這個主意怎么樣？假定我有一間房間，在其中我能根據要求建立許多類型光源的光譜響應。此專業房間的環境將能夠模仿黑體輻射器，然后更改為一盞工作于3200K的白熾燈，或一個“白色”LED或一個RGBA LED光源。

　　為使此比較更明顯，假定有兩間可獨立調節的房間。信不信由你，這已經由美國國家標準技術研究所(NIST)的光學技術部建立了。

　　他們稱它為“光譜可調的照明間”，也稱為NIST的STLF。

　　NIST為隸屬于美國商務部的政府機關，一度被稱為美國國家標準局。NIST參與為大批幫助美國貿易的規則建立精確和穩定的標準。19世紀初，它被稱為標準度量衡局。但多年來其運作遠遠超出了簡單的度量衡范圍，制定了大量行業內數千種質量、安全、性能和精密維護的標準。

一間NIST STLF房間

  　　這些行業形形色色，包括核物理、醫療保健、DNA、計算機加密甚至防彈衣等領域的研究。此外，也是我們特別感興趣的領域是娛樂業燈光，其物理實驗室的光學傳感器部當前從事用于照明的LED光源測量的研究。

　　由于此部門嚴謹的科學態度，預料其研究結果將對揭開包圍固態燈光設備的神秘外衣。

　　光色品質量表

　　NIST的光學傳感器部當前正在制定一種新的光色品質量表（CQS），取代現在使用的顯色指數（CRI）。此新測量標準旨在糾正在應用于LED光源時特別明顯的CRI的不足。

　　顯色指數通過評估光源再現光色的能力，應能方便地指示其光譜特性。雖然原始試樣中有15種光色，但實際使用的只有8種特定的光色（由于某種遲鈍的原因）。這種“試樣的”光色選擇并不特別地全面。

　　舉例來說，沒有一種光色非常飽和。CRI基于0-100的一個范圍，指數100相對于工作在某一色溫的理論上的普朗克黑體光源，“完美地”（或“最好地”）再現光色。

　　標準“觀測員”（統計上被確定代表此標準的人）眼睛的反應大約于1931年也作為CRI計算的一部分被納入。

　　此指數常見的用途表明大于85的CRI為再現可見光譜的所有光色的“非常可接受的”光源。不過，由于光譜不連續，LED是個難題，這些光源的顯色指數測定可能導致極其誤導的結論。

天花板LED燈具（消除漫射）

　　為解決此難題，NIST提出了這種新方式和指數：“光色品質量表”。光色范圍為15，包括飽和欠飽和的色調。不僅如此，光色由孟塞爾色系（一種廣為接受、可靠和全面的顏色表示法）標示判別。

　　新CQS指數還對內藏的其它許多誤差進行校正，使此指數更精確。一個特別的考慮是人眼對光源光譜特性的自適應—眼睛試圖使顏色顯得正確的客觀事實。

　　希望NIST科學家的研究成果以及它們被燈光設備制造商采用，將為我們提供更好、更精確的評價光源色譜的手段（特別是在它們為共同燈光設備時）。

　　回到實驗室

　　挑起此討論的NIST“光譜可調的照明間”的細節確實很有趣。作為其LED光源調研的一部分，NIST建造了兩間有標準的天花高度的約8平方英尺的小房。

　　安裝于每間房天花板內的是燈具。此燈具內為22個LED彩色槽，各有一個可見光譜范圍上的峰值輸出。每個光槽的LED總數令每個光槽產生同一數量級的光功率。為此，每個空間一共有1800個LED充任此房間的燈具！

模擬的光源光譜輸出例子

 　　另一個有趣的細節：對于可見光譜內的波長（在此光譜內產生這些波長的窄帶LED并不存在），NIST聰明地用寬帶LED燈填補這些空白。不過，隨著更多的窄帶LED可用，此系統可以擴展，越過其當前的限制。

　　結果

　　最終結果是通過此房間的控制系統，NIST能夠仿真任何類型RGB或RGBA LED結構以及熒光“白”LED光源的色譜。作為一種控制，通過預選房間內燈具的LED光源，NIST還能仿真從2500K到10000K色溫范圍內某一色溫的黑體光源的連續光譜。

　　測試條件下房間內的入射光照度約為50英寸燭光—通常一間光線明亮的辦公室的照度。遺憾的是，由于放電燈產生的光功率的窄帶“尖峰”數量，不可以仿真如HMI或熒光燈等的放電燈。附圖顯示由一個2850K白熾燈仿真和一些特殊的LED光源獲得的光譜輸出。

　　QCS未來

　　此對國家標準和技術研究所研究項目的介紹，旨在使讀者了解在固態光源發展時，對我們評價其性能的能力大有裨益的工作。筆者的看法是光色品質量表為一個很好的開端。B&P