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昨天微课堂的微访谈文章《R9为什么那么重要？》推送以后，有很多粉丝问：


如果我要显示白色，应该关注R几？


好问题！课堂君淡（de）淡（yi）地说：关注明天的推送文章吧！（就知道你们会问！早就想到啦~）。


今天，还是请复旦大学光源与照明工程系学士、美国宾夕法尼亚州立大学建筑工程系博士、CIE TC1-90、TC1-91、IES颜色质量工作组委员魏敏晨先生，为大家解答这个问题。


以下是访谈正文（Q表示照明微课堂的提问，A表示魏敏晨博士的回答）：


白光LED为什么不能显示白色？


    Q：据我了解，其实国际上关于光源对于白色的显色研究挺多的，但是大家都还不怎么了解。那么，白度显色是怎么一回事？为什么大部分白光LED不能很好的显示白色？


   A：的确，光源对于白色的显色研究有很长的历史。但是直到最近这个问题又引起了大家的广泛关注，主要原因就是普通的白光LED在对白色的显色性上有很大的缺陷。


我们身边大部分的白色物体，例如白纸、衬衫、就连我们的牙齿都含有荧光增白剂。生产厂家通过调节荧光增白剂的含量来调节这些物体的白度。

图：紫外线照射下含有荧光增白剂的餐巾纸。

图片为编辑所加，图片来源：网络


荧光增白剂的工作原理其实与我们大家熟悉的荧光粉一样，它可以吸收紫外以及紫色的光，然后将这部分的能量转化为蓝色光。而我们人眼看来在一定限度内，白色带一点蓝色要比纯白色来的更白。


图：荧光增白剂的工作原理。

图片为编辑所加，图片来源：网络


由于大部分白色物体都含有这样的荧光增白剂，所以我们大家都已经非常熟悉这些经过荧光增白剂调节后物体的白度了。


对于传统光源来说，不管是白炽灯、荧光灯、HID都含有一定的紫外辐射或者波长较短的紫光，他们都可以激发荧光增白剂来达到提高白度的效果，而带有这些紫外辐射则是由于这些光源的发光原理所带来的，并非大家刻意地加入紫外或者紫光。


图：如上图左侧灰色区域所示，白炽灯、日光和荧光灯等均含有380-430nm短波紫光和紫外成分，由蓝光激发黄色荧光粉发白光的LED缺乏此波段的光谱成分。

图片为编辑所加，图片来源：照明微能量


我们现在身边常用的白光LED都是蓝光LED加上荧光粉，它们基本不含任何的紫外光以及波长较短的紫光。正是由于这一原因，LED无法激发白色物体中所含的荧光增白剂，所以那些白色物体在LED的照射下不再这么白了。


图：两个LED灯具，CRI都在80以上，下面可以正确表现不同白度，上面的不可以。原因是：经过光谱设计后，上面的LED有准确的紫光含量可以激发荧光增白剂

图片来源：Patrick Mansell / Penn State


需要指出的是，并不是说我们可以简单的在白光LED里加上紫外光就可以解决这一问题。我们已经通过实验表明，人们对白度也有一个偏好的存在，那些白色物体并不是越白越好。白光LED需要通过仔细的光谱调节来准确地显示那些白色物体的白度。


访谈嘉宾：魏敏晨博士

2009年毕业于复旦大学光源与照明工程系，师从林燕丹教授

美国宾夕法尼亚州立大学建筑工程系博士

CIE TC1-90、TC1-91、IES颜色质量工作组委员


下周访谈敬请关注：荧光增白剂，听上去是一个为了满足人的视觉和情感偏好而存在的东西，照明新技术的变革，会否带来其它产品制造行业的变革？作为照明人，我们在忠实显色和效果显色之间，究竟该做何种选择？在忠实的展示真实世界，和通过光来制造更为满足人们视觉和情感偏好的效果中间，我们该如何去平衡？


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作者：魏敏晨

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