第27屆CIE大會 (2011年，南非)熱點學術問題

林燕丹

(復旦大學電光源研究所，上海 200433)

第27屆國際照明委員會 (CIE)大會于2011年7月11日至15日在南非太陽城順利召開。CIE大會每四年召開一屆，是國際照明界的最高學術盛會。大會由特邀報告、學術研討會、口頭報告、介紹式墻報、墻報、分部工作會議和技術委員會工作會議組成。共有全球近40個國家的400多名代表出席了本次大會，其中包括30多名中國大陸代表和10多名臺灣地區的代表。圖1是本屆CIE大會現場。

圖1 CIE大會現場，密密麻麻的人群上方懸掛著LED燈具

本次CIE大會共有5份特邀報告，分別來自于Ann Webb的“CIE與成功照明的藝術”;Liisa Halonen的“CIE推薦的中間視覺光度學系統”;Rainer Neumann的“LED汽車前照燈”;Refuoe Pepenene的“膽紅素光線療法中的輻射度學”和Wendy Davis的“顯色性研究進展”。另外還舉行了六場學術研討會，主題分別為:“SSL標準化進程”;“光與健康”;“老年人與視覺缺陷人群”;“不舒適眩光”;“顯色性”;“照明產品的光生物安全和測量問題”。結合大會專題邀請報告、六場學術研討會的主題，及各分會場的演講報告，現總結本屆大會的幾個熱點話題，供國內業界參考。

1 CIE將加快LED照明相關研究、測量技術和標準化進程

在大會的各個板塊中，LED無疑成為本屆CIE熱點中的熱點。在開幕式的主題演講中，來自南非照明學會 (IESSA)的代表就明確指出，LED是未來的趨勢，也掀開了整個照明界的一場革命。本屆CIE主席Franz Hengstberger多次提到，面對LED在照明應用領域的快速發展，CIE應進一步加快研究步伐，加強與產業界的聯系，使相關的照明機理、測量技術和標準體系的建立能跟得上半導體照明應用急劇發展的腳步。各個分部所涉及到的新的技術委員會的建立和老的技術文件和技術標準的更新中，討論的相當大一部分問題和緣由來自于新型光源LED的出現所帶來的新現象。第2分部部長、CIE新任副主席Yoshihiro Ohno總結了目前與LED相關CIE文件和有關的技術委員會的活動。現有的適用于LED的CIE基礎性技術文件有CIE13.3:1995，CIE15:2001和CIE191:2010;直接針對LED的現有 CIE技術文件有CIE127:2007，CIE177:2007;直接針對 LED的現有技術委員會有 TC2－71，TC2－68，TC2－66，TC2－64，TC2－63，TC2－58，TC3－50，TC4－47，TC4－48，TC6－55;與LED有極大關系的現有技術委員會有 TC1－69，TC4－51，TC6－62等。而通過本次大會，一些關聯LED的新的技術委員會也被建立，或正在探討中。可見，CIE通過合理的部署，在顏色與視覺;測量技術和標準;室內和道路照明及光生物安全的評估等均對半導體照明相關技術、機理研究和標準做了全面的部署。可以值得期待的是，在不久的未來，將會有一批LED的國際標準和技術文件由CIE這個國際化的經ISO認證的照明標準組織制定和頒布。

2 新的顏色質量評價體系將取代原有的CRI顯色指數

半個世紀前，CIE提出顯色性指數 (CRI)以衡量人造光源顯示被照物體顏色的程度。雖然CRI存在著各種問題，但卻被廣泛應用了幾十年并且為照明行業所擁護。2007年，CIE 177:2007《白光LED顯色性》報告公布，明確指出現行CRI所存在的各種不足，認為現行CRI無法準確評價LED的顯色能力，提議發展一種 (或一系列)新的顏色質量評價體系。TC 1－69“白光光源色彩還原”技術委員會正式針對此問題，從2006年成立以來，總結了CRI中存在的問題，各國專家開展了一系列視覺實驗，并提出了新的計算光源顯色質量的方法。在短短的四年間，總共有來自13個國家的41位成員參加了該TC，收到了來自7個國家10個研究團隊的19個研究報告，推薦了9個新的顏色評價體系，它們是 RCRI、FCI、nCRI－CAM02UCS、CQS、HRI、CCRI、MCRI、Monte Carlo 方法、(GAI+CRI)體系。

