光亚展之行，说说跟光谱相关的光源们-知识-云知光

光亚展之行，说说跟光谱相关的光源们

文 | 王彬宇

本次光亚展之行，一个很明显的感受是各大 LED 厂商对光品质、特殊应用的照明及显色细分市场的大力投入，现场可以看到很多相关的产品推出，今天就来讲讲相关的一些产品，谈谈一些高大上的宣传语背后的技术。

白度增强 LED

如上图从现象看，增白 LED 灯珠可以使白色的衣服显得更白，其原理是利用荧光效应；一般的白色物体包括白衣服、白纸等均含有荧光增白剂，荧光增白剂是一种吸收不可见紫外光，出射可见光的化学物质，其常见的吸收峰值波长为 370±20nm，出射的最大峰值波长为 440±20nm，如图所示，故出射的 440nm 蓝光能够补偿白色物质中微黄的色调，从而使得制品显得更白、更亮；一般的白光 LED 为 460nm 的蓝光芯片激发黄色荧光粉，而 460nm 显然无法激发荧光增白剂的荧光效应，不能发挥荧光增白剂的效果。

因此，有些 LED 厂商推出了紫外 LED 激发的白光，见典型的紫外 LED 激发白光光谱，紫外 LED 峰值波长为400-410nm，能够部分激发荧光效应，实现增白效果。所有市面上宣称增白效果的 LED 都采用此“伎俩”实现类似效果，此“伎俩”相当值得商榷的地方：

1. 400-410nm紫外 LED 芯片显然不是最佳选择，荧光增白剂的最佳吸收峰值波长在370nm 附近，而400-410nm 紫外 LED 显然不能最大程度激发荧光效应，相关厂商有测试过 385nm、375nm、365nm 等其他紫外 LED 芯片么？

2. 优化紫外 LED 芯片的最佳亮度，使得可以最大化荧光效应，又不引起对人体的伤害，相关厂商有进行测试么？

图：常见荧光增白剂

图：典型荧光增白剂吸收谱和出射谱

图：典型白光 LED 和紫外 LED 激发白光光谱

CIE 1-95 The Validity of the CIE Whiteness and Tint Equations 技术委员会将针对光源和白度展开研究，感兴趣的朋友可关注此技术委员会的动向。

生鲜灯

下图是某一展台上的展示的生鲜灯效果及其原理介绍，很明显右边的 LED 照明下的肉更加红润，使人更喜欢，所以此 LED 光源专门增对红色区域的饱和度增强，可见图中红框指出的 IES TM 30-15的色彩失真图标，IES TM 30-15 标准可参见前一期光源显色性的文章。针对特殊显色的要求，可设计特定的光源光谱实现对目标颜色的增强，这也是去年 OPPLE 光亚展惊艳四座的自适应生鲜灯的原理。

图：一般LED光源与色域增强LED光源

图：针对肉色增强 LED 光谱

图：OPPLE自适应生鲜灯结构图

有个概念必须要明确下，显色性的发展方向有两个，一个是光源还原真实色彩（Color Fidelity）的能力，另一个是光源针对特定色彩增强或喜好（Color Preference）的能力。以肉色为例，Color Fidelity 指在光源下的肉色可否与其在阳光下的肉色看到的一样，而 Color Preference 指在光源下的肉色可否比其在阳光下的肉色更红、更接近人们喜好的肉色。IES TM 30-15分别用 Rf 和 Rg 代表光源在这两方面的显色能力。CIE 分别有两个技术委员会对这两方面开展研究，分别为：

CIE 1-90 Colour Fidelity Index: to evaluate availableindices based on colour fidelity for assessing the colour quality of white-light sources with a goal of recommending a single colour fidelity index for industrial use.

CIE 1-91 New Methods for Evaluating the Colour Quality of White-Light Sources: to evaluate available new methods for evaluating the colour quality of white-light sources with a goal of recommending methods for industrial use. (Methods based on colour fidelity shall not be included)

相信当这两个 TC 结案时，CIE 的新的显色指数也将公布了。

GE 睡眠灯

GE 睡眠灯是前段时间推出的，没有在此次光亚展中看到，但切合此主题，编者也蛮感兴趣的，在此一并解释。科学家原来一直以为人眼中只有感知色彩的三种锥体感光细胞。

2002年美国布朗大学 Bersons 等人发现了新的一种感光细胞，即为自主感光神经节细胞（ipRGC， intrinsically photosensitiveretinal ganglion cells），但此细胞不参与色彩视觉。ipRGC可控制褪黑激素（Melanopsin）分泌，从而参与人体昼夜节律及睡眠质量。抑制褪黑激素的产生可提高人的警觉性和关注度，褪黑激素的分泌可促进人的睡眠。ipRGC 的光谱相应曲线，如图所示。

ipRGC的峰值响应波长为 464nm，464nm 附近的蓝光强度越大，越抑制褪黑激素的产生。故包含蓝光较多的高色温的 LED 灯可促进工作效率，而较少蓝光的低色温 LED 可促进睡眠。

图：ipRGC 的光谱相应曲线