摘要：LED路燈大規(guī)模推廣在即，色溫(光色)成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。通過分析色溫的生理和心理屬性，并結(jié)合白光推廣案例，探討色溫與亮(照)度、舒適感的關(guān)系。在深圳LED路燈測(cè)試有關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，探討契合目前LED路燈技術(shù)水平的色溫區(qū)間。

　　從照明角度看待LED路燈，主要有光效、配光、光衰、色溫(光色)等四大問題。近年來，LED路燈技術(shù)日新月異，光學(xué)性能提高很快。從我們近期組織的LED路燈測(cè)試結(jié)果來看，27款LED路燈中已有6款的整燈光效超過70Lm/W，最高達(dá)81.5Lm/W;配光水平大為提高，照度均勻度相比高壓鈉燈已有優(yōu)勢(shì);光衰問題明顯改善，相比其它光源并不遜色。

　　在此背景下，色溫問題開始浮出水面，成為近期業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。的確，路燈是夜晚的調(diào)光師，其色溫決定城市夜空的底色，與市民的日常生活密切相關(guān)。因此，LED路燈色溫問題在規(guī)模應(yīng)用前亟待解決，否則可能成為推廣的巨大障礙。

　　本文通過分析色溫的生理和心理屬性，并結(jié)合白光推廣案例，探討色溫與亮(照)度、舒適感的關(guān)系。在深圳LED路燈測(cè)試有關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，探討契合目前LED路燈技術(shù)水平的色溫區(qū)間。

　　思考一：LED路燈色溫研究側(cè)重生理性還是心理性?

　　作為新光源，LED路燈不可避免地與現(xiàn)有主流照明，特別是高壓鈉燈反復(fù)比較，色溫正是主要的比較點(diǎn)。LED路燈支持者認(rèn)為，高色溫白光用于道路照明有中間視覺效應(yīng)，可視性好，感覺比低色溫黃光更明亮;高壓鈉燈支持者則認(rèn)為，黃光透霧性好，感覺溫暖，比白光更受市民歡迎。以上說法，自有其邏輯和理由，各有一定的合理性。不過，僅把不同色溫的優(yōu)缺點(diǎn)羅列比較，并不能找出LED路燈在色溫方面所面臨的主要矛盾，對(duì)解決問題于事無補(bǔ)，無助LED路燈的推廣應(yīng)用。

　　因此，本文提出從屬性角度研究色溫，即生理性和心理性。毫無疑問，色溫兼具生理和心理兩種屬性，某些指標(biāo)甚至密不可分。例如，光的透霧性影響駕駛者的辨識(shí)能力和反應(yīng)速度，屬于生理性;同時(shí)，透霧性能差使駕駛者感覺朦朧，精神高度緊張，屬于心理性。從研究角度看，我們有必要從研究?jī)?nèi)容、研究方法等方面分類，找出LED路燈色溫在規(guī)模推廣前最需要解決的問題。

　　從表一可看到，生理性研究主要包括可視度、辨識(shí)能力等內(nèi)容，需要科學(xué)家通過精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)去獲取;心理性研究主要包括舒適感、滿意度等指標(biāo)，需要足夠樣本的情景調(diào)查和問卷調(diào)查。生理性研究基于專業(yè)判斷，其話語(yǔ)權(quán)掌握科學(xué)家手里，由于LED路燈可用于道路照明已是業(yè)界共識(shí)，所以不會(huì)成為規(guī)模推廣的障礙。而心理性研究則不同，其結(jié)果取決于廣大市民的主觀感受，由于LED路燈將會(huì)改變城市夜空的既有底色，市民的接受程度顯得非常重要。因此，在規(guī)模推廣前，心理性研究比生理性研究更緊迫。

　　表一：色溫的屬性

　　思考二：LED路燈是否適合道路照明?

　　現(xiàn)在一些路燈單位明確表示偏愛黃光，也有部分專家和機(jī)構(gòu)宣稱中國(guó)人喜歡3000-4000K的暖白光，更多的LED路燈企業(yè)則認(rèn)為白光感覺很好。眾說紛紜，不一而足。

