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光源の色の特性(スペクトル分布について)

皆さんこんにちは、技術推進室の堅持です。

 

暦の上では、春になりましたが、まだ寒い日が続きますね。

暖かくなるとすぎ花粉が飛んでくるので、少し憂鬱になりますが、寒いのが苦手な私にとって春は、とても待ち遠しいです。

 

今回は、私達が使っている、光源のスペクトル分布についてお話しをしたいと思います。

皆さんの家庭では、どんな照明をお使いでしょうか?

省エネルギーで長寿命のLED照明、手軽な価格で入手可能でコストパフォーマンスの高い蛍光灯、暖かみがあり優しい光の白熱電球、それぞれに優れた特徴があるので、シチュエーションに応じて使い分けているのでないでしょうか。

 

カラーメーターを使ってそれぞれの光源を計測してスペクトル分布を比較してみました。

 

ご覧の通り、かなり違いのあることが分かると思います。

これらの違いは、それぞれの光源の発光原理が関係しています。

 

LED照明の原理は、青色LEDの光をベースにして青の補色である、黄色の蛍光発色体を発光させることにより白色光を再現しています。

スペクトル分布での特徴は青色LEDの波長である460nmにピークがあるということになります。

自然光と比較してどれだけ物体の色の見え方が近いかを表す指数である演色性(Ra値最大値は100)は一般的なもので75ぐらいです。

 

蛍光灯の原理は、蛍光物質の塗られたガラス管の中に水銀ガスを入れ電気を通すことにより、水銀が紫外線を発生しガラス管に塗られた蛍光物質を光らせることで白色光を再現しています。

スペクトル分布での特徴は、目に見えない紫外線が発光しているので400nm以下にピークがあり、反射した蛍光体も発光するのでピークがいくつか現れています。

演色性(Ra)は一般的なもので80くらいです。

 

白熱電球の原理は、フィラメントであるタングステンが電気抵抗により発熱して発光することにより白色光を再現しています。

スペクトル分布での特徴は、波長のピークが目に見えない可視光領域外の赤外線領域にあり、光源としては無駄なエネルギーが使われ熱源として逃げていることを意味します。しかし波長が自然光に非常に近いため、演色性(Ra)が理論上、最大値である100となります。

 

少し難しい話になってしまいましたが、ご理解いただけたでしょうか?

次回は光源の違いによる、物体の色の見え方についてお話したいと思います。

 

参考資料

少し高価(約2倍から3倍)になってしまいあまり一般的ではないですが、改良を加えたRa値で90以上の高演色性のLEDや蛍光灯も市販されています。現在、東京平版では色評価用の高演色性蛍光灯(Ra95)で印刷物の評価を行っています。

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