迷人的色彩

对于照明而言，相对新兴的照明光源莫非LED（发光二极管）可属了。尽管LED被发明出来已经有几十年的历史了，但是直到过去十年里它的光通量输出才能满足使之成为标识物或者直接可视光源。上个世纪90年代，红光、绿光和蓝光LED已经可以被混合成其它光色，这种工作原理有点像大家所用的电脑显示器，它们在空间里将多个光点混合形成一个全面的色彩。这导致在建筑和环境设计中进行光色运用的建筑照明和娱乐照明的应用突破口。最大的好处就是直接产生有色光而不再是利用滤镜，长寿命，高效和低运行成本。

今天，LED被广泛运用到所用色彩运用中，它们可以由地面照明11层楼的立面，它们可以直接向广告设施提供足够光亮的照明而不是像以前采用高光通输出的滤镜片灯具进行照明。而在最近的数年里在白光LED方面出现了同样的趋势。白光LED已经运用于重点照明、装饰照明、展示照明和一般照明。

白光LED是一种发展迅速的高效照明光源。将有色光进行混合能够产生白色光，同样我们也可以采用蓝光LED+荧光粉来产生白光，后者的工作原理类似于荧光灯光源利用紫外线+荧光粉产生白光。荧光粉吸引来自某一频率的辐射，再发出另一频率的辐射，从而将蓝色光转换成白色光。对于白光LED而言，过去最大的挑战是产生足够的光亮、产生高质量的白色光、在LED和LED之间保持相等的输出以及在灯具和灯具间保持相等的输出。而随之而来的第五项挑战是如何让市场接受白光LED和市场进入问题的说。

1、数量：
科研人员不断努力提升LED的输出。每年，LED的光输出会提升35%。这种趋势是自从40年前LED首次在实验室里被制造出来所形成的。数十年里，通过厂家的不断努力使LED在原材料、制造工具和制造流程方面得到了稳定且让人骄傲的进步。脚步从未停息。现在单颗LED封装能产生30-44流明，各个知名厂家的多颗芯片封装可以产生1000左右流明。而这一个光输出在以前是大部分传统光源所含盖的。直接照明光源，例如汽车灯已经渐渐被LED所取代。

2、质量：
早期的白光不能进行调光，所发出的光里包含淡淡的蓝光。这种光线转换机制导致着光谱输出中有明显的蓝光成分。LED的色温逐渐进入白炽灯的原有领域，高品质的暖白色LED的色温已经降到了3000K。随着光色的降低，转换的效率也降低了。这是因为在转换阶段将蓝光波长降低至红色波长的挑战越来越大。

3、显色指数：
质量是一个有趣的尺度。如何评估光源的“好”呢？显色指数就是确定标准之一。让我一起回顾显色性的定义：照明光源对物体色表的影响（该影响是由于观察者有意识或无意识地将它与标准光源下的色表相比较而产生的）。因此，显色指数就是需要一个标准参照体进行考评。显色指数的范围在于0-100，其中100是取值的顶峰。普通情况下，显色指数达到70-80时我们称之为良，高于80时我们称之为好。对于显色指数，数值之间相差5是没有什么意义的。
除此之外，良好不同色温的光源可能有相同的显色性，但是光色不相同。我们无法将两种不同光色的光源进行显色指数比较。所以，即使当显色指数达到100时也不能够保证得出的效果令人满意。例如：我们所熟知的白炽灯光源的显色指数是人工光源中显色指数定义为100的光源，那么你有空可以在用功一个低光亮的白炽灯照明一下深蓝色的袜子和黑色袜子看看效果如何。
显色指数是有缺点和问题的；设计师通常会亲手去评价一个光源的显色性而不是简单地看一下样本书上的数值。现在全球各地专业人员仍需数年时间重新解决这个问题，得出结论。而优质的白光LED光源已经能达到中等标准至80以上的显色指数，这样已经能满足绝大多数的应用需求。特别是在红色方面的运用，显色指数的色域是非线性的，它也已经被淘汰了，只是用于评价CRI才使用。现在我们正重新定义光源的质量单位，而不是照明质量。而最终的效果将由用户来评价。
除此之外，白光LED有不同种类的光束区别。色彩和光学器件统导不同的强度和虚拟表现力。从视觉角度而言，不统一的表现力通常不是我们期望的，因此我们需要一个额外的漫反射器或其他手段来统一表现力的说。

4、色温控制：
LED可以产生不同的色温，同样LED灯具也可进行色温控制。这就可以方便用户通过控制系统单独来改变色温和亮度。卤钨灯或者白炽灯光源可以进行降低式调光，同时色温会朝着偏暖的方向运行。通过LED系统，我们不仅可以进行降低调光，而且可以产生任何色温。因此，通过这样的系统我们可以协调自然光，使室内光线和室外光线没有区别。

5、统一性：
我们假设同样类型和模型的不同光源产生同样的光输出。而LED可以在光色、输出均匀度或者光输出变化很大。在加工工艺上的细微变化，LED的变化就会极大。同一个厂家的产品会在强度和电子特性上不同。幸运的是，这种变化能适应良好的设计运行，因为强度和波长上的变化较波长或者颜色变化难以查觉。色彩、辉度和亮度也会减少敏感度。

趋势和应用
LED厂家在白光LED的光效、光通量输出及统一性上不断革新。这些进步使封装的LED的光效达到50lm/w或更大，同时生产工艺已经使LED的重要组件足够小了。LED正在不断进步，每年35%的光通量增长已经持续数十年，同时设备的造价每年递减速20%左右，使得产品的性价比每18-24个月翻倍。
许多设计者和生产厂家对他们早期LED进行评估时，他们说LED产品界不断有新产品新特性的突现，同时也会有不断新问题需要解决。LED已经在标志和色彩照明方面的优势远远超过其他以前的光源。而且随时着发展，在LED方面的性价比潜力要大于传统光源。在照明质量上的提升、显色能力的增强、色温特性及效率使LED能运用于各个场合。
然而，这些运用不仅仅会取代传达普通光源。LED科技也需要反醒自身——加工工艺、控制系统及应用系统。固体发光装置的物理特性包括精小的尺寸、低辐射热量、配件少使它们能够组合进墙体、天花、家居和其他结构里形成发光面。大家闭上眼睛设想一下当家俱表面成为发光系统时，同样的技术也能作用于建筑之中。
你能想多远的说，未来就能离你有多近的说。