　　在此，有必要重溫一個(gè)被反復(fù)提起的案例：1999年，某國(guó)際品牌在國(guó)內(nèi)推廣金鹵燈，深圳很多主干道，包括深南大道，都換成白光的金鹵燈(6000-6500K)。初時(shí)效果尚算不錯(cuò)，但好景不長(zhǎng)，2000年后開始有市民投訴，2001、2002年投訴達(dá)到高峰，反映白光昏暗，感覺不好。自此之后，深圳的主干道逐漸換回黃光的高壓鈉燈。這一幕，也同時(shí)在其它城市上演。作為親歷者，筆者認(rèn)可該事實(shí)，但并不認(rèn)同該案例被解讀為深圳市民不喜愛白光甚至中國(guó)人不喜愛白光。剛安裝時(shí)并無市民投訴，投訴出現(xiàn)在一年后，以兩到三年時(shí)最多。根據(jù)投訴出現(xiàn)時(shí)的路面測(cè)量數(shù)據(jù)，金鹵燈光衰嚴(yán)重，亮(照)度明顯下降，瀝青路面照度僅10Lx左右。因此，白光在道路照明中不被接受，原因不僅僅是高色溫，而在于高色溫與低亮(照)度的共同作用。筆者曾對(duì)圖一進(jìn)行多次情景調(diào)查，無論在室內(nèi)照明還是室外照明，定性分析的結(jié)果與該圖基本吻合(定量分析結(jié)果出入較大，尚需進(jìn)一步研究)。用圖一來分析本案例，剛安裝時(shí)亮(照)度較高，尚在舒適區(qū)，不會(huì)感到昏暗。很不幸，金鹵燈光衰嚴(yán)重，一年后亮(照)度明顯下降，落到了陰晦區(qū)，投訴出現(xiàn)。

　　基于心理感受的復(fù)雜程度，沒有科學(xué)的調(diào)查和足夠的樣本，不能簡(jiǎn)單判斷白光與黃光的優(yōu)劣，更不能斷定LED路燈不適合道路照明。在深圳LED路燈測(cè)試中，我們組織深圳市市政設(shè)計(jì)研究院的12位道路照明設(shè)計(jì)人員到現(xiàn)場(chǎng)問卷調(diào)查，結(jié)果黃光、暖白、中性白、冷白的喜好者各為3位(見表二)。雖然樣本數(shù)量有限，但卻充分說明不同個(gè)體對(duì)不同色溫各有喜好，甚至專業(yè)人員群體也是如此。

　　因此，在色溫研究上不能預(yù)設(shè)立場(chǎng)，只有結(jié)合亮(照)度和環(huán)境情況進(jìn)行認(rèn)真研究，才可能得到真正答案。從大方向來說，筆者認(rèn)為道路照明可能會(huì)重復(fù)室內(nèi)照明的進(jìn)程，白光將會(huì)成為未來的主流方向(見圖二)。

　　表二：深圳LED路燈測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)問卷調(diào)查

　　圖二：白光已成為不少城市室內(nèi)照明的主流

　　選擇：暖白、中性白還是冷白?

　　在道路照明，為提高人的舒適感和滿意度，高色溫光源相比低色溫需要更高的亮(照)度，但數(shù)值并不大。以深圳LED路燈測(cè)試為例，27款LED路燈在混凝土路面的平均照度僅12Lx，最高也不超過15 Lx，而平均色溫為5955K。通過現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)(分為好、較好、一般、差四檔)，評(píng)價(jià)為好和較好的LED路燈數(shù)量超過50%。筆者初步認(rèn)為，在混凝土路面，高色溫光源的舒適感的臨界點(diǎn)在12 Lx --15 Lx，即使在瀝青路面，臨界點(diǎn)估計(jì)也不會(huì)超過20Lx。

　　從表三看到，27款LED路燈的整燈光效平均值隨著色溫提高而提高，在5500-6000K區(qū)間達(dá)到最高值，為59.6Lm/W，然后隨著色溫提高而逐步下降。由于5500-6000K區(qū)間的LED路燈比例達(dá)40.8%，同時(shí)整燈光效平均值最高(本次測(cè)試的最高光效也出現(xiàn)在該區(qū)間，為色溫5899K光效81.5Lm/W)，所以可認(rèn)為5500-6000K為目前LED路燈的主流色溫區(qū)間。與色溫<5000K的LED路燈相比，主流色溫區(qū)間的整燈光效平均值提高31.0%，優(yōu)勢(shì)非常明顯。

　　同樣，LED芯片也存在同樣規(guī)律，光效與色溫密切相關(guān)。從表四可看出，GREE芯片不同色溫的光效差別不大，但OSRAM芯片則不然，不同色溫的光效差別較大，6500K芯片比5700K芯片的光效提高31.8%。因此，LED路燈必須在色溫與光效之間取得平衡，既要充分考慮市民的舒適感和滿意度，也不能為追求低色溫而大幅犧牲光效。畢竟，照度和功率密度值是《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ45-2006)的硬指標(biāo)，必須有較高光效才能滿足要求。同時(shí)，由于不同色溫芯片的價(jià)格差別較大，成本因素也需要認(rèn)真考慮。

　　結(jié)語(yǔ)：LED色溫區(qū)間的選擇，需要在滿足道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，充分考慮市民的接受程度，在光效、色溫、成本之間取得平衡。基于目前LED產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平，5000-6500K區(qū)間的冷白光可能是較好選擇。

　　表三：深圳LED路燈測(cè)試的色溫與光效

　　表四：LED芯片的色溫與光效

　　注：以上數(shù)據(jù)取自GREE和OSRAM的產(chǎn)品宣傳資料，兩公司對(duì)暖白、中性白、冷白的劃分標(biāo)準(zhǔn)不同。