EyeComfort白皮书科学背景-飞利浦

EyeComfort白皮书科学背景-飞利浦


2024年3月14日发(作者:3g免费网)

EyeComfort白皮书

1

目前,照明领域中一个关键性的差异化特征就是光的品质。光品质通常是指光的视觉属性,以及

光与人和环境之间的交互和相关性。LED的出现及大规模替换为我们在光品质差异化方面提供了

无限可能,尤其是在光的空间分布、光谱分布以及时域分布这三个领域,这也迫使我们在光品质

的评价方式上做出一些改变。飞利浦照明一直在持续地优化自己的产品,并不断地把我们对用户

需求、照明应用和科学洞察力的深入理解融入其中

通过遴选相关的照明技术参数,我们建立了EyeComfort商标。这些技术参数包括:闪烁、频闪效

应、光生物安全性、眩光、调光、调色、显色性和听觉噪声。

我们的LED灯和LED灯具产品系列将会用这些参数进行评价。这份白皮书会对这些参数进行释

义,并同时解释优化照明的重要性。

科学背景

飞利浦的EyeComfort LED涵盖了前文所提及的技术参数:

1.

闪烁和频闪效应

闪烁和频闪效应属于光的时域视觉幻象(Temporal Light Artifacts),简称“TLA”。TLA是指在某个

给定的环境中,由光刺激、亮度或光谱分布随时间波动而引起的人类观察者的视觉变化。闪烁

(Flicker)是指对静态观察者而言,在静态环境中由光刺激、亮度或光谱分布随时间波动所引起

的视觉不稳定状态。换言之,即室内光的快速扰动。

频闪效应(Stroboscopic effect)与闪烁有所不同,它同样是针对静态观察者而言,但是在非静态

环境中由光刺激、亮度或光谱分布随时间波动所引起的动态视觉变化。也就是说,频闪效应会将

快速移动物体的运动 “定格”,使其呈现出静止的状态。

LED 的特性之一是其对输入信号变化的快速响应,因此输入信号的波动就会如实地反应在 LED 光

的输出上,这也就是导致 TLA 形成的潜在原因。输入信号的波动来源多种多样,包括电源的扰

动、与控制器的交互作用(如调光器)、外部电源对输入信号的扰动(如微波炉)、以及电子驱

动器所自带的设计波动等等。有很多已知的方法可以在 LED 的光输出中抑制此类波动的产生,或

者降低 TLA 的程度。但是,采用这些方法则意味着 LED 的产品架构需要更大的物理空间,也意味

着成本的增加和效率的降低,而产品的寿命也会缩短。

目前用于评价闪烁可见度和频闪效应的指标主要包括调制深度(Modulation Depth)和闪烁指数

(Flicker Index),但这些指标都不适合用来预测人们实际的视觉感知或感受。闪烁可见度和频闪

效应会受到调制深度、频率、波形和占空比的影响,但是上述指标并没有考虑到这些参数。我们

日常的视觉感知是基于人类视觉系统实现的,它是神经系统的一部分。基于人类视觉系统建立了

新的科学模型,提出了新的TLA评价指标,即用P

st

LM

来评价闪烁,用SVM来评价频闪效应

[1,2]。这两个指标得到了Lighting Europe [3] 和 NEMA [4] 的支持,我们也会用它们来评价飞利浦的

EyeComfort LED照明产品。

为什么我们会关注闪烁和频闪效应?

表现出闪烁或频闪效应的照明产品被认为是低质量的照明产品 [5-14]。TLA不仅会让人觉得烦躁,

也会影响人的视觉舒适度、整体舒适度和整体表现。具体而言, TLA对人们带来的不良影响包括

降低视觉作业表现、引起眼部不适(视疲劳)、增加头痛发生率、造成烦躁等。很多研究表明,

在某些情形下,肉眼可见的闪烁会导致癫痫发作 [5-14]。考虑到上述这些影响,飞利浦照明的

EyeComfort LED产品,在设计时都会尽可能地将可见的闪烁和频闪效应降到最低。

2.

光生物安全性

蓝光危害

蓝光危害是一种视网膜的光化学损伤,它受到的光谱组成、强度和眼部曝光时长的影响。国际电

工委员会(IEC)建立了一套评价光生物安全的标准 [16],光源被分成4个风险组别(0 = 无风

险,3 = 高风险)。

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风险组0:无光生物危害

风险组1:在正常行为条件下,无光生物危害

风险组2:由于对强光或热不适引起的厌恶反应,不会造成危害

风险组3:瞬时曝光也会造成危害

关于蓝光危害,媒体经常出现一种误读,即LED照明光谱包含更高比例的蓝光成分,因此更容易

产生蓝光危害。对此,全球照明协会(Global Lighting Association)开展了全面深入的研究和测

量,将不同照明技术所产生的光谱组成与上述标准进行比对,并集合了很多科学家的意见 [15]。

主要结论如下:

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关于蓝光危害,LED灯和传统照明(如白炽灯、荧光灯)并无差别。在相同色温下,LED

照明的蓝光成分占比与其他照明技术亦无差别。

LED光源与被替换的传统光源相比,两者之间的风险等级非常接近,而且完全在低风险或

无风险的范围以内。

根据IEC标准,满足风险组0或风险组1要求的LED光源(灯或系统)和灯具都可以被普

通消费者使用。

紫外光

消费者所使用的LED光源,其光谱中不包含任何紫外成分,因此即使对紫外光高度敏感的人群,

也不会造成伤害。


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