隨著LED的大規(guī)模應(yīng)用和新標(biāo)準(zhǔn)GB-50034的出臺,色容差SDCM的概念越來越深入到工程招標(biāo)文件,燈具廠家說明書和LED產(chǎn)品制造商的說明書中,用于說明燈具之間,批次之間的產(chǎn)品光色一致性,不但要選擇LED的BIN,還要對BIN做更深入的SDCM要求,一般SDCM<5可不被人眼識別出產(chǎn)品之間的差別。
SDCM快速進(jìn)入了照明設(shè)計時的法眼,越來越多地會有人問“你們家燈具和燈珠的SDCM是多少?”
SDCM的實(shí)際圖解近似于“一個實(shí)際色品坐標(biāo)離另外典型色品坐標(biāo)的相對位移”。
這一指標(biāo)的盛行引出了另外一個尚未列入任何標(biāo)準(zhǔn)的另外一個需求:“如何量化地評估一個彩色燈具混色出來的光斑的均勻度”。
制造燈具的廠商一般不會透露的一個事實(shí)是,RGB或者RGBW,RGBAW燈具中RA芯片的大小,發(fā)光規(guī)律和GB的發(fā)光規(guī)律,與W的發(fā)光規(guī)律是不同的,由于光是直線傳播的,在相同的透鏡中,RGBAW的光的軌跡是不完全重疊的。以紅色芯片小,藍(lán)綠色芯片大為例子,RGB燈具照射出來的光斑(不討論透鏡本身的設(shè)計)一般中間部分較為均勻,外圈偏青。
一般地影響混色的主要因素有:
1. 芯片的尺寸
2. 單只LED封裝中芯片的數(shù)量
3. LED的實(shí)際封裝樣式
4. 包含多只LED的燈具的實(shí)際發(fā)光面尺寸和照射距離的相對關(guān)系
5. 選用透鏡角度
6. 選用透鏡和LED的匹配
7. 存在多個獨(dú)立回路時的多個回路的均勻的配電
回到SDCM指標(biāo)由來和使用方式上去我們不難得到,這是兩個相近的數(shù)學(xué)命題,其基礎(chǔ)都是數(shù)理統(tǒng)計理論中的一個關(guān)鍵詞-標(biāo)準(zhǔn)方差,用于表示數(shù)據(jù)集的離散程度。
一般計算步驟為:
1、求每一個數(shù)與這個樣本數(shù)列的數(shù)學(xué)平均值之間的差,稱均差;
2、計算每一個差的平方,稱方差;
3、求它們的總和,再除以這個樣本數(shù)列的(項(xiàng)數(shù)-1)得到均方差;
4、再開根號得到標(biāo)準(zhǔn)方差!
由標(biāo)準(zhǔn)方差的定義,我們可以延伸一下,并規(guī)定一個定義:色品標(biāo)準(zhǔn)方差,指的是一個燈具,其有效照射距離的全開混色光斑內(nèi)有規(guī)律取點(diǎn)采集的色品坐標(biāo)樣本的標(biāo)準(zhǔn)方差。
將一只混色的燈具全開,投射在一個普通應(yīng)用距離遠(yuǎn)的平面上,對平面上100%光強(qiáng)到5%光強(qiáng)的區(qū)域進(jìn)行均勻網(wǎng)格劃分,在網(wǎng)格對應(yīng)的點(diǎn)上,使用色品計對色品坐標(biāo)進(jìn)行采集,共有n*m組數(shù)據(jù),每一組數(shù)據(jù)為(Xij , yij),再輸入到一個計算表格中,計算平均的色品坐標(biāo):
然后使用標(biāo)準(zhǔn)方差公式,在表格中進(jìn)行計算即可得到色品標(biāo)準(zhǔn)方差:
此處η可以為RGB,或者RGBW,或者RGBAW等,甚至可以為多色溫白光混色組合ACSW。
我們以一個3顆3WRGB的最小的染色投光燈為例子,假定其配光為16度光束角(50%光強(qiáng)),33度光斑角(10%)光強(qiáng),投射到3M遠(yuǎn)混色光斑為例子,此處圓形光斑一般n=m,所以使用一個11*11矩陣網(wǎng)格為采集規(guī)律采集各個點(diǎn)的CIE。
1931色品坐標(biāo):
再將對應(yīng)數(shù)值計算出平均的x坐標(biāo)和y坐標(biāo):
可得該RGB混色燈具的色品標(biāo)準(zhǔn)方差:
參考SDCM<5的選擇標(biāo)準(zhǔn),如果計算得出的SDC數(shù)值大于0.005,則認(rèn)為混色不是很好,數(shù)值越大混色均勻度越差,如果SDC數(shù)值小于0.005則認(rèn)為該燈具適合使用于舞臺染色照明,也適用于其他建筑和景觀用途。