Även om lysdioder allt oftare används i lågenergibelysning och displayer, konsumenter tycker ibland att deras ljus är hårt eller obehagligt. Fynd från en ny studie pekar på behovet av att ta hänsyn till åldersrelaterade uppfattningsskillnader när man utformar vit LED-belysning som är mer tilltalande för ögat.

"Vår studie avslöjade att mängden kortvågljus som en källa avger tillsammans med betraktarens ålder kan leda till mycket olika uppfattningar om ett vitt ljus, "sade forskargruppens ledare Aurelien David från Soraa Inc., Fremont, Calif. "LED -ljuskällor förvärrar denna effekt, eftersom deras utsläpp ofta har stora toppar med blå eller violett strålning. "

Forskarna rapporterar de nya resultaten i tidskriften The Optical Society (OSA) Optik Express . De påpekar att även om konventionell kolorimetri förutsätter att alla användare har samma visuella svar, nyligen utvecklade modeller för färguppfattning tar hänsyn till åldersrelaterade effekter och kan användas för att förutsäga och hjälpa till att mildra skillnader i färguppfattning.

"I dag, ljusets färg definieras av standarder baserade på decennier gammal vetenskap som inte exakt förutspår färguppfattning, "sa David." Detta utgör ett hinder för att designa bättre ljuskällor som skulle minimera variation mellan användare och hjälpa till med ökad användning av LED-teknik. "

Testar uppfattning av vitt ljus

För studien, tittarna visades flera nästan vita LED -källor med olika emissionsspektra och uppmanades att rangordna sin upplevda nyans jämfört med den för ett referensvitt ljus. Testkällorna var en del av forskarnas ansträngningar att utveckla en mer sömnvänlig ljuskälla. De innehöll ett specialiserat emissionsspektrum där det blåa ljuset med kort våglängd, som kan påverka sömnen, ersattes med kortare våglängd violett ljus som bibehåller ljusets vita färg.

"Enligt standard kolorimetri metoder, alla användare bör ha samma uppfattning för en viss LED -källa, "sa David." Men vi hittade stora variationer mellan tittarna. Vissa tyckte att en given källa verkade väldigt rosa, medan andra tyckte att samma källa verkade väldigt grön. "

Analys av dessa fynd avslöjade att uppfattningsvariationerna till stor del drevs av ålder. När det gäller modern färgvetenskap, forskarna kunde härleda en uppfattningsmodell som exakt redogjorde för variationen mellan användare som de observerade.

"Den upplevda nyansen hos dessa ovanliga LED -källor påverkas starkt av betraktarens känslighet i det violetta området, som är starkt åldersberoende, "förklarade David." Även om andra har observerat liknande variationer i vit-LED-uppfattning, effekten var särskilt lätt att se eftersom dessa speciella lysdioder förvärrar den. "

Forskarna visade också att de åldersberoende uppfattningseffekterna finns i konventionella lysdioder som de som används både i belysning och displayapplikationer. Detta innebär att två konventionella LED -källor som förmodligen har samma vita färg kan se väldigt olika ut för en given observatör.

Definierar nya färgstandarder

"Genom att använda modern kolorimetri, designen av framtida LED-källor kan skräddarsys för att minimera skillnader mellan tittare, "sade David." Tillverkare kan använda denna moderna ram för att designa belysning som är mer robust mot åldersdrivna variationer. "

Forskarna noterar att en standardberäkning för åldersberoende kolorimetriska kvantiteter skulle hjälpa tillverkare och andra intressenter att införliva åldersberoende effekter i utformningen av framtida LED-sändare.

"Vi bör se till att sådana åldersrelaterade effekter inte hindrar utvecklingen av LED-teknik, eftersom de kan hanteras med vetenskapliga verktyg som redan finns tillgängliga, om än inte vanligt förekommande, "sa David.

Forskarna erkänner att alla 64 ämnen som användes för denna forskning var alla anställda vid Soraa Inc. som frivilligt deltog i studien.