Farbwiedergabe von Lichtquellen: Farbrenderingindex (CRI) und darüber hinaus (TM-30, CQS, GAI...)
Abstrakt: Die Farbwiedergabemerkmale einer Lichtquelle umfassen Farbtreue, Farbunterscheidung und Farbpräferenz. Die Bedeutung der Farbwiedergabe einer Lichtquelle zeigt sich in jedem Lebens- und Arbeitsbereich.
Die Farbqualität einer Lichtquelle hängt mit ihrer Fähigkeit zusammen, die Farben von Objekten originalgetreu wiederzugeben, die von Menschen bevorzugten Farben effektiv wiederzugeben und die Farbunterscheidung effektiv zu unterstützen. Weißes Licht, das von einer künstlichen Lichtquelle erzeugt wird, ist eine Mischung verschiedener oder mehrerer monochromatischer Farben aus dem sichtbaren Teil des elektromagnetischen Spektrums von etwa 400 nm (Nanometer) bis 700 nm. Die relative Strahlungsmenge bei jeder Wellenlänge des sichtbaren Strahlungsspektrums wird als spektrale Leistungsverteilung (SPD) bezeichnet. Die SPD einer Lichtquelle bestimmt ihre Farbeigenschaften: das Farbbild der Lichtquelle selbst und ihre Farbwiedergabeleistung. In der Verbraucherwelt werden zwei Metriken verwendet, um die Farbeigenschaften einer Lichtquelle zu beschreiben: korrelierte Farbtemperatur (CCT) und Farbrenderingindex (CRI). Diese Kennzahlen ermöglichen es Lichtdesignern und Endanwendern, die Farbwirkung verschiedener Lichtquellen zu steuern und vorherzusagen.
CCT und CRI
Obwohl die korrelierte Farbtemperatur (CCT) für die aktuelle Diskussion nicht relevant ist, führt diese Metrik oft zu Verwirrung mit CRI bei allgemeinen Verbrauchern. CCT, gemessen in Kelvin (K), definiert das Farbbild einer Lichtquelle. Die Verwendung von CCT ermöglicht es, die Farbe einer Lichtquelle leicht zu visualisieren. Weißes Licht fällt in drei allgemeine Farbtöne ein: warm, neutral und kühl. Weißes Licht mit einem nominalen CCT von 2700 K wirkt warm. Neutrale Weißtöne (etwa 3500 K) haben Mitteltöne. Weißes Licht mit einem hohen CCT (4000 K oder mehr) verleiht einen kühlen bläulichen Schimmer. Die Farbtemperatur einer Lichtquelle legt das Farbschema eines Raumes fest. Die Wahrnehmung von warmen oder kühlen Tönen im weißen Licht beeinflusst die subjektive Einschätzung eines Raumes.
Das Konzept hinter dem Farbrendering-Index (CRI) besteht darin, eine relative Messung dafür zu liefern, wie die Farbwiedergabe einer Lichtquelle im Vergleich zu der eines Referenzstrahlers abschneidet. Dieser Index zeigt uns an, inwieweit die Farben eines beleuchteten Objekts genau wiedergegeben werden. Lichtquellen mit demselben CRI können unterschiedliche CCTs haben, und umgekehrt. Obwohl die Farbwiedergabe auch viele subjektive Wahrnehmungsmerkmale eines Raumes beeinflusst, ist sie darauf ausgelegt, die Farbwiedergabeleistung einer Lichtquelle zu quantifizieren. Daher hat die numerische Messung der Farbwiedergabe eine qualitative Indikatio. Zum Beispiel gilt: Je höher der CRI, desto besser ist die Farbwiedergabe einer Lichtquelle. Ein CRI von 100 zeigt an, dass die Lichtquelle Farben spektral gleich einer Referenzquelle zeigt. Auf der anderen Seite bietet der numerische Wert (z. B. 2700 K, 3000 K, 3500 K, 4100 K oder 5000 K), der einer Lichtquelle durch eine Farbtemperaturskala zugewiesen wird, nur eine Farbreferenz.
