LED照明发展中五个问题亟待解决

最合适的LED照明灯具色温范围，应该是接近太阳自然白光的色温范围才是最科学的选择；较低照射强度的自然白光，就可以达到其他非自然白光不可比拟的照射效果；最经济的路面亮度范围应该在2cd/m2以内；提高照明总均匀度和消除眩光是节能降耗的最有效途径    引言    在白炽灯、高压钠灯的年代，人们对照明灯具的色温没有选择的余地，只好默默地接受与适应但是，进入了可以选择色温的LED照明灯具时代，选择什么样的LED照明灯具色温，就变成了一个亟待对它有明确清醒看法的问题了这是事关节能与照明品质的大事，容不得我们马虎应对    有有一种说说法，倾倾向于搬搬用欧洲洲的嗜好好，选择择27000-332000K的色色温范围围据说说这是欧欧洲人偏偏爱的色色温范围围对此此，本人人有不同同的看法法，谨提提出来与与大家商商讨：    11、人脑脑对事物物的识别别与应答答机制    人人脑通过过眼睛得得到外界界事物影影象的第第一反应应，就是是把所获获取的影影象与原原本存储储在大脑脑记忆体体中影象象信息相相比对而而识别，接接着马上上做出相相应的应应答动作作如果果所获取取的影象象信息与与原存储储信息越越接近，识识别的速速度就越越快，应应答也越越敏捷。

驾驾驶员晚晚上如果果在与白白天自然然光相差差越远的的低色温温灯光下下，对所所获取的的影象的的识别就就越费力力，识别别速度就就越慢，应应答速度度也跟着着越慢应应答速度度减慢00.1秒秒的结果果就足以以让事故故发生率率猛然突突增为为补偿这这种昼夜夜色温差差别照明明所带来来的缺陷陷，唯一一的办法法就是加加大照明明强度，以以提高在在低色温温下的识识别速度度，这就就意味着着增加能能耗    从从动物进进化到人人类的数数十万年年漫长过过程当中中，人类类一直都都是生活活在太阳阳的自然然光底下下，进行行着一切切生产与与社会活活动漫漫长的自自然选择择与进化化的结果果，使得得人类的的眼睛最最适应的的色温范范围就是是太阳自自然白光光的色温温范围（555000-75500KK）人人类的眼眼睛在这这个色温温范围内内，对动动、静物物体的辨辨识能力力最强；；在这个个色温范范围内，人人类对外外界事物物的应答答能力也也最敏捷捷因为为，人们们大脑记记忆信息息库里面面所储存存的物体体影象信信息，大大都是在在自然白白光的照照射下形形成的所所以，最最合适的的LEDD照明灯灯具的色色温范围围，应该该是接近近太阳自自然白光光的色温温范围，才才是最科科学的选选择。

    22、欧洲洲人喜欢欢低色温温的生物物、地理理原因    那那末，为为什么欧欧洲人喜喜欢低色色温呢？？这是有有其人种种与地理理上的原原因的欧欧洲人为为白皮肤肤人种，白白色的光光线会使使白皮肤肤的人显显得苍白白甚至至有夸张张的说法法，就像像死人的的颜色，所所以他们们偏爱暖暖色调是是很自然然的但但是我们们是黄种种人啊，太太阳自然然白光的的色调并并不会使使我们显显得苍白白还有有，欧洲洲大部分分地区地地处高纬纬度、气气温较低低的地带带，这也也是促成成他们偏偏爱暖色色调的地地理原因因但是是，我们们是地处处四季分分明的温温带，并并没有漫漫长的寒寒冷冬季季，跟随随欧洲人人选择太太暖的色色调，就就有点大大可不必必了    33、黄光光雨雾穿穿透能力力的合适适应用场场合    还还有一种种说法，就就是低色色温的黄黄色光穿穿透雨雾雾的能力力较好，所所以应该该选择它它我们们并不否否认黄光光对雨雾雾的穿透透能力比比白光好好这个事事实但但是，我我们应该该明白，大大量的道道路路灯灯，是工工作在晴晴天占绝绝大部分分时间的的条件下下，雨雾雾天气毕毕竟占的的比例比比较少选选择适应应雨雾天天气的暖暖色温灯灯具，岂岂不是喧喧宾夺主主、本末末倒置？？在特定定的场合合，比如如多雾的的港口场场合，才才是选择择低色温温照明灯灯具的合合理做法法。

