白光LED顯色性評價和光譜最優(yōu)化研究.pdf

1、白光LED的光效和顯色性是其作為普通照明光源的兩項重要指標。目前主要用于評價光源顯色性的有國際照明學會(CIE)的一般顯色指數(shù)(CRI)評價指標和美國國家標準和技術研究所(NIST)提出的色質指數(shù)(CQS)評價指標。雖然CRI和CQS適合用于評價傳統(tǒng)照明光源，但用于評價白光LED光源與視覺相關并非較好。
　　本文通過對F1-F12熒光燈和白光LED的一般顯色指數(shù)Ra與9-12號四個高飽和色樣品的特殊顯色指數(shù)的平均值R(9-12)和

2、1-14號樣品的特殊顯色指數(shù)的平均值R(1-14)的相關性分析，證明了CRI指標評價傳統(tǒng)照明光源顯色性的合理性，并分析了其評價白光LED光源失效的原因。通過對典型傳統(tǒng)照明光源和白光LED光源下，CRI評價指標選用的R1-R14顏色樣品的平均色調差(?H)、平均飽和度差(?C)及平均色差(?E)、CQS評價指標選用的Q1-Q15顏色樣品的?H、?C及?E與1299個孟塞爾顏色樣品的?H、?C及?E進行了相關性分析，挑選出了新的15個測試用

3、的顏色樣品(N1-N15)。結果表明N1-N15顏色樣品比R1-R14顏色樣品和Q1-Q15顏色樣品更能夠表征1299個孟塞爾顏色樣品的代表性。通過對F1-F12熒光燈的CRI與N1-N15顏色樣品的?H和?C的線性回歸分析，提出了改進的評價指標CRI*=100-4.4829?H+1.1037?C，表明色調差?H降低了顯色性，正飽和度差?C提高了顯色性；而負飽和度差降低了顯色性，與我們的視覺評價預期相一致。通過對典型傳統(tǒng)照明光源和各種白

4、光LED光源的CRI指標、CQS指標和CRI*指標進行了比較，表明CRI*指標不僅能很好的評價典型傳統(tǒng)照明光源的顯色性，對于白光LED光源的顯色性評價比CRI評價指標和CQS評價指標都更符合人眼的視覺評價。
　　提出了在給定顯色性要求下可調相關色溫由藍光芯片、綠/黃熒光粉和紅光芯片組成的熒光粉涂層白光LED(pc-WLED)理論極限光效的最優(yōu)化模型，通過對在相關色溫2700-6500K范圍內不同顯色性條件下（CRI大于90、95、