Nebenbei bemerkt wählen viele Menschen die CCT einer Lichtquelle basierend auf ihren visuellen Vorlieben. Das ist keine gute Praxis. Tatsächlich steckt hinter der Auswahl von Lichtquellen-CCTs eine große Wissenschaft. Im Verlauf der menschlichen Evolution hat sich das zirkadiane System an den Zyklus des natürlichen Sonnenlichts angepasst, der sich dynamisch in Intensität und Farbe von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang ändert. Unsere biologische Meisteruhr registrierte diese subtilen Veränderungen und reagierte auf das Licht um uns herum. Abends sollten Menschen mindestens zwei Stunden vor dem Schlafengehen nicht hellem und kühlem weißen Licht ausgesetzt sein. Kaltes weißes Licht, insbesondere die optische Strahlung mit mehr als 5000 K CCTs, enthält in seinem Lichtspektrum einen hohen Anteil an Blau, der die Melatoninproduktion unterdrückt. Melatonin ist ein Hormon, das von der Zirbeldrüse ins Blut ausgeschieden wird. Es fördert eine bessere Qualität des erholsamen Schlafs. Daher kann eine langfristige Exposition gegenüber hoher CCT-optischer Strahlung nachts zu zirkadianen Störungen führen, die negative gesundheitliche Auswirkungen haben können. Es wurde nachgewiesen, dass zirkadiane Störungen mit erhöhten Krebsrisiken verbunden sind. Die chronische Unterdrückung der Melatoninfreisetzung verhindert, dass der menschliche Körper einen wichtigen Schutzmechanismus gegen das Wachstum von Krebszellen entwickelt.
Wie wichtig ist eine gute Farbwiedergabe?
Die Bedeutung der Farbwiedergabe einer Lichtquelle zeigt sich in jedem Lebens- und Arbeitsbereich. Vor dem Aufkommen von Leuchtstofflampen war die Farbwiedergabe einer Lichtquelle nie ein Problem. Halogenlampen, Glühbirnen und Kerzenlicht haben alle eine spektrale Leistungsverteilung, die Eigenschaften aufweist, die dem natürlichen Tageslicht sehr nahe liegen und eine perfekte Farbwiedergabe bieten. Das bedeutet, dass das menschliche visuelle System seit Beginn der Entwicklung unserer affenähnlichen Vorfahren mit perfekt gerenderten Umgebungen sowohl drinnen als auch draußen vertraut war. Die Einführung von Leuchtstoffröhren war in Bezug auf die Farbqualität eine Katastrophe. Seitdem sind die stark gesättigten Farben von allem um uns herum unter künstlicher Beleuchtung schlecht dargestellt, und das menschliche Auge muss die Farbverzerrungen tolerieren. Es gibt jedoch viele Anwendungen, in denen eine schlechte Farbwiedergabe nicht toleriert oder erlaubt werden kann.
Visuell anspruchsvolle Aufgaben oder farbkritische Anwendungen zu Hause, im Büro oder in Ateliers – sei es Lesen, Schreiben, Zeichnen, Malen, Fotografieren oder Make-up – erfordern eine genaue Farbwiedergabe, um die Leistungsfähigkeit zu verbessern, Farbabstimmung sicherzustellen und/oder Augenmüdigkeit vorzubeugen.
In Industriebetrieben wie Textilfabriken, Lebensmittelverarbeitungsbetrieben, Druckereien, Autolackierwerkstätten und Mikroelektronik-Fließbanden ermöglicht die hochkarätige Beleuchtung den Arbeitern, Farben genau zu sehen, um präzise Aufgaben und Qualitätskontrollen durchzuführen und gleichzeitig zu einer sicheren, produktiven Arbeitsumgebung beizutragen.
