深圳燈管局吳春海:LED路燈色溫是重中之重
發布時間:2009-09-09
新聞事件:
從照明角度看待LED路燈,主要有光效、配光、光衰、色溫(光色)等四大問題。近年來,LED路燈技術日新月異,光學性能提高很快。從我們近期組織的LED路燈測試結果來看,27款LED路燈中已有6款整燈光效超過70Lm/W,最高達81.5Lm/W;配光水平大為提高,均勻度相比高壓鈉燈已有優勢;光衰問題明顯改善,相比其它光源並不遜色。
在此背景下,色溫問題開始浮出水麵,上升為LED路燈的主要矛盾之一,成為近期業界關注的焦點。確實,路燈是城市夜晚的“調光師”,其色溫決定夜晚“底色”,與市民的日常生活密切相關。因此,LED路lu燈deng色se溫wen問wen題ti在zai規gui模mo應ying用yong前qian亟ji待dai解jie決jue,否fou則ze可ke能neng成cheng為wei推tui廣guang的de巨ju大da障zhang礙ai。目mu前qian,這zhe種zhong情qing況kuang已yi在zai一yi些xie城cheng市shi中zhong出chu現xian,還hai將jiang會hui在zai更geng多duo城cheng市shi中zhong應ying驗yan。
吳春海先生通過分析色溫的生理和心理屬性,探討其與亮(照)度、舒適感的關係,並結合LED路燈測試,提出切合目前技術水平的色溫區間。
思考一:LED路燈色溫研究應側重生理性還是心理性?
作為新光源,LED路燈不可避免地與現有主流照明,特別是高壓鈉燈反複比較,色溫正是其中主要的分歧點。LED路燈支持者認為,高色溫白光用於道路照明有中間視覺效應,可視性好,感覺比低色溫黃光更明亮;高gao壓ya鈉na燈deng支zhi持chi者zhe則ze認ren為wei,黃huang光guang透tou霧wu性xing好hao,感gan覺jiao溫wen暖nuan,比bi白bai光guang更geng受shou市shi民min歡huan迎ying。以yi上shang說shuo法fa,自zi有you其qi邏luo輯ji和he理li由you,也ye有you一yi定ding合he理li性xing。不bu過guo,僅jin把ba不bu同tong色se溫wen的de優you缺que點dian羅luo列lie比bi較jiao,並bing不bu能neng找zhao出chuLED路燈在色溫方麵所麵臨的主要矛盾,對解決問題於事無補,無助LED路燈的推廣應用。
因(yin)此(ci),吳(wu)春(chun)海(hai)先(xian)生(sheng)提(ti)出(chu)從(cong)屬(shu)性(xing)角(jiao)度(du)研(yan)究(jiu)色(se)溫(wen),即(ji)生(sheng)理(li)性(xing)和(he)心(xin)理(li)性(xing)。毫(hao)無(wu)疑(yi)問(wen),色(se)溫(wen)兼(jian)具(ju)生(sheng)理(li)和(he)心(xin)理(li)兩(liang)種(zhong)屬(shu)性(xing),某(mou)些(xie)指(zhi)標(biao)甚(shen)至(zhi)密(mi)不(bu)可(ke)分(fen)。例(li)如(ru),光(guang)的(de)透(tou)霧(wu)性(xing)影(ying)響(xiang)駕(jia)駛(shi)者(zhe)的(de)辨(bian)識(shi)能(neng)力(li)和(he)反(fan)應(ying)速(su)度(du),屬(shu)於(yu)生(sheng)理(li)性(xing);同時,透霧能力差使駕駛者感覺朦朧,精神高度緊張,屬於心理性。不過,從研究角度,我們有必要分別對待,把各項指標、方法、內容等分類,找出LED路燈色溫在規模推廣前最需要解決的難題。
生理性研究主要包括可視度、辨識能力等指標,需要科學家通過精心設計的實驗去獲取;心理性研究主要包括舒適感、滿意度等指標,需要對足夠數量的市民進行情景調查和問卷調查。生理性研究基於專業判斷,其話語權掌握科學家手裏,由於LED路燈可用於道路照明已是業界共識,所以不會成為規模推廣的障礙。而心理性研究則不同,其結果取決於廣大市民的主觀感受,由於LED路燈將會改變城市夜晚的既有“底色”,市民的接受程度顯得非常重要。因此,在規模推廣前,心理性研究比生理性研究更緊迫。
目前,已有不少城市以市民對白光接受程度低為由拒絕高色溫LED路燈,使業界在LED路燈的光效和色溫選擇上陷入兩難境地,應該光效優先還是色溫優先。
思考二:LED路燈是否不適合道路照明?
