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硅能有話說:各家COB產品顏色顯現為何不一樣?

2018-09-19

刀塔自走棋国服怎么进 www.doqbd.icu 在照明領域,人們通過光源照明進行物體識別和顏色感知,因此光源的顯色評價十分重要,現在眾所周知的最為廣泛用以描述光源顯色性的,是CIE提出的顯色指數Ra(1974年正式成為光源顯色性評價標準)。

 

那么,既然有統一的顯色評價指標,為何各家COB產品的顏色顯現和對外宣稱的光源的色彩飽和度評價指標卻不一樣?這就得從LED技術的快速發展說起。

隨著LED技術的發展,眾多研究和實驗結果表明,一般顯色指數Ra用以描述人們對顏色的感知存在局限性。比如Ra強調是測量光源與參考光源的差異,參考光源擁有顯色指數最大值100,被視為是顯色效果最佳的光源,在顯色計算過程中,但凡產生色差均會造成顯色指數下降,視為顯色效果不如參考光源。這與人的日常心理感知存在差異,比如白熾燈的發光機理被視為最接近參考光源,顯色指數一般在98以上,但在實際生活應用中,用白熾燈照射深藍色和黑色的襪子,人眼很難準確地進行顏色區分。

 

所以,基于此,當一般顯色指數Ra在描述LED光源顯色特性具有局限時,業內陸續開始提出各類新的光源顯色評價方法。比如為提升產品的光品質,部分LED廠商宣稱通過調整光源光譜(全光譜COB的萌芽期),適當增加被照物體的色彩飽和度,可改善視覺清晰度,進而增強物體色彩的心理偏好程度等。

 

但是,這種評價方法用顯色指數Ra難以描述,所以需要新的營銷工具用于度量色飽和度,讓客戶通過數據來了解這種產品的顯色效果有改善提升,可提供更舒適的視覺體驗。

 

那么,有哪些比較有代表性的評價方法呢?下面將對市場常用的色飽和度評價指標逐一進行介紹。

 

R9特殊顯色指數


特殊顯色指數R9是對飽和紅色樣的顯色能力,因LED產品普遍缺乏紅光成分,業內一般將R9作為一般顯色指數Ra的重要補充[2],用于描述光源對飽和紅色的還原能力, R9>0成為行業標準要求。

 

GAI色域指數


GAI色域指數是Rea等在2007年提出,它以顯色指數用到的8塊色樣TCS01-TCS08作為標準色樣,在CIE1976色度空間中計算被測光源在標準色樣反射形成的8個顏色點所圍成的色域面積與參考光源的面積比。Rea定義的GAI使用的參考光源為等能光譜,同時推薦光源同時滿足顯色指數至少為80,GAI色域指數介于80至100,會使光源的顯色性同時具有良好的自然度和鮮艷度。實際計算中發現,GAI與色溫成正相關關系,部分廠商將參考光源改為黑體輻射光源,并用GAIBB表示。

 

CQS色質指數,Qg


CQS色質指數是Wendy和Yoshi在2010年提出,CQS也采用測色法,通過被測光源與參考光源照射同一套標準色樣,計算出他們的色差,NIST通過計算得如下結論:即使光源對非飽和色的顯色性好,它對飽和色的顯色性可能很差,但反過來則不成立。只要使用一些飽和色作為一套新的顏色樣品,對顯色的測量就能更具代表性,因此CQS選擇15種平均分布于整個可見光譜中的飽和色,同時在算法上進行優化。CQS體系指標包含Qf, Qg,Qa等,Qf用于描述顏色的逼真度,描述的是測量光源和參考光源的顯色色差,Qg描述的是15個標準色樣在CIELAB中形成的相對色域面積,即色飽和度, Qa則在計算色差時容許一定程度的過飽和的彩色]。

 

TM-30-15標準,Rg


北美照明學會(IES)在2015年5月批準了名為IES Method for Evaluating Light Source Color Rendition,編號為TM-30-15的標準[4]。該標準提供了一種精準、穩健的計算方法用于表征光源顯色性的逼真度Rf和飽和度Rg。TM-30-15也采用測色法,但在參考光源、標準色樣、指標描述等計算方法上在總結前人基礎上進行諸多優化。

 

以上4種就是目前相對有代表性的色飽和度評價指標。正因為各家廠商采用了不同的評價指標,所以不同的廠商在生產COB產品時有不同的標準,且在對外宣傳時,也會有不同的側重點,這或許也是全光譜COB產品今年在光亞展中走紅,但是卻很難看出各家區別的原因之一吧。

 

那么這些指標對于評價色彩飽和度或者說視覺效果體驗的真實效果如何?

 

為了評價這些指標用于描述光源顯色飽和度的效果,我曾經參與了一項實驗——選擇市場上幾款廠商宣傳具有改善顯色飽和度的產品進行指標計算與效果評估。實驗選擇4款相同的照度(500lux),相同的標稱色溫(3000K)進行實驗,分別照亮色卡、仿真水果和迷你模特,并選取24名正常視力的觀察者進行暗室主觀視覺評價。



表1測試光源的相關參數



圖1測試光源光譜圖



圖2實驗觀察箱

 

根據上述實驗得出了以下幾個結論:

1、4個飽和度評價指標之間相關性較弱,難以進行橫向比較;

2、4個指標難以有效地表述觀察者對顏色的偏好程度;

3、飽和度的提升需要適度,過高的飽和度并不能帶來更佳的視覺效果體驗;

4、刻意宣稱某個指標達到多少的意義不大,對光源的色彩飽和度評價方法還需進一步研究。

 


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