Selected metrology problems implied by the application of LED technology in lighting

• Autorzy: Błaszczak U. J. , Zając A. S.

Identyfikatory

DOI

10.5604/20830157.1212257

Warianty tytułu

PL

Wybrane problemy metrologiczne implikowane stosowaniem technologii LED w oświetleniu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

High power LEDs replace traditional light sources in all possible lighting applications, causing significant problems in assessing the quality of lighting. This issue is not limited only to the construction aspects of the measuring equipment, but also has a cognitive dimension. The article presents an overview of the current state of knowledge on color rendering and evaluation of discomfort glare in relation to the widespread use of LEDs in lighting. Some selected parameters developed copyright sources with LED sets. Basic limitations in UGR measurement were indicated

PL

Diody świecące dużej mocy zastępują klasyczne źródła światła właściwie we wszystkich możliwych aplikacjach oświetleniowych, co powoduje znaczne problemy w ocenie jakości oświetlenia. Zagadnienie to nie sprowadza się wyłącznie do aspektów konstrukcyjnych aparatury pomiarowej, lecz także ma wymiar poznawczy. W artykule przedstawiono przegląd aktualnego stanu wiedzy na temat oddawania barw oraz oceny olśnienia przykrego w odniesieniu do powszechnego stosowania diod LED w oświetleniu. Omówiono wybrane parametry opracowywanych autorskich źródeł z zestawami LED. Wskazano podstawowe ograniczenia w technice pomiarów UGR.

Słowa kluczowe

EN

light emitting diodes; measurement; lighting technology

PL

diody elektroluminescencyjne; pomiary; technika świetlna

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 3
• Strony: 6--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 40 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Błaszczak U. J.

• Politechnika Białostocka, Katedra Elektroenergetyki, Fotoniki i Techniki Świetlnej

autor

Zając A. S.

• Politechnika Białostocka, Katedra Elektroenergetyki, Fotoniki i Techniki Świetlnej