現在一些路燈單位明確表示偏愛黃光,也有部分專家和研究機構宣稱中國人喜歡3000-4000K的暖白光,更多的LED路燈企業則認為白光感覺很好。眾說紛紜,不一而足。
在此,有必要重溫一個被反複提起的案例:1999年,某國際品牌在國內推廣金鹵燈,深圳很多主幹道,包括深南大道,都換成白光的金鹵燈(6000-6500K)。初時效果尚算不錯,但好景不長,2000年後開始有市民投訴,2001、2002年(nian)投(tou)訴(su)達(da)到(dao)高(gao)峰(feng),反(fan)映(ying)白(bai)光(guang)昏(hun)暗(an),感(gan)覺(jiao)不(bu)好(hao)。自(zi)此(ci)之(zhi)後(hou),深(shen)圳(zhen)的(de)主(zhu)幹(gan)道(dao)逐(zhu)漸(jian)換(huan)回(hui)黃(huang)光(guang)的(de)高(gao)壓(ya)鈉(na)燈(deng)。同(tong)時(shi)這(zhe)一(yi)幕(mu),也(ye)在(zai)其(qi)它(ta)城(cheng)市(shi)上(shang)演(yan)。作(zuo)為(wei)親(qin)曆(li)者(zhe),本(ben)人(ren)認(ren)可(ke)該(gai)事(shi)實(shi),但(dan)並(bing)不(bu)認(ren)同(tong)該(gai)案(an)例(li)被(bei)解(jie)讀(du)為(wei)深(shen)圳(zhen)市(shi)民(min)不(bu)喜(xi)愛(ai)白(bai)光(guang)甚(shen)至(zhi)中(zhong)國(guo)人(ren)不(bu)喜(xi)愛(ai)白(bai)光(guang)。因(yin)為(wei)剛(gang)安(an)裝(zhuang)時(shi)並(bing)無(wu)市(shi)民(min)投(tou)訴(su),投(tou)訴(su)出(chu)現(xian)在(zai)一(yi)年(nian)後(hou),以(yi)兩(liang)到(dao)三(san)年(nian)時(shi)最(zui)多(duo)。根(gen)據(ju)投(tou)訴(su)出(chu)現(xian)後(hou)的(de)路(lu)麵(mian)測(ce)量(liang)數(shu)據(ju),金(jin)鹵(lu)燈(deng)光(guang)衰(shuai)嚴(yan)重(zhong),亮(liang)(照)度明顯下降,瀝青路麵照度僅10Lx左右。因此,白光在道路照明中不被接受,可能不僅僅是高色溫,而在於高色溫與低亮(照)度的共同作用。根據圖一解釋,剛安裝時亮(照)度較高,尚在舒適區,不會感到昏暗。很不幸,金鹵燈光衰嚴重,一年後亮(照)度明顯下降,落到了陰晦區,投訴出現。
基於心理感受的複雜程度,沒有科學的調查和足夠的樣本,不能簡單判斷白光與黃光的優劣,更不能斷定LED路燈不適合道路照明。在LED路燈測試中,我們組織深圳市市政設計院的12位道路照明設計人員到現場問卷調查,結果黃光、暖白、中性白、冷白的喜愛者各為3位。雖然樣本數量有限,但卻充分說明不同個體對不同色溫各有喜好,甚至專業人員群體也是這樣。
因此,在色溫研究上不能預設立場,隻有結合亮(照)度(du)和(he)環(huan)境(jing)情(qing)況(kuang)進(jin)行(xing)認(ren)真(zhen)研(yan)究(jiu),才(cai)可(ke)能(neng)得(de)到(dao)真(zhen)正(zheng)答(da)案(an)。從(cong)大(da)方(fang)向(xiang)來(lai)說(shuo),個(ge)人(ren)認(ren)為(wei)道(dao)路(lu)照(zhao)明(ming)可(ke)能(neng)會(hui)重(zhong)複(fu)室(shi)內(nei)照(zhao)明(ming)的(de)進(jin)程(cheng),白(bai)光(guang)將(jiang)會(hui)成(cheng)為(wei)未(wei)來(lai)的(de)主(zhu)流(liu)方(fang)向(xiang)(見圖二)。
選擇:暖白、中性白還是冷白?
