白光LED 颜色质量评价方法研究[2]

　　3 实验结果与分析

　　3. 1 CRI 和CQS 计算结果

　　表3 显示了各个光源的CRI 和CQS 计算值。对于显色指数CRI，除了计算了一般显色指数(Ra) ，还计算了4 个高饱和度特殊显色指数的平均值R (9～ 12) ，另外还单独列出了9 号样品的特殊显色指数R9，因为R9 是高饱和度红色样品，而目前LED往往在红色区域的显色性较差。由表可见，由于9号样品在5 号光源下产生过大的色差，R9 呈现了负值。这也正证明了CRI 指数存在问题。CQS 的计算值里包括了Qa，Qp，Qf 三种。CRI 中存在的一个问题是把有益于视亮度增加的饱和度增加也作为色差，引起CRI 值的降低，因此Qa 计算中将由饱和度增加引起的色差去除在外，而Qf ( fidelity) 则完全依照显色性的颜色还原性这一定义，未剔除此类色差， 而Qp ( preference ) 则从偏好度角度考虑，鉴于增加饱和度可以提高偏好度，所以饱和度增加引起的色差不但不减小分数，反而额外增加分数。因此从结果可以发现， 三个CQS 值不尽相同，1，2，3，4 号光源从整体上看都使颜色样品的饱和度在不同程度上有所增加。

      3. 2 视觉实验结果与分析

　　24 个颜色样品在不同光源( 2 号6500K LED，3 号6500K CFL，5 号5000K LED) 与对应的参考光源( 同色温的卤素灯) 下的色差得分结果如图4 所示。方差分析( ANOVA) 显示， 对其中8 个样品，三种光源在0. 05 的显著水平下有显著差异( 见表4)。通过进一步的两两比较得到各光源在一些颜色样品下的还原性优劣( 见图5) : (1) 对于样品4，11，16， 2 号( 6500K LED ) 优于3 号( 6500KCFL) ; (2) 对于样品7，18，3 号(6500K CFL) 优于2 号( 6500K LED) ; ( 3 ) 对于样品1，2，4，16，21， 2 号( 6500K LED ) 优于5 号( 5000KLED) ; (4) 对于样品1，2，7，18，3 号(6500KCFL) 优于5 号(5000K LED)。由此可见，对于不同颜色样品，三种光源(6500K LED; 6500K CFL;5000K LED) 在显色性能上各有利弊，显色指数高的CFL，未显示出特别优势。

　　3. 3 视觉实验与CRI、CQS 计算值的比较

　　关于颜色还原性， 基于显色指数CRI 和美国NIST 提出的CQS 指数的计算，6500K 和5000K 的LED 样品比6500K 荧光灯样品的显色性( 颜色还原性) 差，但基于颜色样品色差评价的视觉实验，该荧光灯样品较LED 未见明显优势，对于不同颜色的样品，它们的还原性各有利弊。

　　人们对各样品的偏好度更是与CRI 和CQS 大相径庭。其中，对饱和度因素进行补偿的Qp 的计算值与Qa 有所区别，但是仍然与实际的偏好度不符合。具有很高的CRI 和CQS 值的6500K 卤素灯反而比同色温的荧光灯、LED 偏好度低。可能的原因是，荧光灯和LED 的光谱具有一些峰值，提高了一些颜色的饱和度，使颜色更鲜艳，物体更清晰。

　　4 结论

　　(1) 显色指数CRI 无法反映光源显色性( 即对被照物体的颜色还原性) 的实际情况，更不能用以评价人们的偏好度;

　　(2) 针对本次测试的样品，CQS 指数与显色指数CRI 计算值接近，在评价光源颜色质量的准确性上，与CRI 相比未见优势。若CQS 要取代CRI 成为新的标准评价体系，仍有待进一步的完善，提高其普适性;

　　(3) 光源的颜色质量是一项综合性的评价，需考虑显色性、偏好度等多种因素;

　　(4) LED 在提高某些颜色饱和度、从而增加人们偏好度方面有一定优势，在实际应用中可加以利用，如在商业照明中，提供白光普通照明的同时，在照明蓝色、黄绿色商品时，可增加其颜色饱和度，以提高商品吸引力。