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林燕丹:《关于“全光谱” 与光品质评价方法论的一些探讨》

2020/2/14 21:42:53 作者:胡翔 来源:阿拉丁照明网
摘要:2019年12月20日,,光亚法兰克福、阿拉丁、南网光亚照明研究院联合健康照明产业链领先组织,共同发起“2019光健康产业市场趋势峰会”。本文为,复旦大学信息科学与工程学院林燕丹教授《关于“全光谱” 与光品质评价方法论的一些探讨》演讲概要。

大健康产业作为世界上最大和增长最快的产业,已经成为全球经济发展的新引擎。健康照明发展在关注安全,高品质舒适度,更应把握疗愈光照,主动健康干预和个性的定制成为重要的生长点。2019年12月20日,光亚法兰克福、阿拉丁、南网光亚照明研究院联合健康照明产业链领先组织,共同发起“2019光健康产业市场趋势峰会”,邀请众多研究该领域的顶级专家、企业领袖,针对不同的主题和话题,从生物、医学、视觉、技术、标准、产业发展等众多方向共同探讨,进行深度对话,促进健康照明产业未来发展。


下面是复旦大学信息科学与工程学院林燕丹教授《关于“全光谱” 与光品质评价方法论的一些探讨》的演讲概要:

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我的全光谱加了一个引号,因为我觉得今天我们有必要来分析一下,什么是全光谱。为什么这几年一直会有全光谱、类太阳光谱、类太阳光各种各样问题的出现,今天我们在这里有这个论坛,这个论坛的题目是叫光健康产业论坛,也就是说因为全社会到了这个点上,大家都知道光健康非常非常的重要,所以是全光谱的概念是在光健康这个大背景下出现的,所以我们有必要来想一下,为什么会关注健康呢?


我们现在越来越关注空气质量、心情感受。那么关于光对健康的这个影响,我们从事这部分的研究已经很多年了,二十年了,但是在产业界开始关注光健康的话,应该是最近这几年,那我们可以看到整个产业,目前存在的问题呢,是大家其实对什么是光健康都没有一个定义,对吗?谁敢说光健康就是照度足够?谁敢说光健康就是均匀度足够,谁敢说任何一个指标,无蓝光它就是健康了?光健康我认为应该是来定义什么是好的,什么是不好的,最后得出的结论,怎么样去用它,它才能够有一个好的定义。


上海11选5我们整个行业里面现在出现了一种非常浮躁的状态,大家都在讲我是光健康产品,打着光健康这个旗号,但缺乏足够的依据。为什么这些产品依然存在?是因为有市场,是因为市场上的确是人们对这个需求的程度非常高,而市场的产品质量良莠不齐,中间是存在着模仿、抄袭、同质化等问题。另外在产品标准科学研究上,只证实了其中的很小的一部分,或者甚至只是说我在小白鼠的身上做的很多实验,然后就是某宝上已经有产品出来了。以上是光健康概念需要解决的一些问题。我今天在这里讲这个题目,是完全是在这样的一个大背景基础下,我们未来想所有的光健康产品它们有一个共性的特点,就是打光谱牌,也会打其他的牌,但是我今天就拿其中的一条来说,就是这些产品它们特点是市场规模大,品牌良莠不齐,主打光健康,其中我这里指的全光谱也包括类太阳光谱。这个光谱是跟太阳光是一样的,是跟自然光是一样的。


上海11选5什么叫全光谱?是真的实现了全光谱?还是只是实现其中的某一部分叫全光谱?那么CIEE国际照明委员会对自然光谱的定义就是300纳米到820纳米的照明相关的可见光谱。