Spektral verstärktes Licht ist in der Lage, gesättigtere Farben wiederzugeben, die der Umgebung ein attraktiveres Aussehen verleihen. In Gastgewerbeeinrichtungen wie Hotels, Restaurants und Bars hilft die Lebendigkeit der Farben, Räume zu schaffen, die Freude bereiten. Eine stark gesättigte Atmosphäre lässt Hauttöne gesünder und natürlicher erscheinen, sodass die Menschen am besten aussehen. Schmeichelhaftes Licht schafft eine Atmosphäre des Vergnügens und der Aufregung für persönliche Begegnungen.
Die Einzelhandelsbeleuchtung muss großartige Farben haben, um die Premiumqualität der Waren hervorzuheben und die Displays für maximale Wirkung zu verbessern. Hochwertiges Licht mit hervorragender Farbwiedergabe sollte verwendet werden, um lebendig gefärbte Früchte und Gemüse hervorzuheben und die appetitliche Rötigkeit des Fleisches in Lebensmittelgeschäften hervorzuheben, um ein fantastisches Farberlebnis mit Naturweiß und lebendigen Farben in Modegeschäften zu schaffen und das natürliche Aussehen von Autolackierungen in Autohäusern zu betonen.
Die Farbwiedergabe ist ein entscheidender Faktor bei der Beleuchtung von Museen, Galerien und Ausstellungshallen. Die Lichtqualität hat einen erheblichen Einfluss auf das Besucherengagement. Akzentlicht mit einer überlegenen Farbwiedergabe trägt dazu bei, das Beste aus den ausgestellten Kunstwerken hervorzuheben. Weißes Licht, das in langen Wellenlängen im sichtbaren Lichtspektrum reichlich vorhanden ist, kann genutzt werden, um die Farbsättigung von Kunstwerken oder Ausstellungen zu steigern.
Farbwiedergabe ist in der Gesundheitsarbeit von großer Bedeutung. Eine schnelle und genaue Erkennung subtiler Farbunterschiede kann den Unterschied zwischen Leben und Tod bedeuten. Bei chirurgischen Eingriffen ist hochwertiges Licht erforderlich, um möglichst zuverlässige visuelle Informationen (wie unverfälschte Details und Kontraste zwischen angrenzenden Geweben) über den operierten Bereich zu erzeugen. Ein gesättigtes Rot im Lichtspektrum ermöglicht eine optimale Visualisierung subtiler Rottöne in einem Wundbereich, der mit rotem Gewebe diffusiert und im Blut gefärbt ist.
Farbrendering-Index (CRI)
Der Farbrendering-Index (CRI) ist ein relatives Maß dafür, wie gut Farben durch die optische Strahlung einer weißen Lichtquelle im Vergleich zu einem Referenzstrahler mit vergleichbarer korrelierter Farbtemperatur (CCT) wiedergegeben werden. Verwaltet von der Internationalen Kommission für Beleuchtung (CIE oder Commission internationale de l'éclairage), ist das CRI der einzige international anerkannte Standard zur Messung der Farbwiedergabequalität. Bei der Berechnung des CRI wird das Farbbild von 14 reflektierenden Proben aus dem Standard-Munsell-Bereich sowohl unter einer Testquelle als auch unter der Referenzquelle simuliert. Jede einzelne Farbe erhält einen anRi-Wert als Hinweis auf ihre Farbwiedergabe. Der Bereich dieses Werts reicht von 0 bis 100, wobei 100 keinen Farbunterschied zwischen Testquelle und Referenzstrahler darstellt. Die Hauptmetrik des CIE-Systems ist der allgemeine Farbrendering-Index Ra, der berechnet wird, indem die Ri-Werte für die ersten acht der reflektierenden Stichproben gemittelt werden. Daher beträgt der höchste CRI-Ra-Wert 100, wenn die Strahlungsspektralverteilung von acht Testfarben der Referenzproben bei derselben Farbtemperatur nahekommt. In gängigen Praktiken bezieht sich CRI auf den Ra-Wert, wann immer nur "CRI" in einem Produktdatenblatt veröffentlicht wird.
