實現LED最佳色彩表現

概述

本白皮書闡釋顯色性——即光線如何影響我們所見色彩的呈現。它描述了用於衡量光源顯色能力的各種系統，例如顯色指數 (CRI)、色域面積指數 (GAI)、TM-30 等。我們將比較這些方法，並討論它們如何演進以更精準評估LED燈具在不同照明需求中的表現。

透過正確應用這些指標，您幾乎能為所有類型環境——從零售商店到外科手術室——制定合適的照明方案。本文闡述Luminus LED產品的卓越顯色能力，以及它們如何協助建築師與照明設計師達成特定功能照明目標。

色彩重現

色彩重現（通常亦稱為演色性）是指光線對物體顏色感知的影響。國際照明委員會（CIE）將演色性定義為「透過有意識或無意識地與參考光源下的顏色外觀進行比較，照明光源對物體顏色外觀產生的影響」。

理解色彩重現的關鍵概念包括：

• 人類色彩感知： 當光線進入眼睛並刺激視網膜時，人類便能看見色彩。視網膜中含有對色彩敏感的錐狀細胞，這些細胞會與大腦進行溝通。
• CIE 色彩空間： 1931年定義的數學系統，用於量化一般人眼可感知的所有顏色。
• Spectral Power Distribution (SPD): 光源的波長分佈特徵，會顯著影響環境外觀與視覺體驗。
• Color Attributes: 基本特徵包含色相（具體顏色）、明度（明暗程度）與彩度（強度/飽和度）。

應用領域

精準的色彩重現在許多產業與應用領域至關重要。不佳的色彩重現可能使物體顯得缺乏吸引力、破壞環境氛圍，或導致執行任務時困難重重或令人不適。

Retail Lighting

零售業者對照明有獨特需求，除色彩準確性外更常需考量色彩強化效果。其目標未必追求「完美」顯色，而是透過鮮明色彩創造「令人驚豔」的視覺效果，以吸引消費者目光並提升產品吸引力。

酒店照明

酒店、餐廳和酒吧等接待場所具有複雜的照明需求。不同空間需要採用不同手法——大廳照明應營造溫馨氛圍，而餐廳照明必須確保食物看起來誘人。裝飾性照明也可作為整體規劃的一部分，用以突顯建築特色或藝術品。

Medical Environments

在醫療設施中，精準的顯色性至關重要。手術室照明必須確保外科醫生能辨識紅色調的細微層次，以區分組織、血液和身體結構。此類環境的照明需審慎平衡色溫與顯色指數的考量。

特殊環境

其他專業應用包括：

• 食品安全照明： 法規要求照明必須能清晰辨識污染物，特別強調紅色波長的顯色能力。
• 美術館/博物館照明： 需具備高色彩還原度，同時保護藝術品免受破壞性紫外線波長的損害
• 舞台照明： 運用色彩營造情感效果，增強膚色質感、使服裝更生動或改變場景外觀
• 影片照明： 必須考量物體如何被攝影機感測器捕捉，以及觀眾最終的視覺感知

Color Rendition Models

現存多種描述光源色彩呈現能力的模型。這些模型通常側重於三個關鍵面向之一：色彩保真度（精準呈現）、色彩偏好（悅目鮮明的外觀）以及色彩辨識度（區分色彩的能力）。

Color Rendering Index (CRI)

CRI衡量光源呈現色彩的精準度。它將八種標準測試色樣在真實光源下的外觀，與其在參考照明下的表現進行比較。CRI以Ra值表示，即樣本R1-R8的平均值。

儘管廣泛使用，CRI仍存在侷限性：

• 僅基於八種色樣，被認為樣本過少且過於粉彩
• 於LED商業化前制定，對LED的準確性可能較低
• 未考量人類對鮮豔度的感知偏好
• 可能在具有相似Ra值的設備間產生不一致的結果

Gamut Area Index (GAI)

GAI 提供了在 LED 照明下判定色彩感知的另一種選擇方案。它測量色調飽和度，並可與 CRI 結合使用。GAI 數值可能超過 100，數值越高代表色彩飽和度與區分度越明顯。

