如何正確認識LED照明的光品質(zhì)?目前LED光品質(zhì)衡量方面進展如何?未來將面臨哪些挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢?2013年11月10-12日舉行的第十屆中國國際半導體照明論壇(CHINASSL2013)上,來自日本、中國、德國的大學、科研院所以及國際領(lǐng)先企業(yè)的專家、學者、教授等,將分別就“基于外觀評估的評估方法”、“LED照明的眩光評估”、“LED路燈眩光的評估”等與LED光品質(zhì)有關(guān)的主題展開探討。
隨著半導體照明技術(shù)的發(fā)展,無論室內(nèi)還是室外設計中,都需要考慮LED照明,然而對于LED光源,總是看到有很高的照度部分并且精度也非常不相似,導致經(jīng)常會遇到令人不舒適的眩光的存在,因而眩光也逐漸成為行業(yè)內(nèi)的熱門話題。來自宇都宮大學Miyoshi Ayama教授在這個領(lǐng)域有豐富的經(jīng)驗,她分享了這一領(lǐng)域內(nèi)的研究成果。為了改善眩光問題,Ayama教授和她的研發(fā)團隊建立了一些公式,涉及到人們對于眩光的認知以及具體眩光的亮進行調(diào)整,使得不舒適的眩光變成讓人舒適的眩光。但Ayama教授表示,“就現(xiàn)有的標準我們?nèi)狈ψ銐虻臄?shù)據(jù),我們有著現(xiàn)有的光源,比如有熒光燈還有其他的來源,這時候我們要進行有關(guān)亮方面的平衡,如眩光有多大程度不會干擾人們的視覺認知,我們也需要看光度方面的數(shù)字來進行調(diào)整。在有關(guān)眩光方面涉及會到UGR TI,它們是空中分布均勻的光源,所以我們研究的目標是要找到一個合適的指數(shù)對這些數(shù)據(jù)進行測量,我們需要看他們的空間是如何分布的。”
LED產(chǎn)品性能不斷改善,因而在很多領(lǐng)域應用性非常廣泛。但是在實際應用中,很多用戶覺得LED有眩光感覺,不僅在設計中,尤其在路燈方面,有時候?qū)τ隈{駛員來而言會造成干擾。針對LED路燈眩光問題,復旦大學林燕丹副教授表示她和和Miyoshi Ayama教授的研究非常相似,也做了一些公式來進行評估,但是所采用的方法和考慮內(nèi)容有一些差異?!皬奈覀儗τ谘9獾牧私舛?,認為主要是亮度方面不適當所導致,如果對亮度設計恰當?shù)脑?,就有可能來避免人們發(fā)出這么多的抱怨,這也是我們進行研究的出發(fā)點?!绷盅嗟じ苯淌诒硎?。
東京工業(yè)大學的Yoshiki Nakamura教授基于圖象方面做了很多研究,他表示眩光的成像基礎和之前轉(zhuǎn)換的體制是基本相似的。“也許大家都知道統(tǒng)一的眩光評級工作室,這里要對UGR進行評級。在這種情況下,我們計算對比效果的時候,可以使用UGR的方法。我們進行了五個不同的級別,這是計算對比效果具體的方法,總共有五個層次?!盢akamura教授總結(jié)道,為了進一步促進節(jié)能的照明,需要開發(fā)出一種新型設計程序。在新設計程序當中應該充分考慮到如何適應整個場景以及有關(guān)照度的成像問題,同時應該進一步考慮到有關(guān)亮度的成像以及評估的成像。無論是Miyoshi Ayama教授還是林燕丹副教授及Nakamura教授都提到了與現(xiàn)有標準相比較,首先要需要看燈的眩光評估,包括不適眩光和適能眩光,最后必須要有工具來測量眩光的感受,也提到了需要運用新的函數(shù)來測量。
不僅眩光問題會造成一定程度的影響,頻閃有時候也會造成對視覺方面的不適,影響人體健康,比如偏頭疼,或者視覺部分受障礙。針對不同文化頻閃效應可見度的相似性問題,東南大學電子科學與工程學院屠彥教授展開了一系列實驗。她表示,將中國和歐洲實驗者進行比較,得出了一系列結(jié)論:頻率越高,對于頻閃效應的敏感度就會增加,臨界條件是100赫茲。對于中國實驗者而言,他們的視覺是23%,而歐洲的是27%。在750赫茲以上的頻率視覺值達到了100%,這個數(shù)據(jù)對于中國和歐洲的實驗者而言是一樣的,即意味著在750赫茲以上看不到頻閃效應。所以最終結(jié)論是對于頻閃效率的敏感度來說沒有文化間的不同。
“多位教授都提到眩光的問題,眩光控制其實也是光品質(zhì)里很重要的一點。LED應用越來越快,眩光問題非常熱門,人們也逐漸開始討論光品質(zhì)。”歐司朗光電半導體(中國)有限公司核心專家陳文成博士表示。他認為現(xiàn)在很多人在采用LED時有一種誤解,對LED顯示指數(shù)及光品質(zhì)并不“看好”,認為其一定做不好,但事實并非如此。關(guān)于光行控制,目前市場上大部分都從采用中小功率芯片或者襯底,其存有一個局限性,即芯片跟芯片之間是沒法放的非常近,如果放的非常近則發(fā)光面積存有局限性。陳文成博士提出不采用中小功率轉(zhuǎn)而采用大功率芯片這一方法來破解這道難題。
眩光也好,頻閃也罷,都是當下非常具有意義的話題,同樣,隨著半導體照明行業(yè)的發(fā)展,照明產(chǎn)品光生物問題逐漸吸引了很多人的眼球。照明產(chǎn)品光生物的發(fā)展涉及到了燈具照明系統(tǒng)的安全問題,浙江大學的牟同升教授舉例進行了說明,當光很強的時候,光進入到視網(wǎng)膜上會產(chǎn)生光化學作用。光化學作用在視網(wǎng)膜是永遠存在的,尤其是波長比較短的光,但是人體有很強的修復能力,所以低質(zhì)量的藍光不會造成問題。牟同升教授進一步解釋道:“LED產(chǎn)品目前不用緊張,大部分是免除類,只有個別LED元件以及定向非常強的才有可能落在二類,而三類則是沒有的,這是目前LED產(chǎn)品的現(xiàn)狀。”
“每個制造商在制造產(chǎn)品的時候,CRI顯色性指數(shù)都是非常重要的?!闭憬髮W現(xiàn)代光學儀器國家重點實驗室教授羅明表示。“CIE在這方面做了很多工作,所有的質(zhì)量都是基于這個數(shù)據(jù)。我們有了LED之后,有不同的方式來計算這個數(shù)據(jù),這與我們光度的分布緊密相關(guān)。我們要做更多的研究,因為我們有很多的特性要考慮要研究。”羅明教授表示,多年的研究之后得出了一些建議,一是nCRI,n就是新的意思,提出新的CRI方法;二是顏色質(zhì)量級別,叫做CQS。認為必須要有一個限制,不能讓顏色濃度變得更深下去;三是記憶CRI。我們記憶當中的顏色和燈光照射下的顏色到底有什么不一樣?