色彩認知因人而異?探討大腦與光源的感知關係

(作者:LEDinside英文網站主編 Judy Lin / 譯:普瑞光電)

女人討厭藍色而男人喜歡藍色?老人和年輕人喜歡的光色調不一樣?那條「變色」的裙子怎麼回事?零售商可以透過燈光裝置吸引更多顧客嗎?電子產品商店和奢侈品精品店時是怎麼透過燈光來營造氛圍的?在這篇文章裡,你都可以找到答案。

二月份,一個蘇格蘭女生在社群媒體Tumblr上無心地提了一個關於她裙子顏色的問題,結果這條裙子在網路上引起熱烈討論,大家分成了堅定的兩派,一派認為裙子是「白金色」,另一派則認為裙子是「藍黑色」。這場為了顏色吵得沸沸揚揚的討論一直維持到三月中。到底為什麼大家 「看到不同的顏色」?各路大神紛紛出現提出讓人眼花繚亂的解釋:遺傳學、光幻覺、視覺感知、照明效果等等。

LEDinside就這條裙子的話題,採訪了普瑞光電(Bridgelux)的兩位專家:Maria Topete和Aaron Merill,請他們從照明和視覺感知的角度來分析這條「裙子」的有趣現象,並為零售業主提供與照明相關建議。

受訪者:

  • 普瑞光電工程應用總監  Maria Topete
  • 普瑞光電高級市場總監  Aaron Merrill


 

這是在網路上掀起討論的裙子,你看到的是什麼顏色呢?


問:有專家認為,黃光照明及其反射光會使人們產生視覺誤差,讓裙子看起來是金色和白色的。此外,由於光線不足,光訊號不足以給人類腦部做出「裙子是否在背光處」的判斷,也會導致人們對裙子的顏色做出錯誤解讀。還有一些人將其解釋為一種視覺現象,甚至有人用基因學或生物學來解釋這個事件。那麼,普瑞如何解釋這條「會變色」的裙子呢?

Topete: 關於這條裙子「因人而異的顏色」的確有很多說法。首先,人對光線的感知是很個人化的,不同人會有不同的感覺。其次,我們所看到的「顏色」,實際上是從裙子身上反射過來的光線。所以,如果投射在裙子上的光線光譜中缺乏某種顏色(如藍色),或者這種顏色的含量很少,那麼,這種光線就不會從裙子上被反射出來,從而導致人們對這條裙子的視覺感知不一樣。除此以外,如果光源非常明亮,我們會因為眩光而失去分辨色彩的能力。

我們從這裡得到的重點就是,照明光源的研發需要「以人為本」,儘量運用人感知光線的樣本作為研發基礎,這樣就能避免不同的人在感知光源時得到不均衡的感受。

舉個例子來說,普瑞的Class A LED光源照射在的物體上,均能顯示出其最鮮豔真實的色彩。但無論是什麼顏色,都能讓人得到特別舒適的視覺體驗。我們是怎麼做到的呢?答案是,我們透過研究大量真實的人腦對光線感知的樣本,在檢驗光源品質時引入了GAI指數。因此,確保普瑞的LED產品能為人們帶來最舒適的「光」。

 

 上圖展示了普瑞光電實驗室使用不同的實物來檢驗LED光源產品的顏色。


 

 

問:人們的視覺感知能力是否會因為年齡和性別的差異而有所不同呢?

Topete:是的,年齡的差異也是造成人們對色彩的感知差異的原因之一。例如,嬰兒對藍色的感知能力比成人更強。

Merril:隨著年齡增長,人們會更喜歡那些讓人感到溫暖和平靜的顏色,同時那種類似於傳統照明光線顏色(比如白熾燈的白光)也同樣能帶給年紀稍大的人更多好感。而青少年和30歲以下年齡段的人,則更容易接納新鮮的、不常規的光線顏色,他們對具有極端冷色調或極端暖色調的光線的接受程度也更高。

人們對色彩的感知和偏好更是「男女有別」。與大多數的男性相比,女性對光源品質更敏感,辨識能力更高。但目前還沒有研究確定女性是天生具有「購物基因」,還是後天的生活習慣造就辨別光的能力。

根據普瑞的研究有一個有趣的發現:北美和歐洲地區的女性並不喜歡非常藍的光。與之相反的是,研究表明,不論全球哪一個地區的男性都更容易接受LED光源經常使用的冷色調、冷色溫的偏藍光線。

 

問:零售商應該選用什麼樣的照明和色溫來避免顏色失真現象?針對不同產業的門市(食品雜貨店、時裝精品店、珠寶店、餐廳等等),在色溫的選擇上有什麼建議?零售商應該特別重視店舖的色溫選擇嗎?照明角度和照明裝置是否也會對人感知色彩產生影響?

