照明品质(QUALITY OF LIGHTING)

　　照明品质是指照明光源是否符合视觉功能、视觉舒适度、安全度以及视觉美感等的照明指标。正确应用好照明品质的指标，会给你的照明空间带来全新的感受，特别是在LED照明时代，照明品质表现的极为重要，使用照明品质指标选购LED光源产品，会带来事半功倍的照明效果;下面，我们分别介绍照明品质的主要指标。

　　1、色温，是表示白光的光色，区别白光光色是偏红色还是偏蓝色，用绝对温度表示，单位是K(开尔文)。通常室内照明的色温范围是2700K-7000K。

　　照明白光，最典型的是太阳光，众所周知，太阳光是由多种颜色的光混合而成的，其中，最主要的还是红绿蓝三种颜色的光。(下图是太阳光通过棱镜后光的分解图，由此可验证太阳光是由多种颜色的光混合而成。)

　　白光是用色温指标描述光色的，当白光中的蓝光成分多，白光光色就偏蓝色(偏冷，如北方冬季正午阳光)，当白光中的红光成分多时，白光光色就偏红色(偏暖，如早晚阳光)，色温是表达白光光色的唯一方法。人造光源的白光也是多种颜色的光混合形成的，对人造光源，我们同样也是用色温描述白光的光色;对于白光的物理分析，我们通常采用光谱分析的方法，白光的光谱分析是需要专门仪器测试制作。下图是各种光谱图。

　　从这个图可以看出，太阳光的光谱成分丰富和饱满，人造光源中的白炽灯与LED灯的光谱分布比高压钠灯和荧光灯要好，荧光灯光谱中包含对人体有害的紫外线成分，由于白炽灯由于耗能大，将被淘汰。LED光源将是照明光源的主导产品。

[NT:PAGE]

　　在描述白光光色时，许多人会用暖白光、自然白光、日光白光、冷白光分类，对于保证照明品质而言，这个分类范围太大，应该使用色温描述白光，通常，LED白光色温与白光光色的对应关系如下面左图所示(初略描述)。国际标准的色温区分应该根据CIE1931色度图进行，如下面的右图所示。

[NT:PAGE]

　　精确的色温值是要通过专业仪器测试，在购买照明产品时，描述色温是比较困扰的问题，为了有个直观的认识，我们制作了色温参考图例，这个图例可以很好区别照明产品的色温，如下图所示。

　　室内照明使用什么色温，是要与室内装潢基本色调相匹配，正确使用白光色温，可以大大提升室内装潢效果，使用适合装潢色调的色温照明，是保证照明品质的一个重要方法， 选用光源的色温，要与室内的墙体，地面、家私、装饰品、房间的用途等综合考虑，此外，还要考虑人的因素，如暖色光比较适合老年人与儿童。不同的色温对人的情绪还有一定的影响，暖色会让人安逸，冷色会让人思维清晰;患孤独症、精神忧郁症的患者则不宜在4000K以上环境中久住;6500K以上的色温有可能造成蓝光对人眼视网膜的损伤。在选用光源色温的时候，需要综合考虑。

　　2、显色性，是照明光源对被照物体表面颜色的还原程度，用显色指数Ra表示，Ra范围从0-100，Ra数值越接近100，表示显色性越高，被照物体表面的色泽还原越好。光源的显色性需要专业仪器测试。

　　从太阳的光谱图可以看出，太阳光谱最为丰富，是显色性最好的光源，人造光源的显色性总是低于太阳光，所以，鉴别人造光源显色性最好的方法就是与太阳光对比，最简单的方法是在太阳光与人造光源下对比手掌心或人脸部的颜色，越接近太阳光下的颜色，显色性越好，也可以把手掌对着光源，看手掌的颜色，如果手掌心的颜色发灰或者发黄，则显色性不好，如果手掌心得颜色有血色(发红色)，则显色性正常。

[NT:PAGE]

　　对于LED光源，Ra大致可以分3个等级，Ra小于69，Ra在70与79之间，Ra大于80，高品质的室内照明，应该使用Ra大于80的光源。显色指数与色彩的还原程度可以参考下图所示。

　　要想购买到高显色性的LED产品，建议购买者做一个色盲测试，有色盲的人是无法买到高显色性的照明光源。

　　色盲，又称“道尔顿症”，色盲是人眼对某些颜色无法分辨，看到的彩色物体会缺色，色盲以红绿色盲较为多见，蓝色盲及全色盲较少见。在选购照明光源时，首先要自己测试一下是否有色盲，否则就无法选购到高品质的照明光源了;下图是色盲的分类。

