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September 16, 2007

Luxeon I と SSC P4 (U) の分光分布

先日久しぶりに知り合いのラボへ行ったついでに Luxeon I と SSC P4 明るさ U ランクの白色LEDの分光分布を測定してもらいました。

SSC P4 も Luxeon I と比較して少し演色性が改善されているように思えますので、何か分かるかと思い測定してもらいました。

 
SSC P4 は Cree の素子を使用していますが、蛍光体は Cree XR-E と同じかは不明ですので、Cree XR-E は次回のチャンスに測定してみたいと思っています。

 
 
■ 分光分布 ( Spectral Distribution )

 
このデータは、光らせているライトが異なるため、駆動電流が同じでないことと、厳密に発光位置から測定器受光部の距離や角度を合わせることが困難なので、ほぼ中心のデータを取った夫々のデータに比視感度(明所)を掛けた値をそれぞれの比較値とし、標準的な Luxeon I と SSC P4 (U) の全光束の差を 1.5 と想定してグラフを補正したのもです。

 
なお、本来ならそれぞれの色ランクの違いも分光分布の変化となって出てくるので、その違いはどんなものかが分かっていないとメーカー別(ブランド別)の分光分布の違いの意味が読めませんが、今回は全く準備ナシでの急な測定でしたのでその辺の確認が出来ていません(^^;

 
また、使用した測定器ではそれぞれのLEDの平均演色評価数 (Ra) を含む演色評価数 (Color Rendering Index)や色温度も測定出来るのですが、分光分布だけしか頭に無くデータを取るのを忘れてしまいました(^^;

 
それぞれの平均演色評価数 (Ra) を出せば、冒頭の SSC P4 は演色性が Luxeon I より改善されているか否かが直読できるで、今回はボケかましの測定となってしまいましたが、次回のチャンスにデータを取ってもらう予定です。

 
そんなこんなですが、結果は以下の通りです。
 


 
 
 
■ まとめ

 
目に見える明るさの差は 1.5 倍ですが、青ピーク波長での放射エネルギーは約2倍の強さになっています。

 
青のピーク波長は幾分長い波長側へズレでいます(正確には 4nm のズレ)。

 
黄色の蛍光体で光る緑色の部分の大きな発光は気持ち赤い方へズレています。

 
この波形から想像出来ることは、Luxeon I は全体に青みに寄っているため青っぽく見えるハズです(色ランクがきっと青みのランクだったのでしょう)。SSC P4 は全体に強度が増していますが、赤の波長の成分が多い訳ではないので、必ずしも赤が見えやすい訳ではなさそうです。

 
最近の SSC P4 や Cree XR-E 白色LEDは、比較的演色性が良いように感じますが、もしかしたら明るいからなのかもしれません。次回は Cree XR-E の分光分布と平均演色性評価数 (Ra) を出し、この辺の精度を少し上げた情報をUPしたいと思います。
 

(参考)
LEDのスペクトル
http://illuminum.cocolog-nifty.com/led_light/2005/01/post_3.html

 
“フィラメントとLEDどっちがいいの” その6
http://illuminum.cocolog-nifty.com/led_light/2005/01/__6.html

 
 
 
■ 再び ちょっと気になるLEDの光のお話

 
今回の測定では、明るさを 1.5 倍としていますが、青色のピーク値はほぼ2倍となり明るさ比率に対し青のエネルギーがかなり高くなっている、ということにちょっと引っかかってしまいました。

 
一般にはあまり言われていませんが、以前の記事でも触れた青色LEDの光が網膜に良くないとの報告もありますので、今回のデータのように青のピーク波長の比率が高まると、青色LED+黄色蛍光体を使った白色LEDの光源を直視することは、より一層「できる限り避けた方が良さそう」という感じがしました。(太陽光の直視を避けた方が良いのと同じです。)

 
なお、青色LED+黄色蛍光体の白色LED光源を使った一般照明も増える傾向にありますが、照明の安全性については現時点では各照明メーカーで問題提起はされていないようです。

