关于光谱显色性新的想法

sanmaotage · 发表于 2008-5-6 14:23

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昨天晚上在坛子里乱转，忽然想到显色性问题，是不是由于目前的大部分白光led都是蓝光透过黄色荧光粉加色或减色（不大懂）构成白光，由于先天性的光谱不完整，所以影响显色性能，如何补足led光线里缺失的那一部分？根据彩色电视机的色彩原理，采用R、G、B三色减色原理，用红绿蓝三色LED各一个，三个聚焦好一点的反光碗将三个LED光聚到一起，不就成了白色了吗？在网上找了一下，原来早已经有了全色系列的LED，也是这个原理，三个芯片封装在一起，想起前一阵，在市场上买了个5头草帽手电，不锈钢压制的筒身，使用3节AA电池供电，电阻限流直驱，聚光不错，后来又发现还有3头的，回头买个用可调电阻限流改改试试看。

sanmaotage · 发表于 2008-5-6 14:31

很简单的说:lol

特工Z · 发表于 2008-5-6 14:35

我曾经发过一个类似的帖
http://www.shoudian.org/viewthread.php?tid=48744
我主张是用不同色温的白光LED来增强显色性

sanmaotage · 发表于 2008-5-7 00:17

按照光谱分析的结果看，白色日光的光谱包括红、橙、黄、绿、青、兰、紫，实际情况却是还有深浅不同的过渡色。理论上只有被吸收的颜色能被人的眼睛看见，即某物体吸收了红色的光，这件物体看在我们的眼睛里呈现红色，而吸收了绿色光的物体就是绿色，任何光线都吸收的是黑色，反之是白色。因为白光led的光谱不完整，除了兰黄色之外的其他颜色的物体，其色彩显示都不是很好，当然，兰黄之间的过渡颜色如绿、青等也可以较好的显示出来，次优，而光谱之外的如红、橙、紫等显示就相当差了。而改用三原色合成白色，可以在很大程度上改善整个可视波长内的光谱的完整性，想当然显色性会好很多了。
大家在平时的使用中有没有发现，当led光色较高偏兰时，青色即绿蓝之间的颜色较好看，反之用暖白的则红黄色较为引人，这里我是指与日光下比较一致，正白色则较为均衡。
至于穿透力的问题，其实一直没太搞明白为什么，我想应该和波长有一定的关系吧。
罗里巴索打了这么多字，大家交流交流嘛，个人意见，不要板砖哦。:)

qianlcd · 发表于 2008-5-7 09:24

:lol 理论上用RGB可要合成所有颜色，LZ想要通过RGB LED来合成白光，那可要很精确的控制了，还有就是现在的LED各种颜色的发光效率也不同，你只能迁就最低的，这样整体效率就下来了，再探讨下

sanmaotage · 发表于 2008-5-10 01:48

5月8日（为了区别）和LP在学校操场转圈走路锻炼，随手用带的1AA大草帽照树叶，由于亮度不足，距离又远，3米，发现看起来根本是黑白图像，HOHO，想想平时用P4照的效果，才明白，亮度才是硬道理啊，所以暂时不改造这个手电了，等水手那里的1AA光杯到手后，到本地电子市场买几个LED试验一下，到时再报告测试结果。楼上说的没错，所以才用可调电阻限流，只是做个实验。

notooth · 发表于 2008-5-11 00:17

你们都是在这儿空谈理论，我用光谱仪测试过p4普通白，就是mzzlg的第一代的光谱，大概从400-700之间是连续的，只不过是一个单峰，ms峰值好像在480，记不清了。
也就是说在可见光范围内根本不缺任何颜色的光。其显色性应该算不错了，只不过因为光色组成问题，所以有些东西颜色看起来跟阳光下有所不同而已。显色型最好的应该是超白氙气灯，这种灯的光谱从300多能到1000多，而且比较平，跟太阳差不多。但是相比偏黄色的白炽灯泡，相对而言led的显色性要好不少！！
综上，白色led显色性没有什么问题，根本没有必要补充什么，你可以在晚上用led看看一些不同颜色的物体你就明白了，其实led最大的问题是因为光密度过大，色温偏高而导致穿透性差！也就是说在湿度或者粉尘大的地方看东西看不清