在道路照明,為提高人的舒適感和滿意度,高色溫光源相比低色溫需要適當提高亮(照)度,但所需幅度並不大。以LED路燈測試為例,27款LED路燈平均照度僅12Lx,最高也不超過15 Lx,平均色溫為5955K,通過現場對各燈的總體感覺進行評價(好、較好、一般、差),評價較好以上的LED路燈約占50%。考慮到測試道路為混凝土路麵,換為瀝青路麵估計照度提高到15 Lx即有較好效果(以上為初步判斷,還需進一步研究)。
27款LED路燈的整燈光效平均值隨著色溫提高而提高,在5500-6000K區間達到最高值,為59.6Lm/W,然後隨著色溫提高而逐步下降。由於5500-6000K區間所占比例達40.8%,同時整燈光效平均值最高(本次測試的最高光效也出現在該區間,為色溫5899K光效81.5Lm/W),所以可認為目前5500-6000K為LED路燈的主流色溫區間。相比之下,色溫<5000K的整燈光效平均值僅45.5Lm/W ,差距非常明顯。
眾所周知,LED路燈的光效與色溫密切相關。從表四可看出,GREE芯片不同色溫的光效差別不大,但OSRAM芯片則不然,不同色溫的光效差別較大,6500K芯片比5700K芯片光效提高31.8%。因此,LED路(lu)燈(deng)必(bi)須(xu)在(zai)色(se)溫(wen)與(yu)光(guang)效(xiao)之(zhi)間(jian)取(qu)得(de)平(ping)衡(heng),既(ji)要(yao)充(chong)分(fen)考(kao)慮(lv)市(shi)民(min)的(de)舒(shu)適(shi)感(gan)和(he)滿(man)意(yi)度(du),也(ye)不(bu)能(neng)為(wei)追(zhui)求(qiu)低(di)色(se)溫(wen)而(er)大(da)幅(fu)犧(xi)牲(sheng)光(guang)效(xiao)。畢(bi)竟(jing),照(zhao)度(du)和(he)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)值(zhi)是(shi)《城市道路照明設計標準》(CJJ45-2006)的硬指標,必須有較高光效才能滿足要求。同時,由於不同色溫芯片的價格差別較大,成本因素也需要認真考慮。
綜上所述,LED色溫區間的選擇,需要在滿足道路照明設計標準的前提下,充分考慮市民的接受程度,在光效、色溫、成本之間取得平衡。基於目前LED產業的技術水平,5000-6500K區間的冷白光可能是較好選擇。

- 吳春海先生於9月6-7日在2009LED照明技術及發展論壇發表《LED路燈色溫的思考與選擇》的演講
- 演講中總結出LED路燈色溫很關鍵
- 5000-6500K區間的冷白光可能是較好選擇
從照明角度看待LED路燈,主要有光效、配光、光衰、色溫(光色)等四大問題。近年來,LED路燈技術日新月異,光學性能提高很快。從我們近期組織的LED路燈測試結果來看,27款LED路燈中已有6款整燈光效超過70Lm/W,最高達81.5Lm/W;配光水平大為提高,均勻度相比高壓鈉燈已有優勢;光衰問題明顯改善,相比其它光源並不遜色。
在此背景下,色溫問題開始浮出水麵,上升為LED路燈的主要矛盾之一,成為近期業界關注的焦點。確實,路燈是城市夜晚的“調光師”,其色溫決定夜晚“底色”,與市民的日常生活密切相關。因此,LED路lu燈deng色se溫wen問wen題ti在zai規gui模mo應ying用yong前qian亟ji待dai解jie決jue,否fou則ze可ke能neng成cheng為wei推tui廣guang的de巨ju大da障zhang礙ai。目mu前qian,這zhe種zhong情qing況kuang已yi在zai一yi些xie城cheng市shi中zhong出chu現xian,還hai將jiang會hui在zai更geng多duo城cheng市shi中zhong應ying驗yan。
吳春海先生通過分析色溫的生理和心理屬性,探討其與亮(照)度、舒適感的關係,並結合LED路燈測試,提出切合目前技術水平的色溫區間。
思考一:LED路燈色溫研究應側重生理性還是心理性?
