演色性 (Color rendering )
單位：Color Rendering Index (CRI)
TMC 蘋果光頂級高演色性High-power高功率LED 燈炮
一般認為人造光源應讓人眼正確地感知色彩，就如同在太陽光下看東西一樣。當然這需視應用之場合及目的而有不同之要求程度。此準據即是光源之演色特性，稱之為"平均演色性指數(general color rendering index， (Ra)。平均演色性指數為物件在某光源照射下顯示之顏色與其在參照光源照射下之顏色兩者之相對差異。其數值之評定法為分別以參照光源及待測光源照在DIN 6169所規定之八個色樣上逐一作比較並量化其差異性；差異性越小，即代表待測光源之演色性越好，平均演色性指數Ra為100之光源可以讓各種顏色呈現出如同被參照光源所照射之顏色。Ra值越低，所呈現之顏色越失真。
由於光源的種類不同，所看到的對象的顏色也有差異。影響色視度的光源性質稱為演色性，一般可以說演色性好的燈色視度好，而演色性差的燈色視度也差。
主要光源的平均演色性評價數(Ra)
| 主要光源的平均演色性評價數(Ra) |
| 日光燈三波長 | 80 |
| 日光燈白色 | 65 |
| 日光燈晝光色 | 69 |
| 色評價用 | 99 |
| 水銀燈泡 | 40 |
| 高演色性複金屬燈 | 90 |
| 鹵素燈泡 | 100 |
| 燈泡 | 100 |
平均演色評價指數（Ra）的概念
表示光源的演色性程度即色的色視度優劣的代表指數稱為平均演色性指數（Ra）。
平均演色評價指數（Ra）表示：對於用標準光（規定為基準的光）看見的各種色彩，在分別用各種類光源照明時的各色彩在現的保真程度。
平均演色評價指數（Ra的數值）
CRI 60
CRI 80
CRI 90
CRI (日光的CRI為100，白熾燈泡的CRI超過90，而螢光燈管則為65)
演色性和燈的用途
根據燈的使用領域或用途，什麼樣的演色性的燈才是適合的呢？CIE（國際照明委員會）規定了一定的基準。下表是給出相對於平均演色評價指數Ra值的燈的適用範圍。
評價指數 | 用途範圍 |
Ra > 90 | 顏色檢查、色彩校正、臨床檢查、畫廊、美術館 |
90 > Ra ≧80 | 印刷廠、紡織廠、飯店、商店、醫院、學校、精密加工、辦公大樓、住宅等 |
80 > Ra ≧60 | 一般作業場所 |
60 > Ra ≧40 | 粗加工工廠 |
40 > Ra ≧20 | 一般照明場所 |
物體在不同光源照射下，會產生不同的色彩效果，這即為光源的演色性。比如在螢光燈的照射下，紅色變得不明朗，黃色被強調。而在白熾燈的照射之下，紅色被強調，青色變得不明朗。在紅色光源照射下，綠色物體顯示得灰暗。在黃色光源的照射下，紫色物體失去鮮明。只有在一種高演色的螢光燈的照射下，物體才能正確地反映其本色。根據這一原理，如何運用不同光色，照射室內不同陳設的物體，使之顯現異樣的光彩效果，也是一種居室內布光的創意藝術，可豐富人的視覺觀感。
LED具有極佳的演色性，尤其是使用在舞臺效果，及各大知名博物館，畫館，因現有日光燈不但演色性差且會有微量紫外光外泄，雖然此微量紫外光對人體影響不大，但卻對成列的展覽物 ，畫作有極大的影響。
另外，室內照明方式一般可分為直接照明、間接照明和散射光照明。直接照明光線集中，間接照明光線柔和，散射光照明效果介於上述兩者之間。如能巧妙地綜合使用，因物而異，交相輝映，與室內陳設彼此烘托，會造成千姿百態、神秘莫測的光影環境。
一般認為人造光源應讓人眼正確地感知色彩，就如同在太陽光下看東西一樣，這就是所謂的演色性。越接近太陽光下所看到的物體的真實樣子就是演色性好，失真就是演色性不好。 在某種光源照明下見到的各種色彩和用標準照明完全相同時，將此燈的平均演色評價指數（Ra）定為100。若平均演色評價指數Ra80以上，就基本上可以滿足色彩視度要求較高的照明要求 。
