说说LED灯具显色指数中容易被大家忽视的R9!
以下内容仅供大家参考。个人综合了网上资料及本人实测数据,抛砖引玉。不对之处敬请指正!也欢迎探讨,但请勿喷哈!
LED作为照明灯具开始普及后,许多LED封装厂努力提升其显色指数(Ra)70-80,甚至有厂家宣称高达90以上。但是作为光照显色性中的一项比较重要的指标--红色还原性(R9,后面再具体介绍R9)却一直被忽视,而市场上很多灯具的R9值大都是负数。
什么是显色指数?
显色指数是指物体用某一光源照明和用标准光源(一般以太阳光做标准光源)照明时,其还原本质颜色的程度。我个人的理解就是色差(可能不准确),显色指数越低,那么色差越大。
显色指数用Ra表示,最大值为100。当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时,会使颜色产生明显的色差,色差程度越大,光源对该色的显色性越差。显色指数仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法。
白炽灯的理论显色指数为100,是显色性最好的灯具(本人实测白炽灯98左右吧)。实测报告如下:
白炽灯的色温2545K,显色指数98,R1---R15 值都比较高!
飞利浦COB灯珠,色温3000K,显色指数83,R9 20.3
色温6200K,显色指数72,R9 0.
色温2269K,显色指数51,R9 -90.4 。这个灯珠可以认为不太好!
从上面测试数据看,显色指数与色温没有必然的联系关系。
其他的光源Ra值,参考如下:
日光色荧光灯 80-94
白色荧光灯 75-85
暖白色荧光灯 80-90
卤钨灯 95-99
高压汞灯 22-51
高压钠灯 20-30
金属卤化物灯 60-65
显色指数的测量方法,要先测出它的光谱,然后(用程序)计算出。显色性指数用的颜色,是CIE(国际照明)规定的14种颜色,中国又加上亚洲妇女肤色,变15种。分别标记为R1、R2、R3......R14、R15。
它们的定义如下:
R1,淡灰红色;R2,暗灰黄色;R3:饱和黄绿色;R4,中等黄绿色;R5,淡蓝绿色;R6,淡蓝色;R7,淡紫蓝色;R8,淡红紫色;R9,饱和红色;R10,饱和黄色;R11,饱和绿色;R12,饱和蓝色;R13,白种人肤色;R14,树叶绿;R15,黄种人肤色。
其中,R1~R8称为典型显示指数,R9~R15称为特殊显色指数,Ra表示平均显色指数(也就是R1~R8的平均值)。尤其R9(深色鲜红)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,照明光源的R15(黄种人的肤色)指数绝不能低。博物馆、美术馆等场所则要求对所有的颜色都能高度真实还原,对Ra和R1-R15指数的要求就更为严格。
美国能源之星(DLC)要求LED灯具显色指数中的R9不能低于零。
所谓R9就是灯具显色指数中对红色的显示能力,数值越大对红色的还原性就越高。简单来说灯具R9越高,在水果、鲜花等场合照射出来的效果就更好,更加鲜艳。尤其是作为商超照明主力的LED射灯的R9值也就更不能为负数了。
网上报道有专业机构抽样了市场上15个品牌18款产品,R9≥0的有5个型号,符合率约为27.8%。而这些产品相应的显指也大都在80以上。抽样R9分布图如下:
那么,为什么这么多灯具R9是负值呢?原因在于成本。
要使R9值在0以上,就要在荧光粉配比尤其是红粉上要求会严格一些,相应的灯珠成本价格也会高一些。当然也不排除一些企业在不愿意追加成本的情况下,为了保证光效而牺牲显指,进而导致R9值不高。
如何提升灯具的R9值?
提升R9在技术上已经没有障碍,目前的做法主要有两种:白光灯珠加红粉或者使用红光灯珠。而普遍的做法是加红粉,但是红粉的价格也相对要高很多。在封装器件价格渐低大环境下各企业都想尽可能减少成本压力,减少红粉来降低成本,所以R9大都是负值就是目前的现状了。
因此,在我们讨论高显指的LED时,不能仅仅考虑一般显色指数Ra,更要关注对饱和红色的特殊显色指数R9,以及对红、黄、绿、蓝等4种饱和色的特殊显色指数R9~R12。因为研究发现一般显色指数Ra对LED的显色性评价存在与视觉评价不一致的问题。一般显色指数Ra较低的LED白光在视觉上的显色性可能并不一定较差,反之,Ra较高的LED白光在视觉上显色性并不一定较好。因此只有Ra 和R9同时具有较高值时才能保证LED的高显色性。