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上海11选5那么为了解答这个问题,我们怀着能够去更加接近自然光的目的,我们去做了大量的测试,我们春夏秋冬四个不同的季节,然后就是在不同的单位,不停的测试,从早上一起来,天亮了,一直测到晚上,基本上测的光谱很可怜,就是每天只能测个七八条,所以我们总共测了100条光谱,就花了挺多的时间。测多了光谱还要把它归类,归类什么呢?归类我们现有的,跟我们人工光可以对应上来的色温指标和偏差性的指标,我们去定义。一条一条的去定义,不定义不知道,一定义你就会发现,你以为大自然光谱那么丰盛,什么光谱都能得到,我们连续测了一年,总共的大的光谱就测到了3条。我们就根据这个测试工作把这个光谱列了出来,我们去分析这个光谱如果跟我们人工光对比的话,如果它好的话,到底是哪些成份好,好在哪儿?然后我们再去做一个人工光谱,如果想合成自然光谱在一块儿,那么它跟它的偏差度应该怎么去计算,它偏离了多少才算是一个自然光谱,即使有一个偏移度,那么我们去定义了这个计算的方法,然后我们开发了这样的软件去合成,合成完了以后,最后得到一个结果。那么到这里为止,我都只是说自然光谱,我没有提到光健康,因为这个就是一个对光谱的研究。


我展示一下一些小的成果。现在测的就是两个点,但是数据还是很有说服力的,测得3500K色温自然光谱13条,3000K没测到,近四百条光谱测的光谱色温覆盖3500K~6500K的色温区间。相同色温区间内大部分光谱的相对功率分布及光谱形状都非常相近,分布相差较大可能受到测量环境的影响,所以它是有一定的代表性的。那么就是这样去做统计分析,然后我们去做了这种定义,把它定义出来。我们可以看到,整个自然光谱,目前市场上存在着大量的光谱相比的话,的确是标准的光谱它的含量会比较多,然后跟我们从300到820纳米,我们更全,更广的一个色域。如果是跟健康一定要拉上边的话,那么在这里的话,可能光的这部分,这个地方是可以想结合的,是有科学依据的。


那么第二个对光谱的分析的话,我们是把我们定义出来的所有的光谱,我们对它做了很多方式的计算,包括最新的IDS标准的计算等等,我们也可以看到,基本上它被确认在自然光谱的状态下,它的显色系数会比较高一些,颜色饱和度会比较强一些。另外我觉得非常非常奇妙的一件事情,如果我们算绝对的辐射量,其实太阳光下面的蓝光,它的辐射量要远远高于咱们室内的,但是为什么在太阳光底下,你呆再久,这个蓝光危害也不是太严重?我觉得这里面有一个指标是非常非常重要的,就是它的相对值,自然光谱的蓝光成分整个比LED要弱非常多,所以这个是不是未来我们可以分析对人有影响的一个重要的因素,这个未知,但这个是一个客观数据的展示。


我们对自然光谱是做了评价,第一个把色温的准确性做了研究,你设计出来的时候,是不是目标的色温是你要的色温,光谱的色温准不准,但是单色温一个指标是不够的,所以我们色温标准确定我们给它一个权重,然后第二个给了色容差一个权重,用于评估合成光谱色点与标准色点之间的色品差异。第三个是显色性的模块,这个模块我们可以根据用户所需要的,来评估不同显色指数的显示质量。那么第四个的话,是很重要,很重要,就是说光谱相似度评估,也就是说与自然光谱相差多远。那么我们觉得第一次定义的话,如果我们把四个模块都考虑进去了,那么跟自然光谱的这种相似度,或者说它是不是更加像,这件事情是能够有一个比较好的评估的。我们有一整套的公式可以用来支撑的,这是我们把它做成程序的结果,我们给大家展示一下,基本上我们可以看到,我们任何一个光谱过来,我们会把我们所定义的自然光谱进行一个光谱匹配,然后进行不同维度的比较之后,我们可以给到这个光谱一个分数,但大家记住,只是跟自然光谱相比一个分数,并不是说它就叫光健康,我再次要强调一下。因此这个就是我们到目前为止在自然光领域做的一些结论。


“2019光健康产业市场趋势峰会”,嘉宾演讲报道:






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