Der Bedarf an Farbwiedergabe variiert je nach Lichtanwendung. Ein CRI von 80 gilt oft als der minimal akzeptable Wert für Innenraumbeleuchtung und Arbeitsbeleuchtung. Qualitativ hochwertige künstliche Beleuchtung versucht im Allgemeinen, die Eigenschaften des natürlichen Tageslichts nachzuahmen. Wenn möglich, sollte künstliche Beleuchtung die überlegene Farbwiedergabe der Glühlampen wiederherstellen, die einen CRI Ra von mehr als 95 hat. Leider scheint dies unpraktisch zu sein, da die Beleuchtungsbranche zufrieden ist, dem weithin akzeptierten mittelmäßigen Farbrendering-Standard zu folgen, der durch Leuchtstoffröhrenbeleuchtung mit typischen CRI-Ra-Werten von etwa 70-80 festgelegt wurde.
Einschränkungen der CRI-Farbrendering-Metriken
Die Farbwissenschaft, die die CIE-CRI-Berechnung verwendet, ist längst veraltet. CRI Ra wird nur mit acht der 14 reflektierenden Proben berechnet, die alle eine niedrige bis mittlere chromatische Sättigung aufweisen. Lampen mit hohem CRI können Farben mit niedriger Sättigung gut wiedergeben, können aber bei gesättigteren Farben schlecht abschneiden. Insbesondere haben die R1-R8-Testproben eine begrenzte Krümmung im roten Bereich des sichtbaren Spektrums und bieten daher möglicherweise wenig spektrale Reflexion für die rote Farbe. Typische 80-CRI-LEDs sind im blauen und grünen Spektrum übersättigt und weisen eine unzureichende rote Leistung auf, was zu einer schlechten Farbwiedergabe von Objekten mit roten Pigmenten, wie dem Hämoglobin in der menschlichen Haut, führen kann. Daher wird die Testprobe 9 (eine gesättigte rote Farbe, deren Index als R9 bezeichnet wird) oft einzeln als Ergänzung zum CRI-allgemeinen Index Ra in farbkritischen Beleuchtungsanwendungen aufgeführt.
Neben dem grundlegenden Fehler bei der Berechnung der chromatischen Anpassung und Farbunterschied kann die arithmetische Durchschnittsmessung des Ri von acht Testfarben sehr schlechte Darstellung einer oder mehrerer Farbproben verbergen. Ein einzelner Ra-Wert sagt nichts Spezifisches über den spektralen Inhalt der Quelle oder deren Mängel aus. Darüber hinaus bewertet CRI nur die Farbtreue, und andere Farbqualitätsmerkmale wie chromatische Unterscheidung und Beobachterpräferenzen werden ignoriert. Chromatische Unterscheidung bezeichnet die Fähigkeit, zwischen ähnlichen Farben oder subtilen Farbunterschieden zu unterscheiden. Diese Farbqualität kann von absoluter Treue abweichen. Die Präferenzen des Beobachters beziehen sich auf die Fähigkeit einer Lichtquelle, Objekte mit einem ansprechenden Farbbild darzustellen. Für das menschliche Auge ist ein hoher Farbpräferenzindex oft mit einem hohen Anteil gesättigter Farben im Lichtspektrum verbunden.
Farbrendering-Metriken werden weiterhin entwickelt, um diese Defizite zu beheben. Ergänzungen und Alternativen für den fehlerhaften CRI umfassen TM-30-18 (IES-Methode zur Bewertung der Lichtquellen-Farbwiedergabe), Farbqualitätsskala (CQS), Gamutflächenindex (GAI), Farbgamutindex (CGI), Vollspektrum-Farbindex (FSCI), Farbrendering-Map (CRM), Farbdiskriminierungsindex (CDI), Farbpräferenzindex (CPI), Farbharmonieindex (CHI), Farbrenderingkapazität (CRC), Kontrastgefühlsindex (FCI), Schmeichelei-Index (FI), Speicherfarb-Rendering-Index (MCRI) usw. Die wichtigsten zu betrachtenden Indizes sind im Folgenden beschrieben.
