| 研究課題/領域番号 |
16K00807
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| 研究機関 | 地方独立行政法人大阪産業技術研究所 |
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研究代表者 |
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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| 研究分担者 |
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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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 疑似白色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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| 研究実績の概要 |
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疑似白色光であり，その分光分布は他の光源と比較して特異的である。そのため，LED照明下における物体色の見え方は他の光源と大きく異なり，色彩管理の問題などからその改善が求められている。一般的に，照明器具の分野では，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（CRI値）で評価される。しかし，この演色評価数は，従来のRGB3波長型照明や分光分布がフラットな白熱球などに対して設定された評価方法であるため，急峻かつ偏ったエネルギー分布を持つ疑似白色LEDでは，色彩に依存して演色評価数が変化し視感との間に大きな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。
まず，H28年度には評価系を作成するためのデータとして，疑似白色LED下の色彩とCIE昼光下の色彩のズレについて詳細な分析を行い，さらに，LEDランプのCRI値と視感により認識される色ズレ量⊿E*値の関係について検討を行った。その結果， ⊿E*値に対するCRI値は色相によって異なり，これをパラメータとして用いることで，演色評価系の補正が可能であることが推測された。そこで，H29年度はその結果を用いて，種々の色相・明度・彩度毎に両者を合致させる補正係数を算出し，疑似白色光に対応可能な演色性の評価方法を構築した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
これまでの研究結果で，演色評価数で評価されたLED光源の演色性はヒトの視感と相関が悪く，正確な評価ができていないことが分かった。これは，現行の演色評価方法が2種類の補色光から成るLEDのような疑似白色光を想定していないことが要因と考えられた。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。まず，評価系を作成するためのデータとして，疑似白色LED下の色彩とCIE昼光とのズレについて詳細な分析を行い，さらに，LEDのCRI値と⊿E*値の関係について検討を行った。その結果， ⊿E*値に対するCRI値は色相によって異なり，これをパラメータとして用いることで，演色評価系の補正が可能であることが推測された。そこで，LED光源の演色評価数と色差について相関を調べた。色相が等しく明度と彩度が異なる色票では，いずれの色相でも彩度が高いほど太陽光とのズレは大きくなった。その際，⊿E*ab値とCRI値には直線的な相関性が認められた。これは，LED光源の分光分布が急峻なピークを持ち，かつエネルギー分布に偏りがあるため，反射率曲線の傾斜が大きい高彩度の物体色では，光源の分光スペクトルと物体色の反射率スペクトルの積算において，基準光との差がより大きくなり，太陽光との見え方のズレが増大するためと考えられる。明度については⊿E*abやCRI値に与える影響は少なかった。一方，色相がズレ量に及ぼす影響を調べると，いずれの色相も⊿E*abに従ってCRI値が直線的に変化するが，その傾きは色相毎に異なった。この結果を用いて，種々の色相・明度・彩度毎に両者を合致させる補正係数を算出し，疑似白色光に対応可能な演色性の評価方法を構築した。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに作成した疑似白色LEDに対応可能な演色性評価シミュレーションを用いて,演色性が高いLEDの分光分布について検討し，光学的に高品質なLED照明の設計に役立てる。
研究B：高い演色性を持つ疑似白色LEDスペクトルの研究
高い演色性を持つ疑似白色LED光源の開発を目的として，前年度に作成した疑似白色LED用の演色性評価プログラムを改良し，LED光源の分光分布の波形によって演色性がどのように変化するかを調べる。この結果より，LED照明に目的とする演色性を持たせるためのランプの分光分布を逆算するシステムをつくり，高い演色性を持つ疑似白色LED光源の開発に役立てる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
H29に購入した機器が予定よりも安価であったため，次年度使用額が発生した。最終年度における本課題の応用研究及び学会発表，論文別刷り等で使用予定。
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