这个主意怎么样？假定我有一间房间，在其中我能根据要求建立许多类型光源的光谱响应。此专业房间的环境将能够模仿黑体辐射器，然后更改为一盏工作于3200K的白炽灯，或一个“白色”LED或一个RGBA LED光源。

　　为使此比较更明显，假定有两间可独立调节的房间。信不信由你，这已经由美国国家标准技术研究所(NIST)的光学技术部建立了。

　　他们称它为“光谱可调的照明间”，也称为NIST的STLF。

　　NIST为隶属于美国商务部的政府机关，一度被称为美国国家标准局。NIST参与为大批帮助美国贸易的规则建立精确和稳定的标准。19世纪初，它被称为标准度量衡局。但多年来其运作远远超出了简单的度量衡范围，制定了大量行业内数千种质量、安全、性能和精密维护的标准。

一间NIST STLF房间

  　　这些行业形形色色，包括核物理、医疗保健、DNA、计算机加密甚至防弹衣等领域的研究。此外，也是我们特别感兴趣的领域是娱乐业灯光，其物理实验室的光学传感器部当前从事用于照明的LED光源测量的研究。

　　由于此部门严谨的科学态度，预料其研究结果将对揭开包围固态灯光设备的神秘外衣。

　　光色品质量表

　　NIST的光学传感器部当前正在制定一种新的光色品质量表（CQS），取代现在使用的显色指数（CRI）。此新测量标准旨在纠正在应用于LED光源时特别明显的CRI的不足。

　　显色指数通过评估光源再现光色的能力，应能方便地指示其光谱特性。虽然原始试样中有15种光色，但实际使用的只有8种特定的光色（由于某种迟钝的原因）。这种“试样的”光色选择并不特别地全面。

　　举例来说，没有一种光色非常饱和。CRI基于0-100的一个范围，指数100相对于工作在某一色温的理论上的普朗克黑体光源，“完美地”（或“最好地”）再现光色。

　　标准“观测员”（统计上被确定代表此标准的人）眼睛的反应大约于1931年也作为CRI计算的一部分被纳入。

　　此指数常见的用途表明大于85的CRI为再现可见光谱的所有光色的“非常可接受的”光源。不过，由于光谱不连续，LED是个难题，这些光源的显色指数测定可能导致极其误导的结论。

天花板LED灯具（消除漫射）

　　为解决此难题，NIST提出了这种新方式和指数：“光色品质量表”。光色范围为15，包括饱和欠饱和的色调。不仅如此，光色由孟塞尔色系（一种广为接受、可靠和全面的颜色表示法）标示判别。

　　新CQS指数还对内藏的其它许多误差进行校正，使此指数更精确。一个特别的考虑是人眼对光源光谱特性的自适应—眼睛试图使颜色显得正确的客观事实。

　　希望NIST科学家的研究成果以及它们被灯光设备制造商采用，将为我们提供更好、更精确的评价光源色谱的手段（特别是在它们为共同灯光设备时）。

　　回到实验室

　　挑起此讨论的NIST“光谱可调的照明间”的细节确实很有趣。作为其LED光源调研的一部分，NIST建造了两间有标准的天花高度的约8平方英尺的小房。

　　安装于每间房天花板内的是灯具。此灯具内为22个LED彩色槽，各有一个可见光谱范围上的峰值输出。每个光槽的LED总数令每个光槽产生同一数量级的光功率。为此，每个空间一共有1800个LED充任此房间的灯具！

模拟的光源光谱输出例子

 　　另一个有趣的细节：对于可见光谱内的波长（在此光谱内产生这些波长的窄带LED并不存在），NIST聪明地用宽带LED灯填补这些空白。不过，随着更多的窄带LED可用，此系统可以扩展，越过其当前的限制。

　　结果

　　最终结果是通过此房间的控制系统，NIST能够仿真任何类型RGB或RGBA LED结构以及荧光“白”LED光源的色谱。作为一种控制，通过预选房间内灯具的LED光源，NIST还能仿真从2500K到10000K色温范围内某一色温的黑体光源的连续光谱。

　　测试条件下房间内的入射光照度约为50英寸烛光—通常一间光线明亮的办公室的照度。遗憾的是，由于放电灯产生的光功率的窄带“尖峰”数量，不可以仿真如HMI或荧光灯等的放电灯。附图显示由一个2850K白炽灯仿真和一些特殊的LED光源获得的光谱输出。

　　QCS未来

　　此对国家标准和技术研究所研究项目的介绍，旨在使读者了解在固态光源发展时，对我们评价其性能的能力大有裨益的工作。笔者的看法是光色品质量表为一个很好的开端。B&P