如何選擇LED燈具的合適色溫

　　最合適的LED照明燈具色溫范圍，應(yīng)該是接近太陽自然白光的色溫范圍才是最科學(xué)的選擇；較低照射強(qiáng)度的自然白光，就可以達(dá)到其他非自然白光不可比擬的照射效果；最經(jīng)濟(jì)的路面亮度范圍應(yīng)該在2cd/m2以內(nèi)；提高照明總均勻度和消除眩光是節(jié)能降耗的最有效途徑。

　　在白熾燈、高壓鈉燈的年代，人們對照明燈具的色溫沒有選擇的余地，只好默默地接受與適應(yīng)。但是，進(jìn)入了可以選擇色溫的LED照明燈具時代，選擇什么樣的LED照明燈具色溫，就變成了一個亟待對它有明確清醒看法的問題了。這是事關(guān)節(jié)能與照明品質(zhì)的大事，容不得我們馬虎應(yīng)對。
　
　　1、人腦對事物的識別與應(yīng)答機(jī)制

　　人腦通過眼睛得到外界事物影象的第一反應(yīng)，就是把所獲取的影象與原本存儲在大腦記憶體中影象信息相比對而識別，接著馬上做出相應(yīng)的應(yīng)答動作。如果所獲取的影象信息與原存儲信息越接近，識別的速度就越快，應(yīng)答也越敏捷。駕駛員晚上如果在與白天自然光相差越遠(yuǎn)的低色溫?zé)艄庀?，對所獲取的影象的識別就越費(fèi)力，識別速度就越慢，應(yīng)答速度也跟著越慢。應(yīng)答速度減慢0.1秒的結(jié)果就足以讓事故發(fā)生率猛然突增。為補(bǔ)償這種晝夜色溫差別照明所帶來的缺陷，唯一的辦法就是加大照明強(qiáng)度，以提高在低色溫下的識別速度，這就意味著增加能耗。
　　從動物進(jìn)化到人類的數(shù)十萬年漫長過程當(dāng)中，人類一直都是生活在太陽的自然光底下，進(jìn)行著一切生產(chǎn)與社會活動。漫長的自然選擇與進(jìn)化的結(jié)果，使得人類的眼睛最適應(yīng)的色溫范圍就是太陽自然白光的色溫范圍（5500-7500K）。人類的眼睛在這個色溫范圍內(nèi)，對動、靜物體的辨識能力最強(qiáng)；在這個色溫范圍內(nèi)，人類對外界事物的應(yīng)答能力也最敏捷。因?yàn)?，人們大腦記憶信息庫里面所儲存的物體影象信息，大都是在自然白光的照射下形成的。所以，最合適的LED照明燈具的色溫范圍，應(yīng)該是接近太陽自然白光的色溫范圍，才是最科學(xué)的選擇。

　　2、歐洲人喜歡低色溫的生物、地理原因

　　那末，為什么歐洲人喜歡低色溫呢？這是有其人種與地理上的原因的。歐洲人為白皮膚人種，白色的光線會使白皮膚的人顯得蒼白。甚至有夸張的說法，就像死人的顏色，所以他們偏愛暖色調(diào)是很自然的。但是我們是黃種人啊，太陽自然白光的色調(diào)并不會使我們顯得蒼白。還有，歐洲大部分地區(qū)地處高緯度、氣溫較低的地帶，這也是促成他們偏愛暖色調(diào)的地理原因。但是，我們是地處四季分明的溫帶，并沒有漫長的寒冷冬季，跟隨歐洲人選擇太暖的色調(diào)，就有點(diǎn)大可不必了。

　　3、黃光雨霧穿透能力的合適應(yīng)用場合

　　還有一種說法，就是低色溫的黃色光穿透雨霧的能力較好，所以應(yīng)該選擇它。我們并不否認(rèn)黃光對雨霧的穿透能力比白光好這個事實(shí)。但是，我們應(yīng)該明白，大量的道路路燈，是工作在晴天占絕大部分時間的條件下，雨霧天氣畢竟占的比例比較少。選擇適應(yīng)雨霧天氣的暖色溫?zé)艟?，豈不是喧賓奪主、本末倒置？在特定的場合，比如多霧的港口場合，才是選擇低色溫照明燈具的合理做法。普通道路的照明燈具，還是應(yīng)該選擇接近太陽自然白光的色溫范圍，才是既科學(xué)又節(jié)能的做法。

　　上面，我們僅從人腦的識別與應(yīng)答機(jī)制來說明照明色溫應(yīng)該選擇接近自然白光的理由。下面，我們再進(jìn)一步從顯色指數(shù)的角度，來對這個論點(diǎn)做進(jìn)一步剖析。

　　4、自然白光的高顯色指數(shù)優(yōu)點(diǎn)

　　太陽的自然白光，經(jīng)過三菱鏡的折射，可以分解成紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等連續(xù)光譜、波長380nm-760nm的七種光線。太陽自然白光含有完整連續(xù)的可見光譜。

