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十分鐘帶你認識“全光譜”
  時間:2019-04-23 | 點擊量:318
 

最近就有一個叫“全光譜”的詞十分流行。說起全光譜,大家并不會陌生,在網站商城上搜索就可以找到各種各樣標榜著全光譜的產品。但網上的所謂的全光譜是否真實,消費者又應該怎樣判斷,下面照佰士達就帶大家認識全光譜。

首先說說光譜,玩過三棱鏡的同學都知道光可以發生色散現象分解成一系列的單色光。光譜是復色光經過色散系統(如棱鏡、光柵)分光后,分解成一系列的單色光,又按照波長大小依次排列的一條光帶。

▲太陽光分解

但不同的光在光譜上有著不同能量分布,各種波長的成份比例會有所不同。太陽光就有著極為寬闊的連續譜,99.9%的能量集中在紅外區、可見光區和紫外區。

▲太陽光光譜

而照明燈具中的“全光譜”,指的就是燈具發出的光,其光譜接近太陽光譜,尤其在可見光部分中各種波長成份的比例與陽光的相似,燈光的顯色指數接近于太陽光的顯色指數。

▲不同的光的光譜

但其實全光譜燈具早就已經不是什么新鮮事兒,很久之前就已經出現過全光譜級別的光源。沒錯,就是第一代電氣光源——白熾燈。白熾燈發光的原理就是通過電壓電流把鎢絲“燒”熱,使它燒灼到白熾化來發光。因為白熾燈的光譜是連續而且涵蓋了可見光區域,所以白熾燈擁有很高的顯色指數,能反應被照物真實的色彩。但由于白熾燈的光效低和壽命短兩大致命缺點導致白熾燈的“貴”,即便是光色很好的白熾燈也被新一代綠色光源所取代。

▲鎢絲燈及其光譜

近幾年來,LED的發展得到突破,打破了關鍵技術的關口,人們將藍光LED激發熒光粉的傳統LED技術上升至使用紫光LED激發熒光粉得到紅綠藍的色光,經過色光混合疊加之后產生與太陽光光譜相似的光線。這項技術結合LED本身的技術特點和產品優勢,使得全光譜LED更符合照明市場的需求和趨勢,因此全光譜LED亦備受青睞。

▲傳統的LED使用藍光LED激發,全光譜則使用紫光LED激發,兩者出光的光譜對比,其中虛線表示太陽光的光譜曲線

了解全光譜的含義和產生后,想必大家對全光譜都有印象了吧。但是全光譜這項技術對用戶來說又有什么樣的好處,是否值得消費者一買呢?

健康的光1.對人體健康的影響

在人造光源還沒有出現之前,太陽光是唯一光源,先祖們日出而作日入而息,依靠太陽來生活。太陽光不僅能為地球提供照明和能量來源,太陽的光還能調節人類的生理節奏,對人類的生物學、心理、人體產生影響。

▲圖源首爾半導體

但現代都市人尤其是辦公室的上班一族長時間處于室內,很少接觸到太陽光,無法從太陽得到對健康的好處。而全光譜的意義就是再現太陽光,將大自然光線作用于人類的生理學、心理、人體的利益帶回來給我們

2.自然色彩

我們都知道物體在光線的照射下,會顯示出它的顏色,但當物體在光譜不連續、不完整的光源照射下,顏色就會有不同程度的失真。國際照明委員會CIE就把光源對物體真實顏色的呈現程度定義光源的顯色性。為了更方便地描述光源的顯色性,還引入顯色指數的概念,以標準光源為準,將其顯色指數Ra定為100。

▲物體在太陽光照射下,會顯示它的真實顏色

可目前的大部分的LED產品都已經能做到顯色指數Ra>80,但對于一些應用在演播廳、攝影棚等需要真實再現皮膚顏色的場合,以及對蔬果生鮮肉類的顏色高度還原的情景,一般顯色指數Ra已經不能滿足評價該光源的還原真實色彩的能力。

▲不同顯色指數Ra下的色彩還原

所以要評價一個光源還原色彩能力的好壞不能僅僅依據一般顯色指數來判斷,對于特殊的場景,我們可能還需要考慮光源的特殊顯色指數R9、色彩飽和度 Rg以及色彩真實度Rf的數值。而全光譜燈具的光線擁有人眼可見光區域各波長段的色光,能提供豐富色感的光線,還原被照物體最自然、最真實的色彩。

▲全光譜的顯色指數

另外,長時間地工作在色彩欠缺、色調單一的工作環境下,人容易產生視覺疲勞和心理壓力。全光譜光線豐富的光譜能夠將物體真實的色彩重現出來,提供生動的光照,緩解人眼的視覺疲勞、減少人眼不適,從而提高用戶光環境的舒適感。

3.呵護眼睛

由于傳統LED大部分都是使用藍光激發黃色熒光粉,混合色光后得到白色光。如果這當中的藍光成份過高,在長時間使用的情況下,藍光能穿透人眼的晶狀體到達視網膜,加速黃斑區細胞的氧化,對其造成光學損害。

▲小云臺燈光譜成份中藍光部分減少

對于人眼來說,人類經過長時間的進化,人眼已經適應太陽光,光線越接近自然光,人眼越感到舒適。全光譜LED采用的是紫光LED激發,從光源的根源問題上減少藍光成份,減少對眼睛的傷害。同時,全光譜的光譜曲線接近陽光光譜曲線,能夠有效提高用戶用眼的舒適度。除此之外,全光譜還可以減小視網膜微循環短期障礙,以及減緩血供障礙造成的眼睛干澀疲勞,做到真真正正的護眼。

4.調節作息

根據人體生物鐘規律,人的大腦通常在晚上9點或10點開始分泌褪黑素,隨著人腦松果體分泌的褪黑素越多,我們的身體逐漸意識到要休息睡覺。褪黑素是一種有助于縮短睡前覺醒時間和入睡時間,能改善睡眠質量的物質。而這種物質與人接觸的光線有著密切的關系,尤其是對藍光十分敏感,藍光會對人腦松果體產生的褪黑素有抑制作用,長期在高藍光的光環境下,甚至會產生睡眠障礙。

▲人腦的感光機制

而全光譜的出現能提供更優質的光線,改善人們生活的光環境。更少的藍光成份可以使人們的夜間工作光環境更加合理,合理的光環境有助于人們促進睡眠、提高生產率和改善情緒。

▲太陽光色溫變化

如果全光譜照明系統能夠結合模擬陽光一年四季及早晚不同時間段色溫變化,提供更像真實的自然光線。兩者的相互結合就真真正正地把陽光搬到室內,讓“不見天日”的工作者足不出戶也可以感受到大自然陽光帶來的舒適。

目前全光譜仍處于新興階段,因其成本暫時相對于普通LED較高,受價格制約,所以全光譜LED市場份額在照明市場上所占的比例甚小。但隨著技術的提升和照明意識的普及,相信會有更多的用戶認識到全光譜品質的重要性而選擇使用全光譜燈具產品,照明企業也會根據市場的需要做出更優秀的全光譜產品。


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