Несмотря на то, что светодиоды все чаще используются в низкоэнергетическом освещении и дисплеях, потребители иногда находят их свет грубым или неприятным. Результаты нового исследования указывают на необходимость учета возрастных различий в восприятии при проектировании белого светодиодного освещения, более приятного для глаз.
Дизайн, учитывающий различия в восприятии цвета, может улучшить светодиодное освещение (кредит: Soraa Inc., Фримонт, Калифорния, США – подробное объяснение см. В разделе «Факты» ниже).
новое исследование показывает, что возраст может влиять на воспринимаемый оттенок белого света. Эта фотография показывает очень большую разницу в оттенках между разными пятнами, что является показателем того, что исследователи обнаружили в исследовании. Хотя зрители разных возрастов не согласны с тем, что все наблюдают, они не согласны с тем, какой из этих источников выглядит «наиболее белым» по сравнению с эталонным источником (здесь цифровая камера, делающая снимок, выбрала третье место для баланса белого).
«Наше исследование показало, что количество коротковолнового света, излучаемого источником вместе с возрастом зрителя, может привести к совершенно разным представлениям о белом свете», – сказал руководитель исследовательской группы Аурелиен Дэвид из Soraa Inc., Фремонт, Калифорния, США. «Светодиодные источники света усиливают этот эффект, потому что их излучение часто имеет большие пики синего или фиолетового излучения».
Исследователи сообщают о новых результатах в Оптическом обществе (OSA) журнала Optics Express. Они отмечают, что хотя обычная колориметрия предполагает, что все пользователи имеют одинаковый визуальный отклик, недавно разработанные модели восприятия цвета учитывают возрастные эффекты и могут использоваться для прогнозирования и смягчения различий в восприятии цвета.
«Сегодня цвет света определяется стандартами, основанными на многовековой науке, которая не может точно предсказать восприятие цвета», – сказал Дэвид. «Это создает препятствия для разработки более совершенных источников света, которые минимизируют межпользовательские вариации и способствуют более широкому использованию светодиодных технологий».
Тестирование восприятия белого света.
Для исследования зрителям показали несколько почти белых светодиодных источников с различными спектрами излучения и попросили оценить их воспринимаемый оттенок по сравнению с эталонным белым светом. Источники теста были частью усилий исследователей по разработке более удобного для сна источника света. Они имели специализированный спектр излучения, в котором коротковолновый синий свет, который может влиять на сон, был заменен более коротковолновым фиолетовым светом, который поддерживает белый цвет света.
«Согласно стандартным методам колориметрии, все пользователи должны иметь одинаковое восприятие для определенного светодиодного источника», – сказал Дэвид. «Тем не менее, мы обнаружили большие различия между зрителями. Некоторые считали, что данный источник выглядит очень розовым, тогда как другие думали, что тот же источник выглядел очень зеленым».
Анализ этих результатов показал, что различия в восприятии были в основном обусловлены возрастом. Обращаясь к современной науке о цвете, исследователи смогли получить модель восприятия, которая точно учитывала изменения восприятия между пользователями, которые они наблюдали.
«На восприятие этих необычных светодиодных источников сильно влияет чувствительность зрителя в фиолетовом диапазоне, который сильно зависит от возраста», – объяснил Дэвид. «Хотя другие наблюдали похожие различия в восприятии белых светодиодов, эффект был особенно легко увидеть, потому что эти специальные светодиоды усугубляют его».
Исследователи также показали, что возрастные эффекты восприятия присутствуют в обычных светодиодах, таких как те, которые используются как в освещении, так и в дисплеях. Это означает, что два обычных светодиодных источника, которые предположительно имеют одинаковый белый цвет, могут сильно отличаться для данного наблюдателя.
Определение новых стандартов цвета.
«Используя современную колориметрию, дизайн будущих светодиодных источников может быть адаптирован для минимизации несоответствий между зрителями», – сказал Дэвид. «Производители могут использовать эту современную конструкцию для проектирования освещения, которое будет более устойчивым к возрастным изменениям».
Исследователи отмечают, что наличие стандартного расчета для колориметрических величин, зависящих от возраста, поможет производителям и другим заинтересованным сторонам учитывать возрастные эффекты в конструкции будущих светодиодных излучателей.
«Мы должны убедиться, что такие возрастные эффекты не препятствуют развитию светодиодных технологий, поскольку к ним можно обратиться с помощью научных инструментов, которые уже доступны, хотя и не используются широко», – сказал Дэвид.
Подтверждения:
Исследователи признают, что все 64 субъекта, использованные для этого исследования, были все сотрудники Soraa Inc., которые вызвались участвовать в исследовании.
Рекомендации:
Бумага: A. David, D. Sahlhoff, M. Wisser, “Восприятие человеком цветности света: коротковолновые эффекты в спектрах с низкой циркадной стимуляцией и более широкие последствия для общих светодиодных источников”, Опт. Express, 27, 22, 31553-31566 (2019).
Об Оптике Экспресс:
Optics Express сообщает о научных и технологических инновациях во всех аспектах оптики и фотоники. Раз в две недели журнал обеспечивает быструю публикацию оригинальных рецензируемых статей. Он публикуется Оптическим обществом (OSA) и возглавляется главным редактором университета Миннесоты, США, Джеймсом Леже. Optics Express – это журнал с открытым доступом, доступный для читателей в режиме онлайн на OSA Publishing.
Об Оптическом Обществе:
Оптическое общество (OSA), основанное в 1916 году, является ведущей профессиональной организацией для ученых, инженеров, студентов и лидеров бизнеса, которые способствуют открытиям, формируют реальные приложения и ускоряют достижения в науке о свете. Благодаря всемирно известным публикациям, встречам и членским инициативам, OSA предоставляет качественные исследования, вдохновленные взаимодействия и специальные ресурсы для своей обширной глобальной сети экспертов по оптике и фотонике.
