LED光效越高,显色指数就越低吗?

2017-07-10 20:03:00
畅想照明
原创
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摘要:LED光效越高,显色指数就越低?这显然是不成立的。首先,这个 逻辑的因果关系有点搞反了,并不 是因为光效低所以显指高,而是 为了提高显指从而牺牲了一些光效。

光效越高,显色指数就越低?这显然是不成立的。首先,这个 逻辑的因果关系有点搞反了,并不 是因为光效低所以显指高,而是 为了提高显指从而牺牲了一些光效。而不 少人对光效的认知还存在着一些误区:

光效=发光效能

光效≠发光效果

LED 光源发出的光通量(lm)除以 光源所消耗的功率(W)称为 LED 光效,单位 lm/W。而发 光效果则是指视觉的效果。

对于网友的这个提问,来自朗明纳斯的 FAE 吴晓 岚老师给出了更为详细的解答:

影响显色指数的因素

现在商用化的 LED,大部分是在蓝色 上涂 敷能被蓝光激发的(YAG)黄色荧光粉,我们通常叫黄粉,芯片 发出的蓝光与荧光粉发出的黄光互补形成白光。

如果想提高 LED 的显色性,这时 候就需要涉及到显色指数的计算,一般情况下,显色指数的计算为R1-R8,色谱相对较窄。

但是 这还会缺少一个很重要的光谱,它就是特殊显指 R9,红色R9(饱和红色;)是评 价红色复现质量的指标。对于它们的应用,演播厅、摄影 棚等需要真实再现皮肤颜色的场合,以及 对蔬果生鲜肉类的颜色还原有着不可取代的作用。

▲R9也是衡量LED显色性的重要指标。

▲不同 R9 下的蔬果光色表现,R9越大,对红色的表现力越好。

因此现在的显色指数 Ra 评判用 R1-R8 为标 准已经远远不够说服力。现实生活中,经常 能听到不少厂家对外宣称:

显色指数>90

R9>50

那么,它们是怎么做到的呢?

厂家如何提高 显色指数?

有句话叫“缺啥补啥”,用在这里不能再准确,既然是缺 R9,那就“补R9”,怎么补呢?

加入红色荧光粉,补足 LED 红色光谱的不足,调整白光 LED 的显色指数。

这又涉及到掺入浓度,举个例子,如果一个LED原本的显色指数是 70,要想提高到 80 的显色指数,可能 只需要掺一点点红色荧光粉就行了,而要想达到90的显色指数,则需 要成倍地提高掺入红粉的浓度。

这可不是无代价的,掺入 红色荧光粉的浓度过高,会使 LED 的色 点偏离在普朗克曲线,造成严重的偏色。

▲“相关色温”3000K

▲同样是3200K左右的色温,肉眼 却看出了明显区别。

因此,红色 荧光粉的配方的比例不一样的,对显 色指数和色温的影响也不一样。

除此之外,红色 荧光粉还有一个特性:激发 时光学转换效率比较低,所以 都无形中就会拉低LED整体的光效表现。

so,红粉 对显色指数和光效的影响已经显而易见了:

1、红粉浓度过高,会造成LED偏色严重

2、红粉 激发时光学转换效率较低,会拉低LED整体的光效表现。

如何 在保证光效的同时提高LED的显色指数,还要 保证不会偏色严重,每个 厂都有自己的“荧光粉配方”,这也 是他们的核心机密。

最后,徐老 师用一个简单的小实验让我们更浅显读懂“红粉”对显色指数的影响。

“红色如何影响显指?”小实验

首先,徐老 师用照明护照测量了办公室的光环境,灯具是“物业标配”型。

测量结果如下:

▲物业标配灯测量数据,Re=65,Ra=74,显色性很差。

徐老 师随后取来了一条彩色灯带,只点亮了红色部分,给空间一点点红光,用手 将灯带固定在离照明护照较远的地方。

用照 明护照在此测量光环境指标,测量结果如下:

▲Re=90,Ra=92,这显色性,已经能hold出绝 大多数商业空间了。

紧接着,把灯带凑近照明护照,让探 头检测到更多的红光。

再次测量光环境指标,测量结果如下:

▲红色波峰高了很多,但显色性却大大降低,Re=72,Ra=77,比第 二次测量远远不如。

看一 下它们之间的对比(第二次测量命名为“办公室加红”,第三次测量命名为“办公室加加红”):

请将手机打横观看

▲红色线条框为“办公室加红”测量数据,蓝色线条框内为“办公室加加红”测量数据

可以很明显看到,第三 次给了探头更多的红色光,但很 多参数反而还下降了,这也 正说明了红色需要加得适当。引申到   芯片制作工艺,跟红 色荧光粉浓度有异曲同工之妙。

关于 显色指数和光效的关系,你 get 到了吗?


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