由固态照明技术(SSL)衍生的可调白光技术，使设计师们得以完美呈现建筑空间。

　　艺术家Paul Outerbridge自19世纪初至中叶期间一直实验彩色摄影，他评价了光在色彩感知方面所起的作用。“什么是色彩?”他问到，“一个孤立的物体本身是没有色彩的。因为即便是色彩最鲜明的物体，当它处于完全黑暗的环境中时，颜色也不复存在了。因此，假如说物体本身的色彩依赖于光的话，那么色彩必定是光的属性之一。”

图：Paul Outerbridge的摄影作品

图：色彩是光的属性，如果没有光或者光暗至一定程度，色彩也就不复存在了。

　　在固态照明(SSL)中，技术的进步实现了对色温前所未有的控制，使得光与色之间的这种基本关系尤为密切。早期的LED技术其实也可以调色，但由于显色指数(CRI)非常低，所以那时候LED通常仅被应用于彩色洗墙或做信号灯使用。近年来LED技术的发展突飞猛进，尤其在照明应用中，厂商逐渐接受并可以实现白光固态照明方案。现在，LED的应用为我们提供的白光，已经品质优异并具有精确的可控性了。

　　早期白光LED受限于蓝光芯片和黄色荧光粉的组合，并没有给人们留下深刻的印象。现在新的荧光化合物和远程荧光粉技术提高了LED的显色指数。但是不同生产商的产品，甚至同一个厂商生产的不同BIN组的产品，颜色的一致性仍然是一个挑战。这就迫切需要开发出可提供固件补偿(firmware compensation)的先进驱动，用于弥补由于混BIN而导致的个体颜色差异。安装在灯泡内部的实时反馈系统，也有助于在LED调光时将色温漂移降至最低。尽管新的材料、驱动和硬件可以保证LED的色温和光强空前稳定，但照明厂商还必须确保相关的软硬件在LED系统寿命期间及期望的输出范围内持续稳定工作。　　

图：同批产品可能产生的色温差异

　　可调白光是一种用户可以实时调控光源色温的技术。对于LED而言，人们通过调节输入——通过滑动控制或智能照明控制系统——来调节光源的相关色温(CCT)和亮度。色温的可调节范围因产品而异，比较常见的一般在1600K—6500K之间。现在大部分厂商的产品调色的有效范围都能覆盖冷暖色温。

　　尽管可调白光现在看来是光源或者灯具应有的一种功能，人们觉得理所当然。但如果我们对人工光的历史做一个简短的回顾，你会发现它意义非凡。最初，白光的原理及其与色彩的关系并未被深入理解。1666至1672年间，牛顿通过棱镜色散实验，揭示出光是颜色形成的唯一原因。直到那个时候，人类才解开了白光之谜。　　

图：牛逼顿的棱镜色散实验

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　　19世纪初期，电灯的发明引起了人们精确掌控色温的兴趣。那些研究白炽灯照明的科学家、工程师和研究人员意识到了不同材质的灯丝发出的光有不同的色温。到了20世纪中期，CRI成为光源还原自然颜色优劣的一种衡量标准。白炽灯在显色方面表现最佳，高压钠灯的显色性最差，荧光灯则属于中等。

图：不同光源的显色性大致情况

　　固态照明(SSL)因其自身的可控性，使得用户可以更灵活的调节光的输出效果。可调白光要求在满足较佳显色性的前提下实现光源色温的调节。这就意味着固态照明(SSL)厂家必须研发出可溶混的LED模块和完善的软件，来维持与黑体轨迹相关的光输出的平衡，也就是在一个统一颜色空间内的调谐性。

　　可调白光LED系统通常包含这些组成部分：一个交流转直流的整流器，一个系统主控制器，受控的LED灯具，和一个传达指令的通讯接口(通常是DMX或DALI接口)。主控制器负责每个灯具的光输出，也会通过计算来告诉每个LED驱动灯具所需的相关色温(CCT)。主控制器还控制提供混色算法的固件来对色温漂移或混BIN差异进行补偿。受控的LED灯具通常在每个集成器件上都有冷白、中性白及暖白三个不同的通道，通过它们的混合来实现想要的色温。

　　在可调LED白光应用中，用户想要暖色温或冷色温，意味着照明软件必须调整每个通道的驱动电流，进而改变模块中每个LED的亮度。这种调节是通过将冷白与暖白LED按黑体轨迹均匀平滑的混合实现的。这看上去似乎容易，对于照明厂家来说，其实需要解决很多技术问题。