普通通道路的的照明灯灯具，还还是应该该选择接接近太阳阳自然白白光的色色温范围围，才是是既科学学又节能能的做法法    上上面，我我们仅从从人脑的的识别与与应答机机制来说说明照明明色温应应该选择择接近自自然白光光的理由由下面面，我们们再进一一步从显显色指数数的角度度，来对对这个论论点做进进一步剖剖析    44、自然然白光的的高显色色指数优优点    太太阳的自自然白光光，经过过三菱镜镜的折射射，可以以分解成成红、橙橙、黄、绿绿、青、蓝蓝、紫等等连续光光谱、波波长3880nmm-7660nmm的七种种光线太太阳自然然白光含含有完整整连续的的可见光光谱人眼之所以以能看到到物体，是是因为从从物体发发散或者者反射出出来的光光线，进进入了我我们的眼眼睛而感感知照照明的基基本机理理就是把把光线照照射到物物体上，经经过物体体的吸收收与反射射，然后后从物体体的外表表面反射射进入到到人眼中中来，让让人们感感知到该该物体的的颜色与与外貌但但是，如如果这束束照明的的光线只只是某单单一颜色色的光线线，那末末，我们们所能看看到的也也就仅是是带有该该种颜色色的物体体不言言而喻，如如果该束束光线是是带有完完整连续续光谱的的光线，那那末，物物体所显显现出来来的容貌貌，就会会与我们们在自然然白光下下所观察察到的，一一样色彩彩逼真的的容与貌貌。

  这里就就得引出出了一个个显色指指数（RRa-ccoloorreendeerinnginndexx/CRRI）的的概念太太阳的自自然白光光含有完完整的连连续光谱谱，物体体在太阳阳自然白白光的照照射下，由由于各色色光线的的共同作作用，因因而可以以显示出出物体的的真实颜颜色与外外貌所所以我们们把太阳阳自然白白光的显显色指数数定义为为1000，意味味着它能能百分之之一百地地显示出出物体原原来的真真实色彩彩这也也是根据据人眼在在太阳自自然白光光下，所所观察到到的物体体的色彩彩为基准准，而制制定的标标准    从从严格意意义上讲讲，在自自然标准准白光的的照射下下，每一一条看似似平淡普普通的物物体的轮轮廓线，都都可以分分解成标标准色标标板所显显示的各各种色标标也就就是说，如如果我们们用标准准的白光光去照射射任何颜颜色的一一个物体体，我们们看到的的它的轮轮廓线最最为“浓浓密”清清晰但但是，如如果使用用单色光光，或者者色彩不不是很丰丰富的，偏偏离标准准太阳自自然光的的灯光去去照射该该物体，那那么，它它的轮廓廓线，就就会由于于光源的的“先天天不足”而而显得不不“浓密密”清晰晰，甚至至模糊    传传统高压压钠灯的的主导光光谱为5589..2nmm和5889.66nm，是是两条非非常靠近近的谱线线，接近近于单色色光。