作為新光源,LED路燈不可避免地與現有主流照明,特別是高壓鈉燈反複比較,色溫正是其中主要的分歧點。LED路燈支持者認為,高色溫白光用於道路照明有中間視覺效應,可視性好,感覺比低色溫黃光更明亮;高gao壓ya鈉na燈deng支zhi持chi者zhe則ze認ren為wei,黃huang光guang透tou霧wu性xing好hao,感gan覺jiao溫wen暖nuan,比bi白bai光guang更geng受shou市shi民min歡huan迎ying。以yi上shang說shuo法fa,自zi有you其qi邏luo輯ji和he理li由you,也ye有you一yi定ding合he理li性xing。不bu過guo,僅jin把ba不bu同tong色se溫wen的de優you缺que點dian羅luo列lie比bi較jiao,並bing不bu能neng找zhao出chuLED路燈在色溫方麵所麵臨的主要矛盾,對解決問題於事無補,無助LED路燈的推廣應用。
因(yin)此(ci),吳(wu)春(chun)海(hai)先(xian)生(sheng)提(ti)出(chu)從(cong)屬(shu)性(xing)角(jiao)度(du)研(yan)究(jiu)色(se)溫(wen),即(ji)生(sheng)理(li)性(xing)和(he)心(xin)理(li)性(xing)。毫(hao)無(wu)疑(yi)問(wen),色(se)溫(wen)兼(jian)具(ju)生(sheng)理(li)和(he)心(xin)理(li)兩(liang)種(zhong)屬(shu)性(xing),某(mou)些(xie)指(zhi)標(biao)甚(shen)至(zhi)密(mi)不(bu)可(ke)分(fen)。例(li)如(ru),光(guang)的(de)透(tou)霧(wu)性(xing)影(ying)響(xiang)駕(jia)駛(shi)者(zhe)的(de)辨(bian)識(shi)能(neng)力(li)和(he)反(fan)應(ying)速(su)度(du),屬(shu)於(yu)生(sheng)理(li)性(xing);同時,透霧能力差使駕駛者感覺朦朧,精神高度緊張,屬於心理性。不過,從研究角度,我們有必要分別對待,把各項指標、方法、內容等分類,找出LED路燈色溫在規模推廣前最需要解決的難題。
生理性研究主要包括可視度、辨識能力等指標,需要科學家通過精心設計的實驗去獲取;心理性研究主要包括舒適感、滿意度等指標,需要對足夠數量的市民進行情景調查和問卷調查。生理性研究基於專業判斷,其話語權掌握科學家手裏,由於LED路燈可用於道路照明已是業界共識,所以不會成為規模推廣的障礙。而心理性研究則不同,其結果取決於廣大市民的主觀感受,由於LED路燈將會改變城市夜晚的既有“底色”,市民的接受程度顯得非常重要。因此,在規模推廣前,心理性研究比生理性研究更緊迫。
目前,已有不少城市以市民對白光接受程度低為由拒絕高色溫LED路燈,使業界在LED路燈的光效和色溫選擇上陷入兩難境地,應該光效優先還是色溫優先。
思考二:LED路燈是否不適合道路照明?
現在一些路燈單位明確表示偏愛黃光,也有部分專家和研究機構宣稱中國人喜歡3000-4000K的暖白光,更多的LED路燈企業則認為白光感覺很好。眾說紛紜,不一而足。
在此,有必要重溫一個被反複提起的案例:1999年,某國際品牌在國內推廣金鹵燈,深圳很多主幹道,包括深南大道,都換成白光的金鹵燈(6000-6500K)。初時效果尚算不錯,但好景不長,2000年後開始有市民投訴,2001、2002年(nian)投(tou)訴(su)達(da)到(dao)高(gao)峰(feng),反(fan)映(ying)白(bai)光(guang)昏(hun)暗(an),感(gan)覺(jiao)不(bu)好(hao)。自(zi)此(ci)之(zhi)後(hou),深(shen)圳(zhen)的(de)主(zhu)幹(gan)道(dao)逐(zhu)漸(jian)換(huan)回(hui)黃(huang)光(guang)的(de)高(gao)壓(ya)鈉(na)燈(deng)。同(tong)時(shi)這(zhe)一(yi)幕(mu),也(ye)在(zai)其(qi)它(ta)城(cheng)市(shi)上(shang)演(yan)。作(zuo)為(wei)親(qin)曆(li)者(zhe),本(ben)人(ren)認(ren)可(ke)該(gai)事(shi)實(shi),但(dan)並(bing)不(bu)認(ren)同(tong)該(gai)案(an)例(li)被(bei)解(jie)讀(du)為(wei)深(shen)圳(zhen)市(shi)民(min)不(bu)喜(xi)愛(ai)白(bai)光(guang)甚(shen)至(zhi)中(zhong)國(guo)人(ren)不(bu)喜(xi)愛(ai)白(bai)光(guang)。