　　举个栗子，据USAI照明总裁Bonnie Littman介绍，她们公司在可调白光LED产品上，既要考虑灯珠的选择和混BIN，也要考虑热量管理及驱动电流。她说：“为了让我们的Color Select可调白光产品每个灯具都保持光色一致，我们筛选和混BIN的LED，在任何色温、或任何亮度水平，或者混合调节时，都必须保持稳定的光色。”USAI要求自己的LED产品要保持在两个麦克亚当椭圆(色品图上的一个范围)以内，这种色差是人眼无法察觉的，这样的话，LED的色温差可以控制在50K以内。　　

图：用便携式光谱仪测得的某LED产品麦克亚当椭圆分布(7 step以外)

　　除了技术方面，用户操作界面也同样关键。Littman介绍说，在开发控制界面的时候，USAI照明在设计时充分考虑了两个方面：用户界面既要像房间里的普通开关一样简单方便，又要能兼容更复杂的全自动调光系统。为了实现这个功能，USAI照明和其他厂商还开发了专有的专利算法和电路，在界面友好的前提下，实现复杂但始终如一的色温调控。

　　可调白光同时给用户和设计团队带来巨大的好处，Juno照明集团的产品与市场总裁Jeff Spencer向我们解释道：“几乎所有工程方都会遭遇一个挑战，就是项目都快完工了，然后用户又说光色‘太冷了’或者‘太暖了’，这种色温的冷暖评价是不等到灯具安装完成就无法准确获知的，但是到了那个时候，再想做出调整就已经太迟了。”

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　　在项目设计中，色温的选择是至关重要的，例如在零售店、博物馆和某些医疗环境中，相对色温的冷暖会提升或减弱物体或表面特定颜色的表现力，比如超市产品的新鲜度、珠宝的亮泽度之类的。Littman说：“钻石在冷色温下最为光彩夺目，但现在珠宝商们有了更多的选择，可以通过调暖色温来让有些贵金属和宝石更闪耀动人。”Arup照明美洲区域负责人Brian认为空间的设计意图也很重要，可调白光允许照明顾问“在一个纯白色调的医疗空间中通过调光来烘托出建筑真正的简约之美”。　　

图：珠宝店通常采用高色温，博物馆则以低色温为主。

　　可调白光也可以帮助设计师解决在设计和施工过程中遭遇的不可预见的问题。一个比较常见的问题是计划与实施的脱节，例如室内设计师原先的设计方案采用了一种特殊的材质和颜色，于是照明设计师采用了相匹配的特定灯具和色温，但后来室内设计方案经过修改，使得原先选定的灯具和色温完全不匹配室内环境。“冷色光也许适用于黑色花岗岩的会议桌，”Spencer说，“但如果室内设计把花岗岩改成了深色木材，那么选择暖色光会更合适。”不管发生哪种情况，“可调色温灯具既能允许设计师改变方案，将选定的光色融入其中，并提升或补充最后的效果。”　

图：木材表面的环境通常采用暖色温，而现代感很强的石材饰面空间则高色温更为合适

　　这项技术还可以改进LED灯具的长期维护策略。Stacy说到：“在一段时期内，当有一些LED下照筒灯因为失效需要更换时，如果灯具色温可调的话，就避免了更换后的灯具与原有灯具之间产生色差。”

　　可能可调白光最重要的优势是它能改善人们的体验。首先，如果人工光可以成功模拟自然光的颜色和亮度的周期变化，那么可调白光LED就可以提高居民的心理健康水平和工作效率。“我们知道学生考试时所需的最佳色温值为5000K，但当他们刚抵达校园，准备开始一天的学习时，则需要6000K甚至更高的冷色温。”Littman说。在医疗场所，可调色温的LED灯具既可以为医学检查提供冷色光，也可以为患者提供更为舒适的暖光环境。

图：色温影响人的昼夜节律

　　这些生动的范例，说明了可调白光LED光源对建筑环境具有十分重要的意义，并会随着科技的发展，产生更加深远的影响。与此同时，经过数十年的钻研，研究者们如今有充足的信息做科学合理的案例，进一步研究色温对人类健康以及光对生物钟的影响。“随着我们对色温，以及它对我们的行为、情绪和其他方面的影响的认识越发深入，照明将越发个性化。”Littman 说，“人类的环境，将与我们的感受、或是我们希望有什么样的感受，以及我们正在进行的特定任务需求，契合得更加紧密。这将从根本上影响人们的生活、工作和娱乐。”