天狼晓月 · 发表于 2008-5-11 18:03

原帖由 sanmaotage 于 2008-5-6 14:23 发表

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昨天晚上在坛子里乱转，忽然想到显色性问题，是不是由于目前的大部分白光led都是蓝光透过黄色荧光粉加色或减色（不大懂）构成白光，由于先天性的光谱不完整，所以影响显色性能，如何补足led光线里缺失的那一部分？根据彩色电视机的色 ...

LED有紫外光管+三基色荧光粉的.....

justevil · 发表于 2008-6-4 22:00

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notooth · 发表于 2008-6-5 01:27

原帖由 justevil 于 2008-6-4 22:00 发表

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那为啥自然白和暖白还会出现呢

自然白的峰值的构成曲线可能更平一些吧，暖白的估计峰值更靠近黄色一边
可以肯定的是led的光谱范围是全面的，只是分布不均匀而已，并不像某些人想象的只有蓝色和黄色或者只是一些断续的
显色行应该跟光线的颜色构成有关系，日光也是偏黄的，所以很多时候看起来白色led的显色不如日光下好看
画个图吧
我测过p4的和白炽灯的，还有日光的，但是里面的曲线是凭记忆大致画成的，大概就是这个意思吧，自然白和暖白手头没有没测过，不过应该和图中差不多。
led除了专门用途设计，发白光的部分基本上是没有紫外线和红外线的，而人眼的可见范围一般在780~380nm之间，所以一般的白光led的光线能够完全包含这一谱线段

notooth · 发表于 2008-6-5 01:39

另外，为什么很多人觉得led在潮湿或者烟尘大的地方看不清东西，最关键的就是led光密度太大，可以想象一下，led所有的光线都是从一个几毫米乘以几毫米的方块发射出去的，而且亮度又是如此只高，直接的结果就是如果遇到水汽或者烟尘就会有很多的反射光线，这些反射光线会严重干扰人的视线，再加上led的光谱构成里面主要部分都集中在波长不是那么长的区段，其穿透能力是大打折扣。这样综合起来，led 是肯定比不过高亮的白炽灯的！
那么如何解决这一问题呢？如果想要投射能力强，最主要的是要让led发出的光线主体部分位于长波长，例如红色和黄色部分！这样就可以保证led的穿透能力，这也是暖白投射能力强的原因吧。另外一方面，也要从使用方式上来改进，例如尽可能让led光源离眼睛远一些，也可以保证使用的效果！这个我是验证过的，骑车的时候如果把灯放到车把附近，看路面是很不清楚的，但是如果能把灯卡到前轴附近，路面会一下子清新n倍，路面上小石子，钉子铁丝玻璃什么的一目了然。一方面估计是光源离地面近了，到达地面的光线更多了，另外一方面就是空气散射光对眼睛的干扰变小了

Talent · 发表于 2008-6-5 10:56

LED的光譜應該是這樣的...
第一張圖是CREE官方PDF的, L記大致上也這個樣子
可以看到落差很大, 只能反射"波谷"附近的顏色的物體(例如紅色和青色), 在LED照射下, 只能反射出微小的光, 這就是所謂的顯色性啦
不是所有可見光波段都有光就可以的, 要所有波段都有一個不錯的量才行
后兩張圖是2 x 16340推9V氙氣和1 x 16340推 Q5 WC LED的對比, 一張彩色, 另外一張做成黑白更直觀
PS:三基色熒光粉顯色性大致是89, 和白熾燈的100還是有一定差距的