IES TM-30-18
Das Technical Memorandum TM-30-18 bietet einen objektiven und statistischen Ansatz zur Quantifizierung sowohl der durchschnittlichen Gesamteigenschaften (Farbtreue, Farbraumfläche) als auch tonspezifischer Eigenschaften (Genauigkeit, Farbverschiebung, Farbverschiebung). TM-30 ist ein Bewertungsrahmen, der aus drei Hauptkomponenten besteht: einem System zur Definition des Referenzlichts, der Spezifikation der Farbproben und der Implementierung eines Modells menschlichen Sehvermögens. Die Methode verwendet 99 Farbbewertungsproben (CES), um den Unterschied in der Farbwiedergabe zwischen der Testquelle und dem Referenzlichtmittel zu quantifizieren. Es ist wichtig zu beachten, dass dieses Rahmenwerk nicht dazu gedacht ist, menschliche Wahrnehmungen wie Farbpräferenz direkt zu charakterisieren oder einen einzigen Wert bereitzustellen, der die kombinierten Farbwiedergabequalitäten einer Lichtquelle erfasst.
In dieser Methode werden zwei Indizes bereitgestellt, um Farbtreue bzw. Farbraumfläche zu erfassen. Der Fidelitätsindex (Rf), der dem einzelnen Wert Ra durch CRI entspricht, gibt die durchschnittliche Farbtreue an, die berechnet wird, indem man die Differenz zwischen den CAM02-UCS-Koordinaten jedes CES unter der Testquelle und dem Referenzlicht berechnet und dann den arithmetischen Mittelwert dieser Farbunterschiede bestimmt. Die Skala für Rf liegt von 0 bis 100, wobei ein Wert von 100 bedeutet, dass die Quelle alle 99 Farben identisch mit der Referenz rendert. Der Gamutindex (Rg) beschreibt die Zunahme oder Abnahme der Chroma für die gegebene Lichtquelle. Ein Rg-Wert von 100 entspricht einem identischen Sättigungsniveau im Vergleich zum Referenzwert. IES TM-30-18 bietet außerdem eine visuelle Darstellung von Farbton und Verschiebungen um den Farbtonkreis durch ein visuelles Werkzeug namens Farbvektorgrafik (CVG).
Farbqualitätsskala (CQS)
Entwickelt vom National Institute of Standards and Technology (NIST), ist die Color Quality Scale (CQS) darauf ausgelegt, viele der Schwächen des CRI zu beheben. Dieses Farbrendering-Qualitätsbewertungssystem berücksichtigt drei Aspekte des Farberscheinungs, darunter Farbtreue, chromatische Unterscheidung und Beobachterpräferenzen. Anstatt nur acht Farbproben mit niedriger Chroma zu verwenden, die nicht den gesamten Farbbereich abdecken, verwendet CQS eine Reihe von 15 Munsell-Proben, die eine höhere Chroma als die im CRI verwendeten haben und gleichmäßig über den gesamten Farbkreis verteilt sind. CQS bietet außerdem eine verbesserte chromatische Anpassungskorrektur und einen homogeneren Farbraum. Die Farbpräferenzkomponente wird angegangen, indem Farbunterschiede, die die Chroma moderat erhöhen, weniger betont werden.