因(yin)為(wei)剛(gang)安(an)裝(zhuang)時(shi)並(bing)無(wu)市(shi)民(min)投(tou)訴(su),投(tou)訴(su)出(chu)現(xian)在(zai)一(yi)年(nian)後(hou),以(yi)兩(liang)到(dao)三(san)年(nian)時(shi)最(zui)多(duo)。根(gen)據(ju)投(tou)訴(su)出(chu)現(xian)後(hou)的(de)路(lu)麵(mian)測(ce)量(liang)數(shu)據(ju),金(jin)鹵(lu)燈(deng)光(guang)衰(shuai)嚴(yan)重(zhong),亮(liang)(照)度明顯下降,瀝青路麵照度僅10Lx左右。因此,白光在道路照明中不被接受,可能不僅僅是高色溫,而在於高色溫與低亮(照)度的共同作用。根據圖一解釋,剛安裝時亮(照)度較高,尚在舒適區,不會感到昏暗。很不幸,金鹵燈光衰嚴重,一年後亮(照)度明顯下降,落到了陰晦區,投訴出現。
基於心理感受的複雜程度,沒有科學的調查和足夠的樣本,不能簡單判斷白光與黃光的優劣,更不能斷定LED路燈不適合道路照明。在LED路燈測試中,我們組織深圳市市政設計院的12位道路照明設計人員到現場問卷調查,結果黃光、暖白、中性白、冷白的喜愛者各為3位。雖然樣本數量有限,但卻充分說明不同個體對不同色溫各有喜好,甚至專業人員群體也是這樣。
因此,在色溫研究上不能預設立場,隻有結合亮(照)度(du)和(he)環(huan)境(jing)情(qing)況(kuang)進(jin)行(xing)認(ren)真(zhen)研(yan)究(jiu),才(cai)可(ke)能(neng)得(de)到(dao)真(zhen)正(zheng)答(da)案(an)。從(cong)大(da)方(fang)向(xiang)來(lai)說(shuo),個(ge)人(ren)認(ren)為(wei)道(dao)路(lu)照(zhao)明(ming)可(ke)能(neng)會(hui)重(zhong)複(fu)室(shi)內(nei)照(zhao)明(ming)的(de)進(jin)程(cheng),白(bai)光(guang)將(jiang)會(hui)成(cheng)為(wei)未(wei)來(lai)的(de)主(zhu)流(liu)方(fang)向(xiang)(見圖二)。
選擇:暖白、中性白還是冷白?
在道路照明,為提高人的舒適感和滿意度,高色溫光源相比低色溫需要適當提高亮(照)度,但所需幅度並不大。以LED路燈測試為例,27款LED路燈平均照度僅12Lx,最高也不超過15 Lx,平均色溫為5955K,通過現場對各燈的總體感覺進行評價(好、較好、一般、差),評價較好以上的LED路燈約占50%。考慮到測試道路為混凝土路麵,換為瀝青路麵估計照度提高到15 Lx即有較好效果(以上為初步判斷,還需進一步研究)。
27款LED路燈的整燈光效平均值隨著色溫提高而提高,在5500-6000K區間達到最高值,為59.6Lm/W,然後隨著色溫提高而逐步下降。由於5500-6000K區間所占比例達40.8%,同時整燈光效平均值最高(本次測試的最高光效也出現在該區間,為色溫5899K光效81.5Lm/W),所以可認為目前5500-6000K為LED路燈的主流色溫區間。相比之下,色溫<5000K的整燈光效平均值僅45.5Lm/W ,差距非常明顯。
眾所周知,LED路燈的光效與色溫密切相關。從表四可看出,GREE芯片不同色溫的光效差別不大,但OSRAM芯片則不然,不同色溫的光效差別較大,6500K芯片比5700K芯片光效提高31.8%。因此,LED路(lu)燈(deng)必(bi)須(xu)在(zai)色(se)溫(wen)與(yu)光(guang)效(xiao)之(zhi)間(jian)取(qu)得(de)平(ping)衡(heng),既(ji)要(yao)充(chong)分(fen)考(kao)慮(lv)市(shi)民(min)的(de)舒(shu)適(shi)感(gan)和(he)滿(man)意(yi)度(du),也(ye)不(bu)能(neng)為(wei)追(zhui)求(qiu)低(di)色(se)溫(wen)而(er)大(da)幅(fu)犧(xi)牲(sheng)光(guang)效(xiao)。畢(bi)竟(jing),照(zhao)度(du)和(he)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)值(zhi)是(shi)《城市道路照明設計標準》(CJJ45-2006)的硬指標,必須有較高光效才能滿足要求。同時,由於不同色溫芯片的價格差別較大,成本因素也需要認真考慮。
綜上所述,LED色溫區間的選擇,需要在滿足道路照明設計標準的前提下,充分考慮市民的接受程度,在光效、色溫、成本之間取得平衡。基於目前LED產業的技術水平,5000-6500K區間的冷白光可能是較好選擇。

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