 
しかし、この問題は相変わらず私にとって「問題なのか問題ではないのかが不明」な状況です。このため、念のため直視はしないに越したことは無い、との観点で「できる限り避けた方が良さそう」と書かかせて頂きました。また直視でなければ安全かどうか、といったことは不明です。

 
LEDライトの普及を応援している人間として、LEDライトの性能などを自分なりの見方で情報としてUPしていますが、応援する一方でそのリスクについてもお知らせする義務があると思い、不明な点が多い情報ですがあえてご紹介させて頂きました。このため、この問題は専門家ではないためコメントでご質問を頂ましても答えることが出来ません。悪しからずご了承ください・・・ m(_ _)m  (この内容に興味のある方は、以下の記事もご参照ください)

 
(参考)
ちょっと気になるLEDの光のお話
http://illuminum.cocolog-nifty.com/led_light/2005/03/post.html

 
ちょっと気になるLEDの光のお話 その2
http://illuminum.cocolog-nifty.com/led_light/2005/02/post_5.html

 
 
 
 
 
 
 
 
 

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Comments

私カッパです さん、こんばんは。

2007年ころのLEDは赤み成分も少なく色再現性があまり良くなかったのですが、最近は平均演色評価数(Ra)も良いモノがでてきています。また紫外線がほとんどないので美術品などへの照明として(対象物が痛まないということで)期待されているようです。

ご指摘の「情感が無い」というのは、おそらくの想像ですが、LED光源は指向性が高く間接光が少ない傾向があるため陰影がキツくコントラストが上がり表情が硬くなったように見えているのではないでしょうか。

逆にLEDを大きい面で光らせると光が回りすぎて陰影が少なく対象物が平板に見えるのかもしれません。

また、白熱電球が赤から赤外線領域に非常に強く出力しているのに対し、普通の白色LEDは波長の長い赤は少なく近赤外成分に居たっては全く出ないので寒色系の色味になりやすく暖かみを感じにくいことも情感の無さにつながっているのかもしれませんね。

いずれにしてもLEDは出てきたばかりの光源なのでいろいろな不自然さを感じることが多いようで、今後もいろいろと改善されていくのだろうと思います。

Posted by: イルミナム | September 22, 2010 at 22:49

有益な情報有り難うございます。博物館美術館でLED照明が普及し始めているのですが、個人的にはあまり好きではありません。デジタル画像を見ているようで、情感が無いように思います。美術品の光劣化の一環で測定が行われることを待っている最中です。

Posted by: 私カッパです | September 21, 2010 at 20:42

monozof さん、こんばんは。

460nm位の波長をカット出来るフィルターを通せば良いハズなので、一般照明光源にはそんな前面レンズが付くようになるのかもしれませんね。そのフィルターが安価に作れる技術が有ればそこでビジネスも生まれそうです。

しかし最近は、地表へ届く太陽エネルギーがオゾン層の破壊などで100年前とは比較にならないくらい紫外線が増えているようです。

日焼け止めというフィルタリング技術を駆使している女性はますます繁栄を続け、紫外線に無防備で無頓着な男性は弱る一方かもしれませんね・・・ (^^;



ひまぱのぱ さん、こんばんは。

次回忘れず平均演色性評価数 (Ra) を取ってきますので、お楽しみに・・・・、って何時になるかわかりませんが (^^;

Posted by: イルミナム | September 17, 2007 at 22:50

Luxeon Iに比べ SSC P4や Cree XR-Eは演色性が良くなったように感じますので、とても興味深い記事です。
更なる情報を期待しています。
ありがとうございます。

Posted by: ひまぱのぱ(p.himapa) | September 17, 2007 at 22:46

そう太陽光も本当は有害な放射線だらけと言っても良いのでしょうけど
同時にそれでも生物が生きられる状態に保たれているなんて奇跡に近いんだよなあ、と青空を見上げる度大気に感謝したくなります。
LEDは青色と言うか原理的に短い波長が多く含まれるのは避けて通れないでしょうから今後は更にフィルタリング・コーティングの技術が必要とされて来るのかも知れませんね。

Posted by: monozof | September 17, 2007 at 21:15

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