專家指出 GAI（表徵飽和度/強度）與 CRI（表徵色彩準確度）具有互補作用。兩者結合使用可提供更完整的光源評估方法。

ANSI/IES TM-30

TM-30代表LED燈具色彩表現的最新評估方法，其關鍵差異在於採用99種色樣本，而非CRI的8種樣本。TM-30提供兩項主要指標：

• Rf (忠實度): 測量與參考標準的相似度，類似於CRI
• Rg (色域): 描述飽和度等級，類似於 GAI

TM-30-20 引入設計「意圖」以協助權衡考量：

• 色彩偏好度 (P)： 意圖創造令人愉悅、自然美觀的環境
• 色彩鮮明度 (V): 意圖創造生動活潑的場景
• 色彩保真度 (F): 意圖達成與參考光源相似的色彩表現

每項設計意圖皆包含三個優先等級，用以標示標準的嚴謹程度，協助設計師在不同色彩重現目標間做出明智的取捨。

Luminus 精準色彩重現解決方案

Luminus LED產品在CRI和TM-30顯色評分系統中均表現優異，為建築師和設計師在不同場域實現精準色彩還原提供多種選擇

標準LED (AccuWhite™)

Luminus 標準型 LED（AccuWhite 系列）提供高保真色彩還原能力，具備一致性的 Ra = 97 CRI 顯色指數，且在所有色調角度區間中最低分數不低於 93。這些產品提供標準暖白光（2700K 和 3000K 相關色溫）及燭光暖色選項（2200K 和 1800K 相關色溫）。

Sensus™ 卓越零售照明解決方案

Luminus Sensus LED 能呈現一致性的亮白與純淨色彩，在 3000K 色溫下具備 90+ CRI、Rf 93 與 Rg 102 的表現。與多數零售照明 LED 不同，Sensus 產品無需使用近紫外波長激發增白劑即可展現生動的白光與色彩。

PerfectWhite™ LED

Luminus PerfectWhite LED 實現近乎完美的顯色效果，專為精品零售、奢華酒店、博物館與藝廊應用所設計。PerfectWhite 燈泡在15組CRI樣本中的平均值（Ra）達93，TM-30 數值為 Rf=92、Rg=100。

Salud™ LEDs

Salud系列LED旨在實現以人為本（晝夜節律）的照明設計目標，同時提供卓越的顯色準確度。該系列可達到CRI Ra 90+並具備高R9紅色還原值。

Hospitality COB Series™ LEDs

Luminus Hospitality COB Series LEDs 能提供溫暖宜人的光暈與純淨白光，實現高傳真色彩還原（CRI達90以上），特別適合酒店、餐廳及其他接待場所使用。

Color Mix Tunable LEDs

可調光LED是近期發展的技術，允許使用者調整光源特性。Luminus提供可調色混合LED，能在一系列SPD範圍內調整，提供冷白光或暖白光照明。這些產品可獨立完整控制每個通道，實現客製化照明環境。

結論

LED等人造光源的演色性能決定了人類在室內與夜間環境中的視覺感知能力。具有良好演色性的光源被稱為具高保真度——能準確地將人物、物體與環境呈現在我們眼前。

在某些照明應用中，保真度是最重要的品質指標；而在其他場合，色彩飽和度、色調或能效等因素可能更為關鍵。透過理解並應用各種顯色模型，我們能針對不同場域——從零售商店到食品加工廠、客廳到醫院手術室——判定何種光源能創造最佳視覺條件。

儘管每種顯色模型都提供評估LED特性的有效方法，但結合多種評估方式——例如CRI與TM-30並用——能為建築師與照明設計師提供最完整的參考依據。

Luminus LED憑藉其在所有色彩還原度和效能指標上一貫的高性能，為幾乎任何對色彩敏感的照明應用提供解決方案。

附錄

完整白皮書包含附有詳細資料的附錄：

• 附錄A： ANSI/IES TM-30-18報告中包含的度量標準與圖形
• 附錄B： 色彩重現規範與法規要求
• 附錄 C： Luminus LED 產品線完整色彩呈現數據