　　可以通过下图可以测试一下是否色盲。

[NT:PAGE]

　　在选购照明光源时，我们希望显色性越高越好，但是，显色性高的光源发光效率会降低，光源耗电会增加，对于不太重要的场合，可以考虑降低显色性要求，如楼梯过道等。对LED光源，显色性高的LED成本也高，显色性高的光源品质相对好，通过选择高显色性的LED光源，也是一种鉴别高品质照明产品的简单方法之一。

　　显色性是照明品质的重要指标，高显色性的照明空间，会让人感觉层次清晰，物品颜色绚丽，达到视觉美感，下面是高显色性的照明图片。

　　3、光源的照度值，照度是光源照射在被照物体单位面积上的光通量。是表示被照物体表面明暗的程度，用勒克斯Lux(Lx)表示，照度值越高，表示物体被照的越亮。照度值的大小与光源到被照射物体的距离有很大关系，距离越远，照度值越低，照度值还与灯具的配光曲线有关，灯具光输出角度越小，照度值越高，灯具光输出角度越大，照度值越低;照度值需要专用仪器测试;从光度学角度来看，光通量是主要指标，作为照明产品，主要是反应被照射物体表面的明暗程度，采用照度值描述照明效果更为确切，室内照明的照度值高低，反应的是室内照明的明与暗，过高的照度与过低的照度对人眼的健康是有影响的，因此，室内照明的照度值需要参考国家标准(表1)，按照这个表所推荐的照度值不会出现过高或过低的照度。

表1住宅建筑照明的照度标准值

[NT:PAGE]

　　4、灯具的配光曲线，室内的照明效果与灯具的布局、灯具的配光曲线有关。一个好的照明效果体现在合理的灯具布局和正确应用灯具的配光，灯具的布局与灯具的配光决定室内照明的视觉功能、视觉舒适度，体现照明空间的立体感和层次感。其中，灯具的配光应用恰当，可以提升整个照明空间的照明品质。

　　灯具的作用是固定和保护光源，以及装饰和美化环境。灯具的另一个用途是重新分配光源的光线输出，使得光源的光线按照灯具设计的光输出角度输出光，这个称为灯具的配光。灯具的配光曲线是描述灯具的光输出形态，配光角度越小，会让人感觉越亮，灯具的配光曲线是通过专门的仪器测试。下图是灯具常用的配光曲线。

　　灯具的配光是与灯具的照明功能相关，轨道射灯、天花灯一般采用15度或者30配光，筒灯一般采用30度或者60度配光，球泡、吸顶灯一般是120度配光。灯盘的配光在60度到90度之间。

　　5、光源的发光效率，光源的明暗程度是用光通量描述的，光通量单位是流明(lm)，光通量越大，光源的亮度越高，光源的光通量与光源的耗电功率之比，称为光源的发光效率，单位是lm/w(每瓦流明值)，光源的发光效率是衡量光源品质的重要指标，光源的发光效率越高，光源越节能， LED光源的发光效率大约在90-130 lm/w，节能灯的发光效率是48-80 lm/w，白炽灯的发光效率是9-12 lm/w，品质差的LED光源发光效率也只有48-80 lm/w，发光效率高的产品，光源的品质也相对较好。

[NT:PAGE]

　　6、灯具效率，室内照明很少单独使用光源照明，通常是把光源放到灯具里使用，光源放到灯具后，灯具的光输出比单独光源的光输出低，这两者之比称为灯具效率，灯具效率高，表明灯具的制造品质好，灯具的节能指标高，灯具效率是衡量灯具品质的重要指标，通过比较灯具效率的大小，也可以间接地评估灯具的品质。

　　光源的发光效率、灯具效率、灯具的照度值之间的关系是，灯具输出的光通量是只与灯具效率成正比，灯具的照度值与光源的发光效率成正比，灯具的照度值与灯具的配光曲线有关，照度值高，并不意味着光通量高，把光源发光效率高的光源放在灯具效率低的灯具里，灯具输出流明会大大的降低，光源的发光效率与灯具效率越高，照明的节能指标也越高，光源的发光效率与灯具效率是衡量高品质照明产品的重要标志。