Topete: 這真是一個很難回答的問題,因為其中要考慮的因素很多,例如門市的基礎設施、所售商品的種類、商家所想營造的店舖形象等等。為了最大程度減少顏色失真現象,需要選擇擁有高品質光譜的光源,也就是光譜內的顏色種類齊全且數量合適的光源。CRI指數和GAI指數可衡量光源品質,有助零售業主找出最合適的優質光源,同時,調整相關色溫也是創造優質光源的一個有效方式。

Merrill : 一個好零售業主不僅僅要選擇適合的色溫來保證商品陳列效果,還需要創造一個舒適的、能提高僱員工作效率的環境。我們會建議業主根據自己的首要商業目標來為室內照明選擇合適的色調。首先,在光源的使用上,業主需要決定自己更想要提高照明效率還是改善照明品質。如果是希望能節約能源,我們建議選擇相關色溫較冷、顯色指數較低的光源。如果業主更注重光源的質感,則應該選擇CRI指數更高的暖色調光源。

不久之前,普瑞曾協助舊金山的綠蘋果書店(Green Apple Books)重新改造店舖的照明系統,這就是一個很好的案例。綠蘋果書屋的業主希望透過照明為店舖營造更高階的購物環境,以吸引更多顧客。因此我們在2400平方英呎的店舖裡安裝了120件以Class A 產品作為光源的照明設備,極大改善了店舖內的照明,同時也減少了能源消耗。在高品質光源的照明條件下,店內書籍的封面顏色變得更具活力,引人注目,為顧客帶來了極佳的審美體驗。
 

上圖為採用普瑞光電Class A產品升級照明系統後的綠蘋果書店

 

Merrill:我們很難為所有的零售業主定義一個「合適的」CCT指數或CRI指數,因為不同的店舖對照明的具體要求都有所不同。

舉例來說,蘋果(Apple)和Louis Vuitton(LV)門市的燈光色溫與燈光使用就有很大的差別。蘋果需要營造具有科技感、現代感的購物環境,在自己的門市中運用了明亮而有衝擊力的、偏冷色調的中性白光(例如:相關色溫4000K,高CRI指數,高GAI指數)。而LV門市則需要為消費者營造舒適、溫暖、奢華的購物體驗,因此採用了更偏暖色調的燈光(例如:相關色溫2700K~3000K,高CRI指數,高GAI指數)。在這種光線下,店裡的包包的色彩也顯得更加生動與豐富。

 

問:普瑞光電最近有沒有新的技術或產品幫助業主更精準的達到照明與營造購物氛圍的需求?有可能使照明光源與自然光配合得更和諧嗎?

Topete:首先要說明的是,日光在一天內會不斷變化,同時因地勢、海拔、季節的差異,照明設備的光源和自然光的搭配是非常難掌握的。但普瑞一直致力於開發能夠解決這個難題的高品質光源產品。

Merrill:我們最近發佈了最新研製成果--Décor系列Class A LED陣列光源,這是目前市場上同類產品裡色調最自然、最讓人感覺舒適的光源。雖然Class A還未完全達到產品自然光的效果,但它是全光譜光源,具有極高的GAI指數。同時,顏色調節、亮度調節、自然光採集等都是普瑞光電目前正致力研究的新領域。我們有信心透過這些研究,進一步研發出更加接近自然光效的LED光源產品。

 

問:螢光粉在LED光源產品的設計中起什麼作用?

Topete:螢光粉能把藍光轉變成多種光譜,從而生成所需的白色光源。因此,在LED產品上螢光粉配方尤為重要,這決定了光譜的構成,及其最終生成的光線的色調、色溫特性。

 

問: 對於市面上專用於零售業的照明設備,在挑選合適的螢光粉時,普瑞有什麼好的建議嗎?

Topete:選擇合適的螢光粉需要多方面的考量,包括這種螢光粉是否能生成高品質光譜,以及由此製作的照明設備能否在各種使用條件下、產品的整個使用週期中仍然可靠。

 

問:針對如何改善顯色指數這個問題,普瑞有怎樣的專業建議?您如何看待CQS色品質度和GAI指數?您預測哪一種標準在將來會被LED產業更廣泛地採用呢?