Gamut Area Index (GAI)
Der Farbgamutflächenindex (GAI) ist ein Standardgamut-Index, der den Schwerpunkt auf Töne und Vitalität der Farben legt. Die GAI ist komplementär zur CRI, die die Farbtreue betont. Die acht Testfarbproben und der Farbraum zur Berechnung des CRI Ra werden ebenfalls in dieser Methode verwendet. GAI wird ermittelt, indem die Fläche, die in einem Polygon eingeschlossen ist, das durch die Chromatizitäten im Farbraum des CIE 1976 u'v' definiert ist, mit dem Farbraum vergleicht, der durch die imaginäre oder theoretische Gleichenergie-Spektrumquelle (EES) erzeugt wird, bei der die Strahlungsleistung bei allen Wellenlängen gleich ist. Je größer der GAI, desto lebendiger liefert die Lichtquelle die Objektfarben. Der EES wird mit 100 bewertet, aber der GAI kann 100 überschreiten, wenn die Fähigkeit der Testlichtquelle, Farbe zu sättigen, die einer gleichenergetischen Quelle übertrifft.
Fernsehbeleuchtungskonsistenzindex (TLCI)
Alle oben genannten Farbwiedergabemetriken wurden für das menschliche Auge entwickelt. In der heutigen vernetzten Welt verlassen wir uns jedoch zunehmend auf Video- und Filmkameras, um die Welt zu erleben. Die von einer Lichtquelle dargestellte Szene kann im Fernsehen einen anderen visuellen Effekt haben, da die Reaktionskurven der Filmemulsions- oder Videosensoren sich erheblich von denen des menschlichen Auges unterscheiden. Daher wurde eine Alternative zum CRI benötigt, um die chromatische Qualität einer Lichtquelle im Fernsehbereich zu bewerten. Der Television Lighting Consistency Index (TLCI), entwickelt von der Europäischen Rundfunkunion (EBU), hat das Ziel, viele der Probleme im Zusammenhang mit der Verwendung von LED-Beleuchtung in der Film- und Fernsehproduktion anzugehen. TLCI verwendet eine Methodik, die der von CRI und CQS ähnelt, indem es einen Standardsatz von Farbtestproben aus der X-Rite ColorChecker-Tabelle und eine Referenzlichtquelle (eine Mischung aus Licht, erzeugt vom Schwarzkörperstrahler und Tageslicht zwischen 3400 K und 5000 K) verwendet. Die spektrale Leistungsverteilung einer Testquelle wird mit einem Spektroradiometer gemessen, und die Berechnungen werden von einem Softwareanalyseprogramm durchgeführt.
Die Farbwissenschaft der LED-Beleuchtung
Das Aufkommen der LED-Technologie macht die alte Farbwissenschaft der künstlichen Lichtquellen obsolet. Trotz einer schmalen spektralen Linienbreite und der Erzeugung monochromatischer Lichtquellen wie rot, blau oder grün können LEDs so verpackt werden, dass sie weißes Licht in jeder spektralen Leistungsverteilung erzeugen und so die gewünschte Chromatizität und Farbwiedergabe erzielen. Es gibt im Wesentlichen zwei Möglichkeiten, mit LEDs weißes Licht zu erzeugen. Weißes Licht kann durch additive Farbmischung erzeugt werden, indem die drei Hauptfarbdioden Rot (R), Grün (G) und Blau (B) kombiniert werden. Diese Methode ist jedoch unpraktikabel, da 1) das Spike-Spektrum keinen spektralen Inhalt in Cyan, Gelb und Orange enthält, was zu einer unzureichenden Farbwiedergabe führt; 2) schlechte Lichtwirkung aufgrund der Ineffizienzen der grünen und roten direkten Strahlung; und 3) hohe Kosten sowohl durch die Verwendung mehrfarbiger Dioden als auch durch die Notwendigkeit einer angemessenen Steuerung dieser Dioden.