Bibliografia

• [1] Ayama M.: Assessing Glare Based on LED Lighting, ChinaSSL, Beijing 2013 w IEEE [DOI: 10.1109/SSLCHINA.2013.7177354].
• [2] Behar–Cohen F., Martinsons C., Vienot F., Zissis G., Barlier-Salsi A., Cesarini J.P., Enouif O., Garcia M., Picaud S., Attia D.: Light emitting diodes (LED) for domestic lighting: Any risks for the eye?, Progress in Retinal and Eye Research, 30/2011, 239-257, [DOI: 10.1016/j.preteyeres.2011.04.002].
• [3] Błaszczak U.J.: Method for evaluating discomfort glare based on the analysis of digital image of an illuminated interior. Metrology and Measurement Systems, 20/2013, 623–634, [DOI: 10.2478/mms-2013-0053].
• [4] Błaszczak U., Gilewski M., Gryko L., Zając A., Kukwa W., Kukwa A.: Applications of optical fibers and miniature photonic elements in medical diagnostics, Proceedings of SPIE, 9228/2014, [DOI: 10.1117/12.2065134]
• [5] Błaszczak U.J., Gryko Ł., Zając A., Szczesik E.: Wybrane zagadnienia dotyczące projektowania charakterystyki spektralnej układu oświetlającego do zastosowań medycznych na przykładzie oświetlacza endoskopu. Przegląd Elektrotechniczny, 91(11)/2015, 326-329, [doi:10.15199/48.2015.11.74].
• [6] Bodrogi P., Brückner S., Khanh T.Q.: Ordinal scale based description of color rendering, Color Research and Application, 36(4)/2011, 272–285, [DOI: 10.1002/col.20629].
• [7] Cai H.: Luminance gradient for lighting evaluation. Lighting Research and Technology, 48(2)/2016, 155-175, [DOI:1477153513512501].
• [8] Cai H., Chung T.: Evaluating discomfort glare from non-uniform electric light sources. Lighting Research &Technology, 45/2013, 267-294, [DOI: 10.1177/1477153512453274].
• [9] CIE 13:1965: Methods of measuring and specifying colour rendering properties of light sources. CIE, Vienna Austria 1965.
• [10] CIE 13.2:1995: Method of measuring and specifying color rendering properties of light sources. CIE, Vienna,Austria 1995.
• [11] CIE 117:1995: Technical Raport: Discomfort Glare in Interior Lighting. CIE, Vienna Austria 1995.
• [12] CIE 146, 147:2002: CIE Collection on Glare. CIE, Vienna Austria, 2002.
• [13] CIE 177:2007: Color rendering of white LED light sources. CIE, Vienna Austria 2007.
• [14] CIE 205:2013: Review of lighting quality measures for interior lighting with LED lighting systems. CIE, Vienna Austria 2013.
• [15] CIE 217:2016: Recommended Method for Evaluating the Performance of Colour-Difference Formulae. CIE, Vienna Austria 2016.
• [16] Davis W., Ohno Y.: Color quality scale. Optical Engineering 49(3)/2010, 033602, [doi:10.1117/1.3360335].
• [17] Davis W., Ohno Y.: Toward an improved color rendering metric. Proceedings of the SPIE 5941/2005, 1G1-6, [doi:10.1117/12.615388].
• [18] Geedrinck L.M., Van Gheluwe J.R., Vissenberg M.C.J.M.: Discomfort glare perception of non-uniform light sources in an office setting. Journal of Environmental Psychology 39/2014, 1-9 [doi:10.1016/j.jenvp.2014.04.002].
• [19] Gryko Ł., Błaszczak U., Zając A., Palkowska A.: Ocena możliwości modelowania temperatury barwowej najbliższej zestawu diod elektroluminescencyjnych dużej mocy, przyjęte do druku w 2016 w Przeglądzie Elektrotechnicznym.
• [20] Hashimoto K. et al.: New method for specifying color-rendering properties of light sources based on feeling of contrast. Color Research and Application 32(5)/2007, 361–371, [DOI: 10.1002/col.20338].
• [21] Houser K.H., Wei M., Aurélien D., Krames M.R., Shen X.S.: Review of measures for light-source color rendition and considerations for a two-measure system for characterizing color rendition, OPTICS EXPRESS 21(8)/2013, 10393-10411, [DOI:10.1364/OE.21.010393].
• [22] Huang M., Cui G. et.al: Power functions improving the performance of colordifference formulas. OPTICS EXPRESS 23(1)/2015, 597-610, [DOI:10.1364/OE.23.000597].
• [23] Iacomussi P., Radis M., Rossi G., Rossi L.: Visual comfort with LED lighting. Energy Proceedia 78/2015, 729-734, [DOI: 10.1016/j.egypro.2015.11.082].
• [24] Judd D.B.: A flattery index for artificial illuminants. Illuminating Engineering 62/1967, 593–598, [DOI:10.1177/1477153514532122].
• [25] Kasahara T. et al.: Discomfort glare caused by white LED light sources, Journal of Light and Visual Enviroment, 30(2)/2006, 95-103
• [26] Khanh T.Q. et al.: LED lighting, Wiley-VCH, Weinheim 2015.
• [27] Malovrh Rebec K., Klanjsek Gunde M., Bizjak G., Kobav M.: White LED compared to other light sources – age dependent photobiological effects and parameters for evaluation, International Journal of Occupational Safety and Ergonomics JOSE 21(3)/2015, 391–398, [DOI: 10.1080/10803548.2015.1085163].
• [28] Nonne J., Renoux D., Rossi L.: Metrology for solid-state lighting quality. 16th International Congress of Metrology, 2013; 14004, p-8.
• [29] Ohno Y., NIST, CQS 9.0.c (Win XLS), 2013.
• [30] Pointer M.R.: Measuring colour rendering—a new approach, Lighting Research and Technology 18(4)/1986, 175–184, [DOI: 10.1177/096032718601800404].
• [31] Pointer M.R.: Measuring colour rendering—a new approach II, NPL Report: DQL-OR 007, 2004.
• [32] Poplawski M.E., Miller N.M.: Flicker in solid-state lighting: Measurement techniques and proposed reporting and application criteria. Proceedings of CIE Centenary Conference “Towards a new century of light”. Paris, France 2013.
• [33] PN-EN 12464-1:2012 Światło i oświetlenie – Oświetlenie miejsc pracy. Część 1: Miejsca pracy we wnętrzach. Polski Komitet Normalizacyjny 2012.
• [34] Rea M.S., Freyssinier-Nova J.P.: Color rendering: a tale of two metrics, Color Research and Application 33(3)/2008, 192–202, [DOI: 10.1002/col.20399].
• [35] Seim T.: In search of an improved method for assessing the colour rendering properties of light sources, Lighting Research and Technology, 1985, 17(1), 12–22 [DOI: 10.1177/14771535850170010401]
• [36] Smet K.A.G., Ryckaert W.R, Pointer M.R., Deconinck G., Hanselaer P.: Memory colours and colour quality evaluation of conventional and solid-state lamps, Optics Express 18(25)/2010, 26229–26244, [DOI: 10.1364/OE.18.026229].
• [37] Takahashi H. et al.: Position index for the matrix light source, Journal of Light and Visual Environment 31(3)/2007, 128-133, [doi: 10.2150/jlve.31.128].
• [38] Thornton W.A.: A validation of the color-preference index. Journal of Illuminating Engineering Society, 1(4)/1974, 48–52, [DOI: 10.1080/00994480.1974.10732288].
• [39] Xu H.: Colour rendering capacity and luminous efficiency of a spectrum. Lighting Research and Technology, 25(3)/1993, 131–132.
• [40] Worthey J.A.: Color rendering: asking the question, Color Research and Applications 28(6)/2003, 403–412, [DOI: 10.1002/col.10193].

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.