　　人眼之所以能看到物體，是因?yàn)閺奈矬w發(fā)散或者反射出來的光線，進(jìn)入了我們的眼睛而感知。照明的基本機(jī)理就是把光線照射到物體上，經(jīng)過物體的吸收與反射，然后從物體的外表面反射進(jìn)入到人眼中來，讓人們感知到該物體的顏色與外貌。但是，如果這束照明的光線只是某單一顏色的光線，那末，我們所能看到的也就僅是帶有該種顏色的物體。不言而喻，如果該束光線是帶有完整連續(xù)光

　　5，低色溫的低顯色指數(shù)代價

　　太陽光從早到晚照射地球，并非每個時刻我們所感受到的太陽光，都必然是自然白光的。因?yàn)樗€要受到厚度不一的云層的吸收與折射、反射的干擾，構(gòu)成自然白光的各種譜線的成分與比例，就會發(fā)生變化的。早晚的太陽光，更要受到厚重云層、照射角度與折射的嚴(yán)重影響，因而此時段的金色陽光，其顯色指數(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)離了100，就更不能算是自然白光了。

　　按照Kevlin的色溫定義，2800K-10000K都屬于太陽光的色溫范圍，這就是廣義的太陽光的色溫定義范圍。但是，只有色溫6500K的光線（也稱D65）被訂為白光的標(biāo)準(zhǔn)色溫，它也就是CIE的標(biāo)準(zhǔn)照明體D65。色溫6500K的光線所含的光譜最齊全，最接近于自然白光。偏離自然白光色溫越遠(yuǎn)的光源，它的顯色指數(shù)就越低。

　　很明顯，色溫越低的LED，其顯色指數(shù)就會比白光的LED來得更低。在低顯色指數(shù)的燈光下，要看清楚物體的真實(shí)原貌，就需要較高的燈光照度來彌補(bǔ)顯色指數(shù)的不足。這就意味著人們得加大光源能量的輸入，才能獲得接近自然白光下所顯示的物體的真實(shí)原貌。

　　實(shí)踐證明，使用接近自然白光的光源，僅需要遠(yuǎn)小于其他光源的照度，就可以讓人們真實(shí)地感知物體的真實(shí)色彩與原貌。低照度就意味著低的能量輸入，就意味著節(jié)能。所以我們建議采用接近自然白光的光源作為我們的照明光源。

　　由于LED封裝技術(shù)上的原因，參雜了紅黃色素的LED，其光衰比起白光LED更快，也即其發(fā)光強(qiáng)度必然比白光LED下降得更快。彌補(bǔ)這種光強(qiáng)下降損失的代價，就是增加燈具LED的組裝數(shù)量，也就是意味著成本與能量的增加，這也是很無奈的結(jié)果。

　　6、低色溫LED的光強(qiáng)度下降代價

　　由于LED封裝技術(shù)上的原因，參雜了紅黃色素的LED，其光衰比起白光LED更快，也即其發(fā)光強(qiáng)度必然比白光LED下降得更快。彌補(bǔ)這種光強(qiáng)下降損失的代價，就是增加燈具LED的組裝數(shù)量，也就是意味著成本與能量的增加，這也是很無奈的結(jié)果。

　　7、修改照明標(biāo)準(zhǔn)的時代必然性

　　照明的最終目的就是要讓人們獲得對動、靜物體真實(shí)影像的觀察清晰度。如今有顯色指數(shù)達(dá)70-90、接近太陽自然白光的LED燈具的出現(xiàn)，正是我們提高照明品質(zhì)，降低能耗的一個很好的契機(jī)。

　　高壓鈉燈的顯色指數(shù)僅為20-30。在以它主導(dǎo)路燈系統(tǒng)的年代，為了達(dá)到獲得在其燈光下對物體觀察的辨識力與清晰度，就只能用加大照度值的辦法來努力達(dá)到目的。建設(shè)部的《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，就是基于低顯色指數(shù)的鈉燈為主導(dǎo)照明光源的背景下制定的，這些標(biāo)準(zhǔn)原本是無可厚非的。但是，到了以高顯色指數(shù)的LED為照明光源的條件下，這個標(biāo)準(zhǔn)就顯得過高了。因?yàn)椋诟唢@色指數(shù)的LED光源下，要獲得對物體真實(shí)影像的辨識與觀察的清晰度，僅需遠(yuǎn)小于對高壓鈉燈的照度要求的標(biāo)準(zhǔn)。按照我們多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，只需要小于建設(shè)部《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》30%的照度強(qiáng)度，就能達(dá)到與高壓鈉燈一樣，甚至更好的辨識與清晰度的照明效果。

　　采用與高壓鈉燈一樣的照度標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范LED光源，就意味著能量的無謂浪費(fèi)。過高強(qiáng)度的LED照明，甚至還會引來LED燈光過于“刺眼”的投訴；降低了照射強(qiáng)度，不但可以獲得能量的節(jié)約，還可以獲得“柔和”的燈光環(huán)境。

　　對于高壓鈉燈與LED燈具這兩種顯色指數(shù)相差2-3倍的燈具，照