Несмотря на то, что светодиоды все чаще используются в экономичных светильниках и дисплеях, потребителям их свет иногда кажется неестественным или неприятным. Результаты недавнего исследования указывают на необходимость учета возрастных различий в восприятии при проектировании систем освещения на базе белых светодиодов, свет которых более приятен для глаз.
Факты:
Недавнее исследование показывает, что возраст может влиять на воспринимаемый оттенок белого света. Эта фотография показывает очень большую разницу в оттенках между разными точками, именно это ученые обнаружили в своем исследовании. Участники разных возрастов выбрали разные источники «наиболее белого» света. Эталонным считается третий источник, который цифровая камера, делающая снимок, выбрала для настройки баланса белого.
«Наше исследование показало, что количество коротковолнового света, излучаемого источником, и возраст зрителя, могут привести к совершенно разным представлениям о белом свете, – сказал руководитель исследовательской группы Орельен Дэвид (Aurelien David) из компании Soraa Inc., Фримонт, штат Калифорния, США. – Светодиодные источники света усиливают этот эффект, оскольку их излучение часто имеет большие пики синего или фиолетового».
Исследователи опубликовали результаты своей работы в журнале Optics Express, который выпускает ассоциация The Optical Society (OSA). Они отмечают, что традиционная колориметрия предполагает, что все участники имеют одинаковый визуальный отклик, и предлагают модели восприятия цвета, которые учитывают возрастные эффекты и могут использоваться для прогнозирования и минимизации различий в восприятии.
«Сегодня цвет света определяется стандартами, основанными на давно устаревшей научной парадигме, которая не позволяет точно предсказать восприятие цвета, – сказал Дэвид. – Это создает препятствия для разработки более совершенных источников света, которые минимизируют вариации в восприятии и способствуют более широкому распространению светодиодных технологий».
Анализ восприятия белого света
В рамках исследования зрителям показали несколько светодиодов, излучающих близкий к белому свет с различными спектрами, и попросили оценить воспринимаемый оттенок по сравнению с эталонным белым светом. Используемые для тестов источники были результатом усилий исследователей по разработке более комфортного для сна источника света. Эти источники обеспечивали специализированный спектр излучения, где коротковолновый синий свет, который может негативно влиять на сон, был заменен фиолетовым светом с более короткой волной, который поддерживает белый цвет света.
«Согласно стандартным подходам к колориметрии, все пользователи должны иметь одинаковое восприятие определенного светодиодного источника, – сказал Дэвид. Но нам удалось выявить существенные различия в восприятии. Некоторые участники говорили, что определенный источник выглядит очень розовым, тогда как другие считали, что тот же источник выглядит очень зеленым».
Анализ результатов показал, что различия в восприятии были, в основном, обусловлены возрастом. Основываясь на современных концепциях цветоведения, исследователи смогли получить модель, которая точно учитывала вариации восприятия.
«На восприятие света этих необычных светодиодных источников влияет чувствительность глаза в фиолетовом диапазоне, которая сильно зависит от возраста, – пояснил Дэвид. – Другие демонстрировали похожие различия в восприятии света белых светодиодов, однако в нашем случае эффект был особенно заметен, потому что эти специальные светодиоды усугубляют его».
Исследователи также показали, что возрастные различия в восприятии также характерны для обычных светодиодов, применяемых как в освещении, так и в дисплеях. Это значит, что два обычных светодиодных источника света, которые предположительно излучают одинаковый белый свет, могут иметь очевидные отличия для конкретного наблюдателя.
Определение новых цветовых стандартов
«Опираясь на современную колориметрию, дизайн будущих светодиодных источников можно адаптировать, чтобы минимизировать вариации восприятия, – сказал Дэвид. Производители могут использовать эту современную модель для проектирования освещения, которое будет более устойчивым к возрастным изменениям восприятия».
Исследователи отмечают, что стандартный расчет для оценки колориметрических параметров, зависящих от возраста, поможет производителям и другим заинтересованным лицам учитывать зависящие от возраста эффекты в конструкции будущих светодиодных излучателей.
«Мы должны убедиться, что такие возрастные эффекты не препятствуют развитию светодиодных технологий, поскольку с ними можно справиться с помощью научных инструментов, которые уже доступны, хотя и используются недостаточно широко», – сказал Дэвид.
Благодарности:
Исследователи выражают благодарность всем 64 участникам исследования, каждый из которых –сотрудник Soraa Inc.