Die zweite und auch die allgemein akzeptierte Methode ist die Wellenlängenkonvertierung, die eine Kombination aus monochromatischen InGan-LEDs mit großer Bandlücke und lichtumwandelnden Phosphormaterialien verwendet. LEDs, die mit dieser Methode hergestellt werden, werden als phosphor-umgewandelte LEDs (PC-LEDs) bezeichnet und werden in zwei Kategorien unterteilt: blaue und violette LEDs. Blaue Pumpen-LEDs bestehen aus einem blauen LED-Chip, der mit einem organischen Polymer beschichtet ist, das einen gelben Phosphor enthält. Das Phosphor wandelt einen Teil des höherenergetischen kurzwelligen blauen Lichts in niedrigeres, längerwelliges Licht um, das sich mit dem verbleibenden blauen Licht vermischt und das gewünschte weiße Licht erzeugt. Violettpumpen-LEDs kombinieren eine violette LED und drei Phosphore (blau, grün und rot). Die blauen, grünen und roten Phosphoremissionen ermöglichen es dem LED-Gehäuse, spektrale Energie über das gesamte sichtbare Spektrum zu verteilen, was zu einer hervorragenden Farbwiedergabe führt.
Unethische Praktiken in der Beleuchtungsbranche
Die beispiellose Fähigkeit, zu kontrollieren, wie Licht Farben darstellt, ist eine der Stärken der LED-Beleuchtung. Leider führt dies nicht zu einer guten Farbqualität bei künstlicher Beleuchtung, die heute allgegenwärtig von LED-Technologie betrieben wird. Der grundlegende Grund ist, dass die Beleuchtungsbranche die Gewinnmarge nicht für eine höhere Farbqualität opfern möchte. Dieser Grund erklärt auch, warum Beleuchtungshersteller nie versuchen, Verbraucher darüber zu informieren, dass hohe CCT-Beleuchtung den zirkadianen Rhythmus stören und die menschliche Gesundheit negativ beeinflussen könnte. Außerdem legen die Regulierungsbehörden zu viel Wert auf die Effizienz von Beleuchtungsprodukten und unternehmen kaum Anstrengungen, die Lichtqualität von LED-Produkten zu verbessern.
Der Kompromiss zwischen Farbwiedergabe und Lichtwirkung
Die Zurückhaltung der Branche, eine hohe Farbwiedergabe in LED-Beleuchtung einzuführen, ist auf den Kompromiss zwischen Lichtwirkung und Farbqualität zurückzuführen. Blaupump-LEDs, die unter LEDs mit verschiedenen Methoden die höchste Effizienz und die niedrigsten Herstellungskosten aufweisen, haben einen dominierenden Anteil am Markt für allgemeine Beleuchtung errungen. Damit das LED-Gehäuse alle Emissionen erzeugen kann, die für die größte Reichweite und höchste Farbsättigung erforderlich sind, muss ein kostengünstigeres Phosphorgemisch verwendet werden. Eine LED mit guter Farbwiedergabe hat eine Fülle an langen Wellenlängen, was bedeutet, dass ein großer Teil des blauen Lichts die Stokes-Verschiebung durchläuft und von kürzeren zu längeren Wellenlängen transformiert wird. Dieser Stokes-Wechsel führt zwangsläufig zu einem enormen Energieverlust und beeinträchtigt somit die Effizienz des Gehäuses erheblich. Das menschliche visuelle System reagiert nicht gleich auf alle Wellenlängen. Die höchste Umwandlung der Augenempfindlichkeit über die spektrale Lichtverteilung liegt bei etwa 555 nm. Der Abstand des Energiepeaks von LEDs mit hohem CRI von der 555-nm-Wellenlänge verstärkt den Verlust der Lichtwirkung.
Die Lösung zur Verbesserung der Farbwiedergabe ohne Effizienzverlust bei blauen Pumpen-LEDs besteht darin, schmalere Linienbreiten-Down-Konverter mit roter Wellenlänge zu verwenden. In diesem Fall kann der Stokes-Verlust, der während der Wellenlängen-Abwandlung auftritt, erheblich reduziert werden. Zu den für diesen Zweck entwickelten Abwärtskonvertern gehören schmalbandige rote Phosphore und Quantenpunkte.
Guangdong Mason Technologies, ein führendes Unternehmen von LED-Verpackungen, bietet eine breite Palette von LED-Lichtquellenprodukten für Kunden an.
