LED照明的视觉与非视觉随色温变化研究
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作者:
作者单位:

(1.商洛学院 化学工程与现代材料学院,陕西 商洛 726000; 2.南昌大 学 材料科学与工程学院,江西 南昌 330031; 3.陕西省尾矿资源综合利用重点实验室,陕 西 商洛 726000; 4.南昌大学 国家硅基LED工程技术研究中心,江西 南昌 330047)

作者简介:

方文卿(1964-),男,江西抚州人,硕士生导师,二级教授 ,主要从事硅衬底LED器件及相关生产设备开发,非视觉及光健康研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家重点研发计划“战略性先进电子材料”重点专项(2017YFB0403700)和国家自然基金(61864008)和商洛学院服务地 方专项资助(18SKY-FWDF002)资助项目 (1.商洛学院 化学工程与现代材料学院,陕西 商洛 726000; 2.南昌大学 材料科学与工程学院,江西 南昌 330031; 3.陕西省尾矿资源综合利用重点实验室,陕西 商洛 726000; 4.南昌大学 国家硅基LED工程技术研究中心,江西 南昌 330047)


Study on the change of visual and non-visual LED lighting with color temperatur e
Author:
Affiliation:

(1.College of Chemical Engineering and Modern Materials,Shangluo University,Sha ngluo 726000,Shaanxi,China; 2.School of Materials Science and Engineering,Nancha ng University,Nanchang 330047,Jiangxi,China; 3.Shaanxi Key Laboratory of Compre hensive Utilization of Tailings Resources,Shangluo University,Shangluo,726000,Sh aanxi,China; 4.National Engineering Technology Research Center for LED on Silic on Substrate,Nanchang University,Nanchang 330047,Jiangxi,China)

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    摘要:

    为了响应CIE最近提出的“照明应该综合考虑光的 视觉和非视觉效果”号召,寻找视觉与非视觉参数之间的关系。选择8种大色温范围(2678 K-7258 K)的LED照明光源,特别是超低色温LED,采集380 nm可见光波段光谱分布数据。利用OSRAM COLOR CALCULATOR色度分析软 件及MATLAB,计算分析了6个视觉参数(显色指数、色容差、色品质度、色纯度、主波长、 暗明比S/P)及4个非视觉参数(节律因子KC、蓝光危害因子KB、400nm蓝光占比P、1931 CIE-XYZ标准色度系统Z值)随色温变化。结果表明:8种不同色温LED照明6个视觉参数随色 温变化均较为复杂,不便直接找到6个视觉参数随色温变化关系;4个非视觉参数均随色温的 增加呈线性递增关系,表达式分别为:KC=0.118+6.069×10-4×Tc、KB=1.625×10-4+1.682×10-7×Tc、Z=0.014+5.240×10-5×Tc、P=-0.065 37+0.005×Tc。另外,LED照明蓝光危害因子KB与400nm蓝光占比P表达式为:KB=-1.575×10-4+3.326×10-5×P,相关系数平方R2=0.979。以上结论可为LED照明光品质及光生物安全随色温变化 分析,特别是LED照明视觉与非视觉的协调发展提供参考。

    Abstract:

    In response to CIE′s recent call that lighting should consider both visual and non-visual effects of light,the relat ionship between visual and non-visual parameters was sought.8LED lighting sour ces with large color temperature range (2678K-7258K),especially ultra-low color temperature LED,were selected to coll ect the spectral distribution data of visible light band of 380nm-800nm.The c hrominance analysis software OSRAM COLOR CALCULATOR and MATLAB were used to calc ulate and analyze the changes of 6visual parameters (Color rendering index,Colo r tolerance,Color quality scale,Color purity,Dominant wavelength,ratio of dark a nd bright S/P) and 4non-visual parameters (Circadian f actor KC,Blue light hazard factor KB,Proportion of 400-500nm blue light,Z value of 1931CIE-XYZ standard chrominance system) with color temperature.The results s how that the 6visual parameters of LED lighting with 8different color temperat ures change with color temperature is relatively complex,so it is inconvenient t o directly find the relationship of 6visual parameters with color temperature.T he four non-visual parameters show a linear increasing relationship with the in crease of color temperature,and the expressions are as follows:KC= 0.11895+6.06953×10-4×Tc、KB=1.62585×10-4+ 1.68239×10-7× Tc、Z=0.01499+5.24009×10-5×Tc 、P=-0.06537+0.00504×Tc.In addition,blue light hazard factors KB and the ratio o f 400-500nm blue light P was expressed as follows:KB= -1.5756×10-4+3.32615×10-5×P,correlation coefficient squared R2=0.979 93.The above conclusions can provide references for the analysis of the change of LED lighting quality and photobiosafety with color temperature,esp ecially for the coordinated development of LED lighting vision and non-vision.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

杨超普,方文卿,陈太阳,黄三晓,张友铭. LED照明的视觉与非视觉随色温变化研究[J].光电子激光,2020,31(6):660~668

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  • 收稿日期:2019-12-15
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  • 在线发布日期: 2020-09-29
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