如何正確認(rèn)識(shí)LED照明的光品質(zhì)？目前LED光品質(zhì)衡量方面進(jìn)展如何？未來將面臨哪些挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢(shì)?2013年11月10-12日舉行的第十屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇(CHINASSL2013)上，來自日本、中國、德國的大學(xué)、科研院所以及國際領(lǐng)先企業(yè)的專家、學(xué)者、教授等，將分別就“基于外觀評(píng)估的評(píng)估方法”、“LED照明的眩光評(píng)估”、“LED路燈眩光的評(píng)估”等與LED光品質(zhì)有關(guān)的主題展開探討。
隨著半導(dǎo)體照明技術(shù)的發(fā)展，無論室內(nèi)還是室外設(shè)計(jì)中，都需要考慮LED照明，然而對(duì)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(dǎo)致經(jīng)常會(huì)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(xué)Miyoshi Ayama教授在這個(gè)領(lǐng)域有豐富的經(jīng)驗(yàn)，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(tuán)隊(duì)建立了一些公式，涉及到人們對(duì)于眩光的認(rèn)知以及具體眩光的亮進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)候我們要進(jìn)行有關(guān)亮方面的平衡，如眩光有多大程度不會(huì)干擾人們的視覺認(rèn)知，我們也需要看光度方面的數(shù)字來進(jìn)行調(diào)整。在有關(guān)眩光方面涉及會(huì)到UGR TI，它們是空中分布均勻的光源，所以我們研究的目標(biāo)是要找到一個(gè)合適的指數(shù)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)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(yīng)用性非常廣泛。但是在實(shí)際應(yīng)用中，很多用戶覺得LED有眩光感覺，不僅在設(shè)計(jì)中，尤其在路燈方面，有時(shí)候?qū)τ隈{駛員來而言會(huì)造成干擾。針對(duì)LED路燈眩光問題，復(fù)旦大學(xué)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(jìn)行評(píng)估，但是所采用的方法和考慮內(nèi)容有一些差異。“從我們對(duì)于眩光的了解而言，認(rèn)為主要是亮度方面不適當(dāng)所導(dǎo)致，如果對(duì)亮度設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)脑挘陀锌赡軄肀苊馊藗儼l(fā)出這么多的抱怨，這也是我們進(jìn)行研究的出發(fā)點(diǎn)。”林燕丹副教授表示。
東京工業(yè)大學(xué)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(chǔ)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(píng)級(jí)工作室，這里要對(duì)UGR進(jìn)行評(píng)級(jí)。在這種情況下，我們計(jì)算對(duì)比效果的時(shí)候，可以使用UGR的方法。我們進(jìn)行了五個(gè)不同的級(jí)別，這是計(jì)算對(duì)比效果具體的方法，總共有五個(gè)層次。”Nakamura教授總結(jié)道，為了進(jìn)一步促進(jìn)節(jié)能的照明，需要開發(fā)出一種新型設(shè)計(jì)程序。在新設(shè)計(jì)程序當(dāng)中應(yīng)該充分考慮到如何適應(yīng)整個(gè)場景以及有關(guān)照度的成像問題，同時(shí)應(yīng)該進(jìn)一步考慮到有關(guān)亮度的成像以及評(píng)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(biāo)準(zhǔn)相比較，首先要需要看燈的眩光評(píng)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(yùn)用新的函數(shù)來測量。
不僅眩光問題會(huì)造成一定程度的影響，頻閃有時(shí)候也會(huì)造成對(duì)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(duì)不同文化頻閃效應(yīng)可見度的相似性問題，東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院屠彥教授展開了一系列實(shí)驗(yàn)。她表示，將中國和歐洲實(shí)驗(yàn)者進(jìn)行比較，得出了一系列結(jié)論：頻率越高，對(duì)于頻閃效應(yīng)的敏感度就會(huì)增加，臨界條件是100赫茲。對(duì)于中國實(shí)驗(yàn)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(dá)到了100%，這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)于中國和歐洲的實(shí)驗(yàn)者而言是一樣的，即意味著在750赫茲以上看不到頻閃效應(yīng)。所以最終結(jié)論是對(duì)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(shí)也是光品質(zhì)里很重要的一點(diǎn)。LED應(yīng)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(dǎo)體(中國)有限公司核心專家陳文成博士表示。他認(rèn)為現(xiàn)在很多人在采用LED時(shí)有一種誤解，對(duì)LED顯示指數(shù)及光品質(zhì)并不“看好”，認(rèn)為其一定做不好，但事實(shí)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(gè)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(dāng)下非常具有意義的話題，同樣，隨著半導(dǎo)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(xué)的牟同升教授舉例進(jìn)行了說明，當(dāng)光很強(qiáng)的時(shí)候，光進(jìn)入到視網(wǎng)膜上會(huì)產(chǎn)生光化學(xué)作用。光化學(xué)作用在視網(wǎng)膜是永遠(yuǎn)存在的，尤其是波長比較短的光，但是人體有很強(qiáng)的修復(fù)能力，所以低質(zhì)量的藍(lán)光不會(huì)造成問題。牟同升教授進(jìn)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(gè)別LED元件以及定向非常強(qiáng)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(gè)制造商在制造產(chǎn)品的時(shí)候，CRI顯色性指數(shù)都是非常重要的。”浙江大學(xué)現(xiàn)代光學(xué)儀器國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(gè)數(shù)據(jù)。我們有了LED之后，有不同的方式來計(jì)算這個(gè)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?yàn)槲覀冇泻芏嗟奶匦砸紤]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(jí)別，叫做CQS。認(rèn)為必須要有一個(gè)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(dāng)中的顏色和燈光照射下的顏色到底有什么不一樣?
