2018 Fiscal Year Research-status Report
疑似白色LED光源の新規な演色性評価法の開発とその応用
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16K00807
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| Research Institution | Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
吉村 由利香 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究室長 (00416314)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大江 猛 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 生物・生活材料研究部, 研究主任 (10416315)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 白色LED / 分光分布 / 分光反射率 / 演色評価数 / 色差 / L*a*b* / XYZ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一般の白色LED照明は460nm付近のダイオードによる青色発光とこれを励起光とする黄色の蛍光を用いた白色光であり，これらのLED照明下における物体色の見え方は、従来の3波長型や連続白色光の光源と異なった特徴を持つ。照明器具では，物体色の見え方は代表的な8色相について試料光源と太陽光との見え方の差（演色評価数R）を求め，これを平均化した平均演色評価数（Ra値）で評価するが，LEDの演色評価数は，赤色の物体色（R９）が極端に低い値をとるなど，物体色の色相によって視感との間にズレを生じるとの報告がある。そこで，本研究では，疑似白色LED照明に適応可能な演色性の評価方法の構築とその応用を目的とする研究を行った。
H29年度の研究で、評価系を作成するためのデータとして，工業製品の色彩を企画する際の標準光源D65（相関色温度6500K）に色温度が近い白色LED（相関色温度6443K）を試験光源として用い、このLEDとD65光源下の色彩のズレについて詳細な分析を行った。これにより、D65光源による工業製品の企画色と、工場や店舗・自宅などのLED下で見た色彩のズレについて知見を得ることができた。
そこで、H30年度は、この色ズレを減少させることを目的に、LEDの分光分布と物体の色彩値の関係、LEDの分光分布による演色性評価数の変化について調べた。まず、上記のLED試験光源のスペクトル波形の460nm、550nmのピーク強度とピーク波長位置、ピーク幅をそれぞれデジタル的に変化させた。このデジタル加工したLEDスペクトルを光源とした物体色の色彩値（L*a*b*）を算出し、これと同じ相関色温度のCIE昼光下の色彩を基準色として色差（⊿E*ab）を計算した。次に、デジタル加工したLEDスペクトルの演色評価数を調べた。これら結果から、色ズレが少なく演色が高いLEDの分光分布について検討を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
青色ダイオード由来の460nm、黄色蛍光体由来の550nmのピーク強度、ピーク波長、ピーク幅をそれぞれデジタル的に変化させた白色LEDでは、これを光源とする物体色の色彩値(L*a*b*)は大きく変化し、基準となる同じ相関色温度のCIE昼光からの色差（⊿E*ab）も大きくなった。これに比べ、演色評価数を算出するための⊿Eiはそれほど大きく変化せず、⊿E*abと⊿Eiの相関性は低かった。この原因としては、①⊿E*abはL*a*b*表色系であるのに対し、⊿EiはU*V*W*系であること、②デジタル加工したスペクトルにおいて、⊿Eiは色順応補正を行い、⊿E*abは色順応補正を行っていないため、その補正の有無の影響が考えられた。今後、上記①及び②への対応が必要である。
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| Strategy for Future Research Activity |
H30年度で明らかとなった⊿E*abと⊿Eiの表色系の違いと色順応補正の有無の影響を回避するため、次年度は以下の検討を行う。
①⊿E*abはL*a*b*表色系であるのに対し、⊿EiはU*V*W*系であるため、これらの表色系に変換する前の色彩のパラメータXYZ値（視細胞の刺激量）を用いて、LEDスペクトルと演色性の関係を評価する方法を検討する。
②上記のXYZ値を用い、デジタル加工したLEDスペクトルにおける色順応の影響を見積もる方法を検討する。
③表色系の違いと色順応補正の影響を回避した状態で、LEDの460nmの青色ダイオード発光と550nmの黄色蛍光体発光のそれぞれのピークの強度やピーク幅が物体の色彩や演色評価数に及ぼす影響を調べる。これにより、高い演色性を持つLEDスペクトル波形についての知見を得る。
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| Causes of Carryover |
H30年度に行った研究において、期間中に実験方法の修正が必要であることが明らかとなり、実験計画及び実験方法の見直しを行った。そのため、研究の遅延が生じ、期間延長と次年度使用額が発生した。
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Research Products
(3 results)
