白光LED为什么不能显示白色?

小泉泉
发布于 2014-05-30 #吐槽生活直接看回复推送文章

本帖最后由小泉泉于 2014-5-30 09:36 编辑

白光LED为什么不能显示白色？
Q：据我了解，其实国际上关于光源对于白色的显色研究挺多的，但是大家都还不怎么了解。那么，白度显色是怎么一回事？为什么大部分白光LED不能很好的显示白色？
A：的确，光源对于白色的显色研究有很长的历史。但是直到最近这个问题又引起了大家的广泛关注，主要原因就是普通的白光LED在对白色的显色性上有很大的缺陷。
我们身边大部分的白色物体，例如白纸、衬衫、就连我们的牙齿都含有荧光增白剂。生产厂家通过调节荧光增白剂的含量来调节这些物体的白度。

图：紫外线照射下含有荧光增白剂的餐巾纸。荧光增白剂的工作原理其实与我们大家熟悉的荧光粉一样，它可以吸收紫外以及紫色的光，然后将这部分的能量转化为蓝色光。而我们人眼看来在一定限度内，白色带一点蓝色要比纯白色来的更白。

图：荧光增白剂的工作原理。
由于大部分白色物体都含有这样的荧光增白剂，所以我们大家都已经非常熟悉这些经过荧光增白剂调节后物体的白度了。
对于传统光源来说，不管是白炽灯、荧光灯、HID都含有一定的紫外辐射或者波长较短的紫光，他们都可以激发荧光增白剂来达到提高白度的效果，而带有这些紫外辐射则是由于这些光源的发光原理所带来的，并非大家刻意地加入紫外或者紫光。

图：如上图左侧灰色区域所示，白炽灯、日光和荧光灯等均含有380-430nm短波紫光和紫外成分，由蓝光激发黄色荧光粉发白光的LED缺乏此波段的光谱成分。图片为编辑所加，图片来源：照明微能量
我们现在身边常用的白光LED都是蓝光LED加上荧光粉，它们基本不含任何的紫外光以及波长较短的紫光。正是由于这一原因，LED无法激发白色物体中所含的荧光增白剂，所以那些白色物体在LED的照射下不再这么白了。

图：两个LED灯具，CRI都在80以上，下面可以正确表现不同白度，上面的不可以。原因是：经过光谱设计后，上面的LED有准确的紫光含量可以激发荧光增白剂需要指出的是，并不是说我们可以简单的在白光LED里加上紫外光就可以解决这一问题。我们已经通过实验表明，人们对白度也有一个偏好的存在，那些白色物体并不是越白越好。白光LED需要通过仔细的光谱调节来准确地显示那些白色物体的白度。