高高压钠灯灯的显色色指数只只有200-300所以以，高压压钠灯下下的各种种物体，才才会显得得模模糊糊糊为为了使人人们看清清物体的的真实原原貌，就就需要加加强灯具具照明的的强度，才才能够达达到使人人眼努力力看清物物体真实实原貌的的需求加加强照度度，就意意味着增增加能量量的消耗耗即使使如此，钠钠灯下观观察物体体的清晰晰度与真真实色彩彩，是永永远无法法达到自自然白光光下的真真实效果果的这这就是大大量的夜夜间购物物者，到到白天时时才发现现夜间所所购物品品，并非非他们所所喜爱的的颜色，大大呼上当当，始作作俑者，正正是低显显色指数数的灯光光所为也也街边边钠灯下下夜市灯灯光的低低显色性性弱点，更更是喜欢欢逛夜市市的人必必须第一一注意的的要点哦哦    55，低色色温的低低显色指指数代价价    太太阳光从从早到晚晚照射地地球，并并非每个个时刻我我们所感感受到的的太阳光光，都必必然是自自然白光光的因因为它还还要受到到厚度不不一的云云层的吸吸收与折折射、反反射的干干扰，构构成自然然白光的的各种谱谱线的成成分与比比例，就就会发生生变化的的早晚晚的太阳阳光，更更要受到到厚重云云层、照照射角度度与折射射的严重重影响，因因而此时时段的金金色阳光光，其显显色指数数已经远远离了1100，就就更不能能算是自自然白光光了。

    按按照Keevliin的色色温定义义，28800KK-1000000K都属属于太阳阳光的色色温范围围，这就就是广义义的太阳阳光的色色温定义义范围但但是，只只有色温温65000K的的光线（也也称D665）被被订为白白光的标标准色温温，它也也就是CCIE的的标准照照明体DD65色色温65500KK的光线线所含的的光谱最最齐全，最最接近于于自然白白光偏偏离自然然白光色色温越远远的光源源，它的的显色指指数就越越低    很很明显，色色温越低低的LEED，其其显色指指数就会会比白光光的LEED来得得更低在在低显色色指数的的灯光下下，要看看清楚物物体的真真实原貌貌，就需需要较高高的灯光光照度来来弥补显显色指数数的不足足这就就意味着着人们得得加大光光源能量量的输入入，才能能获得接接近自然然白光下下所显示示的物体体的真实实原貌    实实践证明明，使用用接近自自然白光光的光源源，仅需需要远小小于其他他光源的的照度，就就可以让让人们真真实地感感知物体体的真实实色彩与与原貌低低照度就就意味着着低的能能量输入入，就意意味着节节能所所以我们们建议采采用接近近自然白白光的光光源作为为我们的的照明光光源    66、低色色温LEED的光光强度下下降代价价由于LEDD封装技技术上的的原因，参参杂了红红黄色素素的LEED，其其光衰比比起白光光LEDD更快，也也即其发发光强度度必然比比白光LLED下下降得更更快。

弥弥补这种种光强下下降损失失的代价价，就是是增加灯灯具LEED的组组装数量量，也就就是意味味着成本本与能量量的增加加，这也也是很无无奈的结结果    77、修改改照明标标准的时时代必然然性    照照明的最最终目的的就是要要让人们们获得对对动、静静物体真真实影像像的观察察清晰度度如今今有显色色指数达达70--90、接接近太阳阳自然白白光的LLED灯灯具的出出现，正正是我们们提高照照明品质质，降低低能耗的的一个很很好的契契机    高高压钠灯灯的显色色指数仅仅为200-300在以以它主导导路灯系系统的年年代，为为了达到到获得在在其灯光光下对物物体观察察的辨识识力与清清晰度，就就只能用用加大照照度值的的办法来来努力达达到目的的建设设部的《城城市道路路照明设设计标准准》，就就是基于于低显色色指数的的钠灯为为主导照照明光源源的背景景下制定定的，这这些标准准原本是是无可厚厚非的但但是，到到了以高高显色指指数的LLED为为照明光光源的条条件下，这这个标准准就显得得过高了了因为为，在高高显色指指数的LLED光光源下，要要获得对对物体真真实影像像的辨识识与观察察的清晰晰度，仅仅需远小小于对高高压钠灯灯的照度度要求的的标准。

