Undersøgelse afslører, hvordan alder påvirker opfattelsen af ​​hvidt LED-lys

Selvom LED'er i stigende grad bruges i lavenergibelysning og skærme, forbrugere finder nogle gange deres lys hårdt eller ubehageligt. Resultater fra en ny undersøgelse peger på behovet for at tage aldersrelaterede opfattelsesforskelle i betragtning, når man designer hvid LED-belysning, der er mere behagelig for øjet.

"Vores undersøgelse afslørede, at mængden af ​​kortbølget lys en kilde udsender sammen med seerens alder kan føre til meget forskellige opfattelser af et hvidt lys, " sagde forskerteamets leder Aurelien David fra Soraa Inc., Fremont, Californien "LED-lyskilder forværrer denne effekt, fordi deres emission ofte har store toppe af blå eller violet stråling."

Forskerne rapporterer de nye resultater i tidsskriftet The Optical Society (OSA). Optik Express . De påpeger, at selvom konventionel kolorimetri antager, at alle brugere har samme visuelle respons, nyere udviklede modeller for farveopfattelse tager aldersrelaterede effekter i betragtning og kan bruges til at forudsige og hjælpe med at afbøde forskelle i farveopfattelse.

"I dag, lysets farve er defineret af standarder baseret på årtier gammel videnskab, der ikke præcist forudsiger farveopfattelse, " sagde David. "Dette udgør en hindring for at designe bedre lyskilder, der vil minimere variation mellem brugere og hjælpe med den øgede brug af LED-teknologi."

Test af perception af hvidt lys

Til studiet, seerne blev vist flere næsten hvide LED-kilder med forskellige emissionsspektre og bedt om at rangere deres opfattede nuance sammenlignet med den for et hvidt referencelys. Testkilderne var en del af forskernes bestræbelser på at udvikle en mere søvnvenlig lyskilde. De indeholdt et specialiseret emissionsspektrum, hvor det kortbølgede blå lys, som kan påvirke søvnen, blev erstattet med violet lys med kortere bølgelængde, der bevarer lysets hvide farve.

"Ifølge standard kolorimetrimetoder, alle brugere skal have den samme opfattelse for en bestemt LED-kilde, sagde David. Men vi fandt store variationer mellem seerne. Nogle mente, at en given kilde virkede meget lyserød, hvorimod andre mente, at den samme kilde virkede meget grøn."

Analyse af disse fund afslørede, at opfattelsesvariationerne i høj grad var drevet af alder. Når man vender sig til moderne farvevidenskab, forskerne var i stand til at udlede en perceptionsmodel, der præcist redegjorde for den inter-bruger opfattelsesvariation, de observerede.

"Den opfattede nuance af disse usædvanlige LED-kilder er stærkt påvirket af seerens følsomhed i det violette område, som er stærkt aldersafhængig, " forklarede David. "Selvom andre har observeret lignende variationer i hvid-LED opfattelse, effekten var især let at se, fordi disse specielle LED'er forværrer den."

Forskerne viste også, at de aldersafhængige perceptionseffekter er til stede i konventionelle LED'er som dem, der bruges både i belysnings- og displayapplikationer. Det betyder, at to konventionelle LED-kilder, der angiveligt har den samme hvide farve, kan se meget forskellige ud for en given observatør.

Definition af nye farvestandarder

"Ved at bruge moderne kolorimetri, designet af fremtidige LED-kilder kunne skræddersyes til at minimere inter-viewer-uoverensstemmelser, " sagde David. "Producenter kunne bruge denne moderne ramme til at designe belysning, der er mere robust over for aldersdrevne variationer."

Forskerne bemærker, at en standardberegning for aldersafhængige kolorimetriske mængder vil hjælpe producenter og andre interessenter med at inkorporere aldersafhængige effekter i designet af fremtidige LED-emittere.

"Vi bør sikre os, at sådanne aldersrelaterede effekter ikke hindrer udviklingen af ​​LED-teknologi, da de kan løses med videnskabelige værktøjer, der allerede er tilgængelige, omend ikke almindeligt brugt, " sagde David.

Forskerne anerkender, at alle 64 forsøgspersoner, der blev brugt til denne forskning, alle var ansatte hos Soraa Inc., som meldte sig frivilligt til at deltage i undersøgelsen.