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你家的LED灯会让不同年龄的人,感觉到刺眼和令人不快吗?

  • 更新日期 - 2019年10月25日 13:33

你家的LED灯会让不同年龄的人,感觉到刺眼和令人不快吗?博科园:本文为光学与光子学类

虽然LED越来越多地用于低能耗照明和显示器,但消费者有时会发现LED的光线刺眼或令人不快。一项新研究的发现指出,在设计更赏心悦目的白色LED照明时,需要考虑到与年龄相关的感知差异。研究团队负责人、加利福尼亚州弗里蒙特索拉公司(Soraa Inc.)的奥雷利安·大卫(Aurelien David)说:研究表明,光源发出短波长光的数量和观看者的年龄可能会导致对白光的不同感触,从而造成刺眼或令人不快。

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LED光源加剧了这种影响,因为它们的发射通常具有蓝色或紫罗兰色辐射的大峰值。研究人员在“光学学会”(OSA)期刊《光学快报》上报道了这一新发现。研究指出,尽管传统色度学假设所有用户都有相同视觉反应,但现在开发的颜色感知模型考虑到了年龄相关影响,可以用于预测和帮助减轻颜色感知的差异。今天,光的颜色是由基于几十年科学的标准来定义,而这些科学并不能准确地预测颜色感知。

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这为设计更好的光源带来了障碍,这些光源将尽量减少用户之间的差异,并有助于增加对LED技术的使用。在这项研究中,向观众展示了几个具有不同发射光谱接近白色的LED光源,并要求他们将感觉到的色调与参考白光的色调进行比较。测试光源是研究人员努力开发更适合睡眠光源的一部分,它们具有一种特殊的发射光谱,其中短波长蓝光可能影响睡眠,被短波长的紫光所取代,而短波长的紫光可以保持光的白色。

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根据标准色度学方法,所有用户对某个LED光源的感知应该相同,然而研究发现观众之间的差异很大。一些人认为给定的来源看起来非常粉红色,而另一些人认为相同的来源看起来非常绿色。对这些发现的分析表明,感知差异在很大程度上是由年龄驱动的。

转向现代颜色科学,研究人员能够推导出一个准确解释他们观察到用户间感知变化的感知模型。这些不同寻常LED光源的感知色调,在很大程度上受到观众在紫罗兰范围内的灵敏度影响,这与年龄有很大关系。虽然其他人也观察到了白色LED感知的类似变化练车被教练摸出水了,但这种效果特别容易看到,因为这些特殊的LED加剧了这种变化。

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研究还表明,年龄相关的感知效应存在于传统LED中,例如那些同时用于照明和显示应用的LED。这意味着,假定具有相同白色的两个常规LED源,在给定观察者看来可能非常不同。这就需要定义新的颜色标准:通过使用现代色度学,未来LED光源的设计可以量身定做,以最大限度地减少观众之间的差异。

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制造商可以利用这种现代框架来设计更坚固的照明,以抵御年龄驱动的变化。对年龄相关的色度量进行标准计算,将有助于制造商和其他利益相关者将年龄相关的影响纳入未来LED发射器的设计中。应该确保这种与年龄相关的影响不会阻碍LED技术进步,因为它们可以通过现有的科学工具来解决,尽管不常用。

博科园|研究/来自:美国光学学会参考期刊《光学快报》DOI: 10.1364/OE.27.031553博科园|科学、科技、科研、科普关注【博科园】看更多大美宇宙科学

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