　　7、眩光，是表示光源的光线引起人眼视觉不舒适程度，通俗的讲，当感觉到光源很刺眼，说明这个光源有眩光。

　　夜晚的街道上，开着远光灯的汽车迎面而来时，我们看到的刺眼的光就是眩光，如下图所示，室内照明也有眩光问题，眩光会使人感觉不舒适，甚至会引起暂短的失明现象，室内照明的眩光对儿童和老年人影响最大，眩光影响照明品质，是个值得重视的问题。

　　眩光问题与室内照度和照明的节能指标相互制约，单个光源足够亮，就会有眩光问题，即所谓的“够光就会眩”，眩光问题，需要权衡利弊，综合考虑;光通量越大，眩光越高;照度值越高，眩光越高;灯具配光角度越小，眩光越高;亮度低的产品，眩光也低，但节能指标也会降低;眩光问题的控制，是以视觉舒适度为原则进行控制;对于有老人与儿童的场合，需要更加注意眩光的控制。

　　光源的防眩光一般是通过灯具解决，如在光源前面加遮光片或者加扩散片，不过，当一个光源或者灯具号称没有眩光，也就意味着这个光源或者灯具也没有亮度了，眩光问题也是困扰LED照明产品应用的一个问题。

[NT:PAGE]

　　8、频闪，光源频闪是光源的亮度随时间发生明暗的变化的现象，长期在有频闪的光源下工作时，会引起视觉疲劳，最大的光源的频闪时间是0.02秒，而人眼的视觉停留时间是0.04秒，光源频闪的时间比人眼的视觉停留时间快，所以人的视觉几乎感受不到光源在闪动，但是，人眼的视觉细胞会感应到，这就是引起视觉疲劳的原因，光源闪动的频率越高，频闪引起的视觉疲劳越低，我们称之为低频闪，频闪会在我们不知不觉中影响着人眼健康，影响着照明品质。

　　白炽灯、荧光灯、节能灯的频闪是由光源工作原理决定的，无法克服，只能减小，LED光源的频闪是由于光源的驱动电路产生的，改进驱动方式可以做到无频闪，常用的照明光源的频闪有：白炽灯(高频闪)，荧光灯(电子镇流器为低频闪，电感镇流器高频闪)，节能灯(中等频闪)，有些荧光灯类的台灯标称无频闪，其实只是低频闪，荧光灯类一定会有频闪，通过交流供电的LED灯有可能会有频闪，只有电池供电且不是脉冲驱动的LED灯才能做到真正的无频闪。高品质的LED光源频闪很低。

　　光源的频闪是人眼感觉不到的，那么如何检查呢?这里介绍一个简单有效的方法来辨别光源的频闪，用手机的照相功能对准光源，并调整适当距离，当屏幕上出现明暗的条纹时，说明光源有频闪，如果条纹间隔很明显，说明光源的频闪大，如右图所示的光源两边有明显的明暗条纹，说明频闪大，如果屏幕上明暗条纹很少或很细，说明频闪低;如果几乎看不到明暗条纹，说明频闪很低，不过，并非所有的手机都可以看到频闪，有些手机是看不到频闪的，检验时，最好多用几部手机试试看。

　　光源的频闪控制与产品成本有关，低频闪和无频闪的光源成本高。光源的频闪问题的重点是应用场合，如过道、厨房、卫生间等可以放宽频闪指标，频闪指标在有些照明场所才有严格的要求，如阅读台灯、拍摄场所等;频闪问题另一个重点是使用时间，长时间使用有频闪的灯，会影响人眼健康;频闪问题不仅发生在照明光源上，我们日常使用的手机，液晶显示器，电视机都有频闪，可是我们每天都在使用它们。

　　9、照明设备的安全性，照明设备的安全性包括触电问题，漏电问题，高温灼伤问题，燃爆问题，安装固定的可靠性，安全标识，应用环境标识等。

　　照明设备的安全性是由相关的国家标准制约的，一般，我们可以通过观察产品的外观品质，驱动电源的工艺品质，以及产品提供的相关资料判别，最为简单的方法是照明产品价格，价格高的产品，相对可靠性会高，价格太低的产品，要引起警觉了，即所谓便宜没好货，那么，照明产品如何判断价格高低呢，推荐一个简单的判断方法，就是计算每瓦的价格，如果每瓦的价格低于平均值过多，这个产品就需要慎重了;判断光源每瓦价格的高低，前提是实际测量出光源的真实的有功功率，有许多LED光源标称的功率与节能灯一样，都是虚高的;有可能他们也注意到每瓦价格了。