Talent · 发表于 2008-6-5 10:58

PS: 為了不讓亮度的差別產生錯覺, 兩張相我用了不同的設置, 但白平衡是一樣的

notooth · 发表于 2008-6-5 18:43

呵呵，我拿光谱仪测的是最早期的p4的，那个图形绝对没错的，我当时还纳闷怎么这么规整的一个峰值
虽然有不小的差距，但是结果说明是差不多的吧
我也说了我的图是凭印象随便画出来的，肯定会有异同

关于显色性，不是你想像的只有波峰处（“谷”）才能显示，而是只要涵盖了，就能正确显示
只是亮暗的问题，也就是说峰值的地方的颜色更亮，而谷值的地方的颜色比较暗
从你的图上也可以看出来，不论是冷光还是自然光还是暖白光
都是连续的光谱，只是在不同的位置有不同的峰值和谷值，如果你看了白炽灯的，也一样是有峰有谷的，所以led显色性并不比白炽灯低的，恰恰白炽灯光往往偏黄，更加加大了不同颜色间的对比差异，显色性反而不足
你说白炽灯100的数据哪儿来的？那太阳是多少？

qblee · 发表于 2008-6-5 22:56

太阳:∞:lol

notooth · 发表于 2008-6-6 00:08

找到几个光谱图像，大家看看吧，很直观
你会发现普通白炽灯的显色性其实比led要差
因为它的大部分光都集中在红黄色上面
对于绿色及其以前的物体显色性肯定好不到哪儿去
当然充了惰性气体的氙气灯和氪气灯要好的多

Jan · 发表于 2008-6-6 01:13

原帖由 sanmaotage 于 2008-5-7 00:17 发表

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按照光谱分析的结果看，白色日光的光谱包括红、橙、黄、绿、青、兰、紫，实际情况却是还有深浅不同的过渡色。理论上只有被吸收的颜色能被人的眼睛看见，即某物体吸收了红色的光，这件物体看在我们的眼睛里呈现红色，而吸收了绿 ...

你这个理解错了吧是反射什么光显示什么光吧！
如果在全黑条件下用绿光照射红番茄看到的是黑的

Talent · 发表于 2008-6-6 08:50

原帖由 notooth 于 2008-6-5 18:43 发表

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呵呵，我拿光谱仪测的是最早期的p4的，那个图形绝对没错的，我当时还纳闷怎么这么规整的一个峰值
虽然有不小的差距，但是结果说明是差不多的吧
我也说了我的图是凭印象随便画出来的，肯定会有异同

关于显色性，不是你想像的只有 ...

那個光譜是CREE給的, 實際光譜應該和這個類似, 不會有太大差別, 所以你說上次測P4光譜沒錯, 是否你的設備不適合測試這種光源?

黑體輻射100
白熾燈光譜近似黑體輻射所以近似100, 或者說99.xx吧
至于為什麼兩千多K的黃得發紅的黑體輻射能有100, 這個是CIE定的, 我也不知道
太陽上次不知到哪看的, 9x

我上的那圖已經看得很清楚了, 留意香煙下面我墊了一張白色的紙, 在那個地方LED比白熾燈還亮, 但是到了盒子上情況就不一樣了, 因顏色差異會有很大的不同
你堅持認為LED顯色性比白熾燈好, 我也不打算和你爭論:lol

sanmaotage · 发表于 2008-6-6 08:56

是吸收什么光，物体呈现什么颜色，没错。红番茄无论在什么条件下，只吸收红色光，在全黑的条件下，用绿光照射，由于单色绿光没有红光可以吸收，只好呈现出环境色基。:D

Talent · 发表于 2008-6-6 09:23

不對, 是反射什麼光物體就呈現什麼顏色......

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justevil justevil 当前离线积分 11487 IP卡狗仔卡头像被屏蔽该用户从未签到	发表于 2008-6-4 22:00 \| 显示全部楼层提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

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