參考資料
OSRAM 公司
https://www.wpgdadatong.com/blog/detail/72397
1色容差簡介
1.1色容差定義
色容差是用來表征光色電檢測系統軟體計算的X,Y值與標準光源之間的差別，數值越小，表示產品光色坐標和標準值越接近。光源發出的光譜與標準光譜之間的差距越小，準確度越高，光的顏色越純正。
1.2色容差主要標準
- 能源之星ANSI C78.376，色容差≤7SDCM；
- 歐盟標準IEC60081，色容差≤7SDCM；
- 國標GB10682-2002，色容差≤5SDCM；
- GB24823-2009普通照明用LED模塊的性能要求色容差≤7SDCM。
在熒光燈中由於紅、綠、藍三種熒光粉的密度不同，生產中很容易造成色溫差，一旦出現，需通過調節色容差來調整色溫差以保證燈的光色。作為照明光源的白光LED應當參照色容差的標準來要求指導白光LED新照明光源的發展和應用。
2色容差與幾個重要參數的區別與聯繫
2.1色溫與色容差的關聯
色溫是表示光線中包含顏色成分的計量單位，從理論上說，黑體溫度指絕對黑體從絕對零度（-273℃）開始加溫後所呈現的顏色。把某個黑體加熱到一定溫度，其發射的光的顏色與某個光源所發射的光顏色相同時，這個黑體加熱的溫度稱之為該光源的顏色溫度，即色溫，計量單位為“K”。數值越小顏色越偏紅，數值越大顏色越偏藍，中間數值偏白，正常使用的燈光顏色範圍約3000K-6500K,即暖白光與正白光。
圖1色溫對照表
標準光譜隨著色溫改變，同一個光源如果標準光譜不同其色容差也不同，但測量時，一般光色電分析系統會自動識別被測光源所在的色溫範圍，以確定標準光譜的色溫取值。在相同色溫時，參考標準光譜一致，色坐標X,Y值不同，則色容差不同。
2.2色容差與色差的區別與關係
2.2.1色容差與色差的區別
（1）色差：即顏色的差異，指的是兩個光色X、Y坐標值的差異大小，差值越小，色差越小。
下圖為麥克亞當7步、5步、3步、2步橢圓在3000K色溫下的出光色差情況：
圖2 不同step 人眼識別情況示意圖
由上圖可知，麥克亞當3step橢圓內基本是看不出色差的; 5step及7step色差較明顯。2step、3step橢圓為人眼識別度的臨界值。圖3為麥克亞當橢圓，圖4為Osram LED分階示意圖，可作參考。
圖3 麥克亞當橢圓
圖4 Osram LED 3Step,5Step,7Step示意圖
2.2.2色容差與色差的關係
麥克亞當通過實驗證明了，恰可察覺色差與顏色匹配相對應的標準差之間成線性關係，標準差的3倍就是色差的恰可察覺差。
色容差的量化一般用橢圓形來表示。橢圓由360度各點連接，各點計算公式為:
因此，色坐標與色容差是有關係的，色坐標是根據色標圖而算出來的，色差就是實際測出的色坐標與標準的差。
如果兩個色坐標落在2階麥克亞當橢圓之內，則人眼幾乎是看不出兩者的區別。麥克亞當橢圓（可參考圖3）3階邊界對應的顏色與中心顏色的差別才是人眼恰可察覺的色差值，如果產品顏色中心點恰好是色容差中心點，那麼可以用色容差來表征色差，色容差越大，色差越大。
3 色容差常見現象
3.1色溫和色容差的對應關係導致的問題
例1．若客戶需3000－3300K產品，歐標且色容差小於5（2820－3070K），那麼符合要求的範圍只有70K左右色溫，產品很難滿足需求。
例2．若客戶需5700－6300K產品，歐標且色容差小於5，那麼符合要求的範圍只有200K左右色溫，產品很難滿足需求。
3.2 色容差相關的客訴問題處理
以某照明客戶反饋的色容差情況為例，
型號：GW JTLMS1.CM-G9H4-XX52-1-60-R33