[NT:PAGE]

　　10、照明设备的节能指标，照明的最高境界是视觉美感，为了享受这种美感，会长时间开灯来欣赏，如果照明光源耗电过高，会让使用者因电费产生心理负担，引起视觉美感下降，从而间接地降低了照明品质，所以，我们把照明设备的节能指标也列入照明品质指标。

　　与照明设备节能指标相关的是：

　　1)、光源的发光效率。

　　2)、灯具效率。

　　3)、照明空间的效果设计与照明空间照度值的合理性。

　　4)、驱动电源的电源效率。

　　5)、LED光源的散热性能。

　　我们着重讨论光源驱动电源的效率问题与LED光源的散热问题，对于LED光源，驱动电源的效率越高，光源的发光效率也越高，光源越节能;通常，驱动电源效率最好在82%-92%之间，电源效率低的电源，本身的耗电功率大，电源寿命短。

　　驱动电源是把输入的交流电变换为点亮LED芯片的转换装置，在这个转换过程中，转换装置本身会有电能损耗，这个损耗越大，驱动电源的效率越低，光源节能指标低，通常驱动电源的效率在82%-92%之间，也就是说，转换装置的电能损耗是光源功率的18%-8%之间，许多LED光源标注的是驱动电源的功率因数，这个标注可能会产生一个误区，以为功率因数越高，光源越节能，其实，驱动电源的功率因数只影响供电线路的损耗，对光源本身的节能没有影响，对于小功率LED灯，低功率因数对供电线路的电力损耗可以忽略不计，对于高品质的照明光源来说，更为重要的是驱动电源的效率，当然，驱动电源效率与功率因数这两个指标都高，电源性能也就越好。

　　光源工作时需要的总电能中，有部分电能没有被光源消耗，又被送回到供电电网中，这些没有损耗的电能越多，功率因数越低，这些电能在供电线路里只增加电线的线路损耗，并不影响光源消耗的电能，记录用电量的电表对由于低功率因数产生的线路损耗不敏感，而供电企业却要为这部分损耗买单，所以，国家标准也对大功率的照明产品的功率因数做了规定，不过，高功率因数的照明光源，驱动电源的品质也是可期待的。驱动电源的效率与驱动电源的功率因数是完全不同的概念，这个问题要清晰。

　　与其他照明光源相比，LED光源或灯具的散热问题对节能指标的影响尤为突出，散热不好的LED光源或灯具，会引起光源的发光效率的降低并导致光源的光通量降低，产生的照度值下降，间接的降低照明的节能指标，更主要的是降低了光源的寿命。

　　LED光源或灯具的散热主要取决于LED光源或灯具的热力学结构设计，购买者很难判断，例如散热器大，并不意味散热性能好，散热器散热性能好坏取决于散热器效率的高低;例如LED光源或灯具表面温度高，有可能是散热好，热量被散出来，也有可能是LED芯片热量无法散出而导致内部温度进一步升高后传导至表面的结果;例如LED光源或灯具本身散热性能好，但安装后由于安装位置的环境因素使得热量无法实现对流，导致散热能力失效;这些因素都是产生散热性能不好的原因，对于使用者来说，首先是不要选用LED光源或灯具表面温度过高的产品，检验方法是用手指在LED光源表面最热的地方停留3秒钟，如果无法忍耐这个表面温度，就要考虑LED光源的散热问题了，其次是灯具安装后散热器所在的位置留有足够对流的空间，再者就是选购LED光源光效在100 lm/w以上的产品与LED光源的驱动电源效率在85%以上的产品;这3个方法基本上可以满足使用者的要求。

　　结束语本文没有采用过多的专业术语描述照明品质的指标，而是采用通俗易懂的方法描述这些照明知识，目的是让购买者能够容易学习到如何购买符合照明品质的产品知识，通过以上的指标评估，照明光源的采购者才能保证采购到有品质保障的产品;尤其是对LED照明产品，由于涉及到光度学、色度学、电学、热力学、材料科学等专业知识，购买者很难全面掌握与判断，通过了解这些知识，相信会给LED光源使用者带来一定的益处，共同维护和发展健康的LED照明市场。