按按照我们们多年的的实践经经验，只只需要小小于建设设部《城城市道路路照明设设计标准准》300%的照照度强度度，就能能达到与与高压钠钠灯一样样，甚至至更好的的辨识与与清晰度度的照明明效果    采采用与高高压钠灯灯一样的的照度标标准来规规范LEED光源源，就意意味着能能量的无无谓浪费费过高高强度的的LEDD照明，甚甚至还会会引来LLED灯灯光过于于“刺眼眼”的投投诉；降降低了照照射强度度，不但但可以获获得能量量的节约约，还可可以获得得“柔和和”的灯灯光环境境    对对于高压压钠灯与与LEDD灯具这这两种显显色指数数相差22-3倍倍的灯具具，照度度标准的的修改肯肯定是必必然的结结局在在我们的的国家尚尚未对道道路照明明标准实实行修改改的情况况下，唯唯有提请请实施的的专家们们注意这这个问题题了在在不冒犯犯现有国国家照明明标准的的前提下下，建议议还是采采用该标标准的低低档值为为明智    因因此，LLED照照明灯具具色温范范围与照照明标准准的选择择，与照照明品质质及节能能降耗息息息相关关选择择接近太太阳自然然白光色色温的LLED照照明灯具具和适当当的照明明标准，才才是明智智与科学学、符合合节能原原则的选选择。

 8、照明明亮度越越高越好好吗    目目前，大大多数国国内城市市照明的的亮度，都都超过国国家规定定的数倍倍之多，好好像这样样才能显显示出该该城市的的特色，其其实这是是非常浪浪费能源源的错误误做法    请请先看看看国际照照明委员员会（CCIE，220033-20007))主席范范.波莫莫工程师师（Irr.W..J.MM.vaanBoommeel）对对平均亮亮度与可可见度的的研究结结果吧：：图一     图图一，路路面平均均亮度与与显示能能力RPP的关系系    这这是一条条路面平平均亮度度与显示示能力((RP))的关系系曲线显显示能力力RP是是指人眼眼能够看看到路面面上障碍碍物的概概率，也也就是通通常所说说的可见见度    上上面的研研究曲线线清楚地地向我们们传递了了这样的的信息：：    通通常情况况下，当当路面平平均亮度度为0..6cdd/m22时，显显示能力力RP只只有100%；当当平均亮亮度达到到2cdd/m22时，RRP可达达到800%而而当地面面平均亮亮度再往往上提高高一倍到到4cdd/m22时，可可见度才才达到991.55%，也也就是说说，能量量多消耗耗一倍，但但是可见见度只提提高111.5%%。

即使使地面上上的平均均亮度提提高到五五倍，让让地面平平均亮度度达到110cdd/m22，可见见度也只只能提高高到955%多多花四倍倍的能耗耗，才能能提高可可见度115%从从经济学学的角度度上看，这这是非常常不合算算的从从优选法法的角度度看，平平均亮度度0.66-2ccd/mm2才是是最优化化的经济济选择    漫漫反射表表面的亮亮度与照照度的关关系L==ρE//π，是是一个与与地面反反射系数数ρ和照照度乘积积正相关关的数学学关系这这就说明明，平均均照度也也不是越越高越好好的，也也是服从从上述曲曲线所体体现的基基本规律律的    明明白了这这条曲线线的变化化规律之之后，我我们的决决策者就就会很自自然地选选择0..6-22cd//m2的的路面平平均亮度度范围，而而不会也也不应该该一味追追求越亮亮越好了了9、追求高高效率照照明的主主攻方向向    首首先，再再让我们们先看看看国际照照明委员员会主席席范.波波莫先生生在同一一篇研究究论著里里面，向向我们揭揭示的另另一组曲曲线的关关系图吧吧图二点击此处查查看全部部新闻图图片    图图二，照照明总均均匀度对对显示能能力RPP的影响响    这这是一组组研究照照明亮度度总均匀匀度对显显示能力力RP影影响的关关系曲线线。

