LED色溫與顯色指數講解

在LED照明設備設計的後期，是必然需要對LED色溫有所了解的。因此與LED色溫有關的知識就成為了每名LED產品設計者所必須接觸的知識之一。與LED安規一樣，LED色溫在某種程度上影響著產品的上市銷售，符合標準的色溫會提供最為舒適的照明環境，從而打開在市場上的銷路。

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本文將對白光LED當中的色溫與顯色指數進行介紹，方便剛剛涉足LED設計的讀者積累基礎知識。

對於白光LED等發光顏色基本為「白光」的光源用品，坐標可以準確地表達該光源的表觀顏色。但具體的數值很難與習慣的光色感覺聯繫在一起。人們經常將光色偏橙紅的稱為「暖色」，比較熾白或稍偏蘭的稱為「冷色」，因此用色溫來表示光源的光色會更加直觀。

光源的發光顏色與在某一溫度下黑體輻射的顏色相同時，則稱黑體的溫度為該光源的色溫(color temperature)T，單位為開(K)。對於白光LED，其發光顏色往往與各種溫度下的黑體(完全輻射體)的色品坐標都不可能完全相同，這時就不能用色溫表示。為了便於比較，而採用相關色溫(CCT)的概念。也就是當光源的色品與完全輻射體在某一溫度下的色品最接近，即在1960CIE-UCS色品圖上的色品差最小時，則該完全輻射體的溫度稱為該光源的相關色溫R1。

用於照明工程的LED，尤其是白光LED，除表現顏色外，更重要的特性往往是周圍的物體在LED光照明下所呈現出來的顏色與該物件在完全輻射(如日光)下的顏色是否一致，即所謂的顯色特性。

1974年CIE推薦了用「試驗色」法來定量評價光源顯色性的方法，它是測量參照光源照明下和待測光源照明下標準樣品的總色位移量為基礎來規定待測光源的顯色性，用一個顯色指數值來表示。CIE規定用完全輻射體或標準照明體D作為參照光源，並將其顯色指數定為100，還規定了若干測試用的標準色樣。

根據在參照光源下和待測光源下，上述標準色樣形成的色差來評定待測光源顯色性的好壞。光源對某一種標準色樣品的顯色指數稱為特殊顯色指數R1.

R1=100-4.6△Ei (2-3)

式中△Ei為第i號標準色樣在參照光源下和待測光源下的色差。光源對前8個顏色樣品的平均顯色指數稱為一般顯色指數Ra。

CIE推薦的標準色樣共有14種。其1-8號為中等飽和度、中等明度的常用代表性色調樣品，第9至14號樣品包括紅、黃、綠、藍等幾種飽和色、歐美的皮膚色和樹葉綠色。1985年國家制定了「光源顯色性評價方法」標準，並增加了中國人女性膚色的色樣，作為第十五種標準色樣。

熟知這些顯色指數，實際上對LED照明設備是有潛移默化影響的，因為在一些特殊場合，如演播室、商場、美容場所等，不同的光照會讓皮膚反應出不同的狀態，從而影響顧客的選購或拍攝的最終效果。