應用：筒燈，驅動電流為58mA
不良情況：客戶要求燈珠符合3-Step,但實際測得＞3SCDM
下圖為該客戶的積分球測試報告：
Solution:
經原廠光學測試驗證，所有的色坐標都落在 32 組內,即色溫 5700K（可參考圖4），符合 3-Step,故沒有色差。
具體原因：
（1）由於機差問題，比如光譜儀跟積分球，或者同一儀器的不同型號，不同機器測出的結果會於所不同；
（2）客戶跟原廠測試儀器所設定的重要參數不同，比如積分球的積分時長不同，也會導致最終結果有誤差。
4影響色容差的因素
4.1結構對LED燈具色容差的影響[1]
以面板燈為例，面板燈利用了顯示屏的背光原理，在導光板的背面增加反射紙，以減少光損失，並在發光面增加了擴散板，以改善發光的均勻性，從而減少色容差。
4.2 LED 燈具散熱對色容差的影響[1]
如果燈具的散熱不足，溫度上升，會產生色漂移，LED 的發光材料對溫度依賴特性很顯著，隨著發光溫度的上升，發射光譜紅移，發射峰變寬，在到某個溫度時發生猝滅。若想讓燈具的使用壽命及光通量符合要求，就必須要求LED燈具的結溫在一定範圍內。LED需要把晶片上的熱導出來，其光電轉換效率才能提高。因此想改善散熱情況，可以考慮LED光源的熱沉、印刷層等這些LED散熱的主要途徑。
4.3 LED正向電流對色溫的影響[1]
LED隨著驅動電流發生改變，發光材料的性質也會受到影響，發光穩定性越高的，色溫影響越小，色容差也越小。
圖6驅動電流產生的色漂現象
圖 6在不同驅動電流 ( 20 m A、30 m A、40 m A、50 m A、60 m A )下，含Eu2+熒光粉在近紫外LED晶片的激發下，色溫從5200 K增加6000 K; 而YAG∶Ce3 +在藍光LED的激發下，色溫從6500K增加到9000 K。由此也說明，含Eu2+熒光粉+紫外LED晶片的發光顏色穩定性更高。
5 減小色容差的方法
5.1機差導致的色容差偏移問題
如果兩家機台標準件存在較大偏差，即使色容差用同一標準，但測試的值差別很大，不是色容差中心點坐標數值不一樣，而是機台的偏差導致的中心點偏移，建議進行對標確認。
關於整燈色容差≤3 SDCM產品的實現方案，有以下方法：
（1）提升訂單顏色集中，以各色容差中心點作為產品顏色的中心點，燈珠顏色儘可能集中在3階範圍內；
（2）針對貼片和仿流明訂單，部分產品色容差會落入3-5階範圍，可根據色容差分光方式進行分BIN，通過交叉SMT的方式達到整燈色容差小於3階的要求。
5.2常見問題匯總
Q1:如何檢測並減小生產過程中出現的色容差？
A1:可攜帶便攜式光譜儀，或者遠方積分球。
Q2：如何減小色容差？有什麼方法？
A2：調整LED白光的x，y值，落點於標準黑體輻射線的距離，越接近黑體輻射線，色容差越小，縮小色容差是為了提高白光LED的集中性。由於光源會因溫度產生色漂，因此，需將光源的分BIN方法做修正，即光源的分BIN溫度應靠近於實際的溫度。BIN區的統一有利於產品減少色容差。
6總結
綜上所示，LED燈具的色容差是難以避免的，客戶應選擇高品質LED，在生產過程中，儘可能低縮小色容差，從而提高燈具的發光均勻度，提高LED的集中性。
除此之外，它不僅需要從業者掌握科學合理的方法，還需要諸多其它方面的配合，例如：LED晶片廠商和燈具製造廠商的緊密配合，高要求的行業標準出台，檢測機構和檢測設備的技術指標更新，終端客戶的廣泛參與和監督，製造工藝、熒光粉、光學材料等技術改良或革新等等。
參考文獻：[1]曾天賜.LED燈具色容差的影響因素[J].照明工程學報,2018,29(02):35-38+52.
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