图表表显示，当当眩光的的阀值增增量同样样处在77%，同同时照明明平均亮亮度L==1cdd/m22不变的的条件下下，当照照明总均均匀度UU0从00.2提提高一倍倍到0..4时，显显示能力力RP就就由5%%提高到到75%%也就就是说，当当照明均均匀度提提高一倍倍时，可可见度提提高了115倍！！这就说说明照明明总均匀匀度，比比起平均均亮度重重要得多多它是是提高照照明品质质的关键键因数这这就向我我们揭示示了一个个非常重重要的节节能途径径：    要要降低能能耗，而而又不影影响照明明可见度度这个最最终目标标的前提提下，最最重要的的主攻方方向就是是努力提提高照明明的总均均匀度良良好的照照明总均均匀度，就就可以适适当地降降低照明明的平均均亮度，这这样能达达到同样样的识别别辨认物物体的视视觉效果果，同时时又能达达到节能能降耗的的目的    再再把照明明总均匀匀度这个个概念说说清楚一一些总总均匀度度，指的的是整条条路面的的照明总总均匀度度，尤其其是指路路面中心心线的总总均匀度度，而非非仅指单单个灯具具的照明明均匀度度而已当当然，总总均匀度度是由多多个单一一灯具的的均匀度度来构筑筑的这这里就向向我们提提出了另另一个路路面灯具具布设设设计的技技术问题题。

一味味地追求求大的灯灯具间距距，以为为这样才才能节省省能耗，这这是一种种得不偿偿失的错错误做法法，因为为它必然然损害到到照明总总均匀度度这个比比照明亮亮度更为为重要的的指标在在单个灯灯具的均均匀照明明范围无无法再扩扩大的情情况下，我我们只能能适当缩缩小灯具具布设的的间距来来与之配配合，这这样才不不会影响响道路照照明的总总均匀度度道路路照明设设计者第第一需要要照顾的的参数，应应该是照照明总均均匀度    在在LEDD还没有有出现的的单一光光源作为为灯具的的唯一光光源的年年代，要要提高照照明的均均匀度，只只能在灯灯光反射射罩上去去做文章章但是是，进入入了LEED这个个由多个个小光源源构成整整体灯具具的年代代，我们们就应该该改变思思维，对对这些单单个小光光源做起起文章来来了如如何通过过调控这这些个体体小光源源，来达达到提高高照明均均匀度的的目的，就就应该列列为灯具具制造者者的主攻攻方向了了10、另一一条提高高照明效效率的捷捷径    还还是让我我们再先先看看范范.波莫莫先生的的另一个个研究成成果吧图三点击此处查查看全部部新闻图图片    图图三，相相对阈值值增量与与显示能能力RPP的关系系    这这是一组组揭示眩眩光等级级的相对对阀值增增量与显显示能力力RP关关系的曲曲线。

先先解释一一下两个个概念：：    11、失能能眩光ddisaabillityyglaare降降低视觉觉对象的的可见度度，但不不一定产产生不舒舒适感觉觉的眩光光    22、阈值值增量tthreeshooldiincrremeent（TTI）失失能眩光光的度量量表示示在存在在眩光源源时，为为了达到到同样看看清物体体的目的的，在物物体及其其背景之之间的亮亮度对比比所需要要增加的的百分比比    这这组曲线线向我们们显示了了，在照照明总均均匀度均均为0..4时，在在不同的的眩光阈阈值增量量TI条条件下，显显示能力力RP的的变化情情况比比如，在在相同平平均亮度度（L==1cdd/m22）时，眩眩光等级级由TII=300%降低低为7%%时，那那末，显显示能力力RP则则由255%提高高到755%可可见度提提高了33倍！这这又是一一条提高高照明效效率的捷捷径，那那就是尽尽量地降降低眩光光，就能能成倍地地增加可可见度，从从而可以以相应适适当地降降低照明明亮度，就就能达到到同样的的照明视视觉效果果    降降低眩光光分量，本本身就是是降低能能耗，消消除光污污染的一一条重要要措施它它又能提提高照明明的品质质，还可可以进而而适当调调低照明明亮度，进进一步节节能，是是一种正正效益累累加过程程，可不不要轻易易地放弃弃它哦。

    所所以，选选取平均均亮度00.5--2cdd/m22作为道道路的正正常照明明标准，是是最经济济的优化化选择，过过度地追追求高亮亮度照明明，是既既耗能又又得不到到多大实实际照明明效果，并并且会产产生眩光光与光污污染的错错误做法法致力力于追求求提高照照明总均均匀度与与降低眩眩光，才才是节能能降耗最最重要的的主攻方方向。