Future Sci-tech Lighting
随着LED技术的发展逐渐进入成熟阶段，进一步提升光效的挑战日益增加。人们越来越注重光品质、光健康和光生物安全，非视觉健康照明、动植物照明、海洋照明等功能性照明也成为LED应用渗透的重要方向。
本期，我们将围绕非视觉健康照明技术，一起聊聊创新型光谱调控技术：同色异谱技术。
佛山照明创新光谱工程
相同色温的光照，却可能有不同的频谱分布，由不同的颜色比例组成，利用这种特性，佛山照明开发创新型光谱调控技术：同色异谱技术。
解 释
同色异谱技术：通过调整光谱成分，即使在相同的色温条件下也能产生不同的光谱，进而实现差异化功能。
▲佛山照明研究院动态光环境实验室
目前，佛山照明已和复旦大学联合进行同色异谱技术开发，打造十通道动态光环境实验室，作为同色异谱调控技术的基础底座。通过对光谱底座通道数量及光谱的选择，约束核心指标的范围，实现满足目标要求的所有同色异谱的光谱自动计算，从中进行核心指标寻优，选取最优的目标光谱。
▲实验室软件自动计算满足目标要求的光谱数量
同色异谱技术实现路线
同色异谱技术实现过程主要分为以下几个步骤：
光谱功能性应用方向
佛山照明将同色异谱技术广泛应用于健康照明领域，通过调整光谱成分来满足不同的功能性需求。
(1) 同色异谱技术实现宽幅度节律调控
2017年美国科学家Jeffrey C. Hall、Michael Rosbash和Michael W. Young发现了决定生物钟行为的基因和这些基因产物的工作原理。WELL健康建筑标准特别强调了等效视黑素照度，该照度与人体生物钟的调节紧密相连。
解 释
视黑素响应曲线和明视觉响应曲线是描述人眼对不同波长光线反应特性的重要指标。
视黑素响应曲线描述了光线对人类生物钟或昼夜节律的影响，视黑素响应比(M/P)量化了光对昼夜节律的影响，即光源对人类昼夜节律系统的刺激程度。视黑素响应比(M/P)越高，光源的昼夜节律效应就越强。
明视觉响应曲线描述了人眼在明亮环境下对不同波长光线的视觉敏感度，根据明视觉响应曲线优化光源的色彩输出，可以提供更自然、舒适的视觉体验。
通过同色异谱技术，调控目标光谱在视黑素响应曲线和明视觉响应曲线之间的叠加权重，控制日间和夜间照明使用的光谱节律因子，使得日间视黑素响应比（M/P）高于传统LED光谱50%以上，夜间视黑素响应比（M/P）低于传统LED光谱88%以上；
▲同色异谱技术进行节律光谱调控
目前，佛山照明已将同色异谱技术应用于办公灯、教室灯、睡眠灯具等产品中，实现更高的日间节律刺激，保障高效积极的工作状态；实现更低的夜间节律刺激，保障良好的睡眠质量和健康的心理情绪。
▲同色异谱技术应用于办公、教室、卧室场景
(2) 同色异谱技术打造高品质显色
随着照明技术的发展和人本照明理念的推广，人们对光源的视觉效果要求越来越高。显色品质不再只是颜色保真，更包括颜色的喜好度、分辨度、自然度、舒适度等。其中，光照颜色喜好与光照颜色分辨是现阶段光源显色品质研究的前沿课题。
解 释
光照颜色喜好：人眼视觉对于被照明物体颜色外貌的感知享受。
光照颜色分辨：光照条件下人眼视觉对物体颜色差异的识别。
TM-30标准是国际公认的一种光源颜色质量评价方法，采用色彩逼真度指数Rf和色彩饱和度指数Rg两个指标来共同评价颜色质量。
同色异谱技术可以通过调整色彩逼真度、色彩饱和度、16色相环的形状、色容差和色坐标偏移量DUV的指标，实现不同色系商品在白光照明条件下的高品质显色性能。
▲同色异谱技术进行高品质显色光谱调控
采用同色异谱技术进行高品质显色光谱调控，可实现在色容差小于5 SDCM的白光基础上，色彩逼真度Rf大于90，色彩饱和度Rg大于100，光源光效大于110 lm/W。确保产品在保持高显色性的同时，也具备卓越的综合性能，并成功实现产业化应用。
技术挑战与解决方案
同色异谱技术作为一种创新型光谱调控手段，将给照明灯具的参数评价和功能差异化带来了巨大挑战和机遇。
佛山照明正在参与制定多项标准，包括节律和非视觉效应标准，以及提高白光显色品质的标准，以推广技术应用。未来计划研究适合老年人和色弱人群的视觉补偿光谱，进一步发展同色异谱技术。
同色异谱技术作为光谱调控的一个重要手段，不仅揭示了光谱分布的复杂性和多样性，更为我们提供了精准、高效的光谱调控方法。
未来，佛山照明将持续分析照明场景功能需求，提炼核心数据筛选优质的同色异谱光谱底座，开发多样化的光谱解决方案，在动植物照明、海洋照明、医美照明等领域带来更多创新。
撰稿：赵英杰
编辑：崔秀炫
编审：丁文超、钟 吟