 Merrill: 美國照明研究中心(Lighting Research Center)使用了大量擁有不同的文化背景和人口特點的樣品進行統計,研究人們對光源的反應。在實驗中,他們讓參與實驗的人去感受高CRI和高GAI的光源。結果表明,人們對這種光源感覺非常舒適。這種CRI指數和GAI指數均大於80的光源至此被美國照明研究中心命名為Class A光源。Class A的色譜指數也成為當下衡量最完善光源的指數標準。

美國照明研究中心在研發的過程中使用了普瑞的光源產品作為實驗用光源。在Class A被發明後,普瑞光電成功製造並發布了以Class A光源色譜為標準的Vero系列板上晶片LED陣列光源。這系列的產品將為高階零售、酒店、博物館以及商業領域提供出色的照明解決方案。普瑞光電Class A LED陣列光源產品有色溫3000 K 、色溫3500K和色溫3000K 三種規格。

至於衡量光源的標準,這裡可能要談的就更多了。隨著越來越多科研機構(例如美國照明研究中心,賓州州立大學)不斷推進LED燈光譜對人類影響的研究,光源品質衡量標準一直在不斷地發展和進步。

CRI顯色指數在很長一段時間內都被作為測量光源品質的標準。但是後來產業內很多專業人士都提出把CRI指數作為光源的單一衡量標準有所缺陷,它在顯色覆蓋和對比差異上有明顯的侷限性,因此還不能精準顯示全光譜光源。

CQS色品質度是近幾年才提出的一種標準,它比CRI指數更能反映光源品質,因為它使用了15種測試樣式,色度表現更高。但CQS標準也沒有被廣泛認可,因為它還是無法完整地顯示自然光的全光譜光源。

把CRI顯色指數或CQS指數作為光源的單一衡量標準不夠全面,這就好比你要向別人形容香港的夏天有多炎熱,而你只是告訴別人香港有30攝氏度,卻不提及那要把人「蒸熟」了的100%的空氣濕度。

照明研究中心(LRC)在固態照明系統技術聯盟(ASSIST)基金的支持下深入研究光源的色彩品質,透過大量的人腦感知光源的樣品,引入了GAI全色域指數計算法,它更能精準地反映人們對顏色的感知,同時能衡量色彩的強度和光源色相飽和度。同時檢測CRI顯色指數和GAI全色域指數,可以更全面地瞭解到整個光譜的情況,從而找到最高品質的光源。這種全新的標準在LED行業內備受認可,被認為是當下最全面、最科學的檢測標準。

 

問:相對於其他競爭對手(諸如飛利浦、GE電器、歐司朗),零售市場上的普瑞照明LED產品組合有什麼優勢呢?

Merrill: 普瑞光電擁有業內最全面的LED板上晶片產品組合。我們的產品種類豐富,能為客戶在燈光設計方面提供更靈活的選擇;此外,客戶還可以在普瑞進行一站式購物,根據自己的預算、需要的色溫等選購到在世界一流工程技術下生產出來的LED照明產品。

普瑞光電是一家飛速發展、對市場反應靈敏並且不斷創新的企業,我們非常專注於研發與市場需求同步的光源產品,並在不斷擴展產品線的同時確保產品優秀品質。正因為專注於光源產品的研發,我們不會與客戶(燈具裝置生產商)產生競爭關係。

普瑞光電之所以能成為零售與商業照明領域的卓越品牌,很大一部分原因在於我們在LED板上晶片研發上的領先地位。我們更和尖端科研機構共同定製了備受行業肯定的衡量光源品質的標準(CRI和GAI雙重標準),完善地考慮到了光源的色彩現實性、一致性、穩定性和可靠性的表現。

普瑞光電是行業內首個針對COB產品推出5到10年質保的LED公司,我們的產品以高光效和創新性得到了客戶的廣泛認可。2015年1月份,普瑞宣佈了品牌旗下所有Vero及V系列暖白光LED陣列光源全面提升光效至130lm/W ;與上一代產品相比,能額外節省10%的能源。不僅如此,普瑞光電更刷新了已有板上晶片平台的最新記錄:暖白色LED光源的最高光效達160lm/W。Vero系列陣列光源設計上創新十足,產品組合安裝方法方便簡易——可透過無銲接的機板式連結器來建立與多種電子裝置的連結,進而節省成本。

此外,普瑞Vero系列在各方面都進行了最優設計:多種可供選擇的色彩和電子構型、色值創新(Class A色彩)、高流明維持率、與Zhaga的靈活性以及一系列產品兼容解決方案。為了實現一流的產品和供應鏈支持,普瑞光電還為全球客戶提供優秀的燈光設計應用方案和現場技術工程師支持。


 

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