經過了技術委員會工作會議各專家激烈的討論，在大會最后一天的特邀報告上，TC1－69技術委員會主任Wendy Davis宣布，TC工作小組最后形成了初步結論，將以nCRI－CAM02UCS、CQS兩個聯合系統替代現有的CRI系統，并將成立新的技術委員會，繼續研究關于顏色記憶體系和色彩偏好體系的評價系統。目前，nCRI－CAM02UCS正在確定最后的顏色樣品，之后該技術委員會將形成最終的技術報告。可以預見，這一新的評價體系的最終發布將在照明界掀起巨大的影響，因為目前所有的評價系統、測量系統、照明產品標準和照明質量標準均是建立在CRI的基礎上，可以預計未來這一同時適用于傳統熱輻射光源、三基色熒光燈、HID燈和LED等光源的新系統的推行所將遇到不小的阻力。但是，科學的進步何嘗不是在各種各樣的阻力中逐漸推進呢，就如LED、甚至當初的節能燈 (緊湊型熒光燈)在照明領域里也是在不斷的質疑中以抵擋不住的腳步發展，相信新的顏色質量評價體系也能克服重重困難，最終成為新的標準。

3 中間視覺光度學引起了橫跨4個分部的關注和廣泛熱烈的討論并將成立聯合TC

坦白而言，筆者每次在講關于中間視覺的有關內容時，總是有些忐忑不安，生怕一有疏忽便變成自娛自樂的話柄，因為在中間視覺的領域，筆者已經從事了十幾年的研究工作，目睹各種誤解和質疑。因此，借此總結的機會，也需要重申一下，中間視覺和明視覺、暗視覺一樣，是人眼客觀存在的一段視覺特征。當我們評價中間視覺的照明時，和明視覺一樣，既需要其光度學參數，也要評價針對不同人群、不同應用場景的色度學參數和各種綜合的照明質量參數，中間視覺光度學只是中間視覺的一個組成部分，不是中間視覺的全部。正是因為這種客觀存在，就如明視覺、暗視覺都存在著光譜光視效率函數，CIE191:2010技術文件的頒布，推薦了較為合理的中間視覺光度學系統，這在照明領域是一巨大的進步，這一點，也是此次CIE大會上中間視覺成為熱點問題的關鍵所在。TC1－58主任Lissa Halonen教授，也是CIE191技術文件的主要負責人，在本次特邀報告中就特別闡述了新的中間視覺MES2光度學系統的意義。除了第1分部制定了這一新的光度學系統并繼續開展相關研究，在第2分部、第4分部和第5分部中，均有大量的專家開展了對MES2光度學系統在道路照明及室外照明中及其在測量儀器和標準方面的應用研究。從會議開始之前的各分部內部討論會議中，直至CIE大會期間，每次關于成立中間視覺技術委員會的討論都十分熱烈。本次大會形成的初步意見是，將成立一個橫跨第1、第2、第4和第5分部的關于中間視覺光度學系統的應用研究技術委員會，進一步討論何時、及如何利用MES2系統在相關領域中，并立刻有來自多個國家的專家表示愿意參與到此項研究中。

與中間視覺的應用還緊密相關的技術委員會有第4分部的TC4－47(LED在交通照明和光信號中的應用)，TC4－48(白光道路照明)。特別是TC4－48，充分考慮了中間視覺MES2系統的影響下，具有不同光譜特性的光源應用于城市道路行人活動區域的照明時的光度學和色度學屬性的相關特點并提出了相應要求。該TC的研究目前已進入編輯定稿階段，相應的技術文件很快進入委員會投票的階段。

4 照明質量與節能成為未來照明的重要考量內容，新的照明質量評價體系正在形成

對于照明質量的評價，目前越來越關注多維度的照明評價體系，即全面考察作業任務的屬性、視覺舒適度、頻閃、臉部和目標的成型狀況、顏色還原程度及色表、房間的視亮度表觀、顏色一致性和光通一致性、日光的應用等等多方面的因素。特別是LED開始用于普通照明的領域后，尤其帶來的一些傳統評價指標的改變值得引起關注。例如對于眩光的評價指標，原有的眩光評價體系已經不適用于LED新型光源的評價。LED的極其多樣化的陣列排布方式、極高的表面亮度、某些白光LED的高色溫等等特性，都給傳統的照明質量評價體系提出了挑戰，這也是在TC3－50所重點關注的內容。

而在第4分部，同樣引起注意的照明質量的評價，是緊密地和節能應用連接在一起。TC4－51的一個重要的目標是在實現照明質量基礎上如何制定節能的照明策略。可見，保障照明質量是實現節能的一個重要的前提。圖2是4分部關于道路照明質量的技術報告分會現場。

圖2 第4分部技術分會現場

5 非視覺生物效應與健康照明引起了廣泛的注意，成為照明新趨勢

自從2002年本征視網膜神經節細胞 (ipRGC)被發現以來，照明的非視覺生物效應使健康照明的內涵超越了照明作為輻射的光生物安全的含義。本屆CIE大會上，對于照明非視覺生物效應的研究，更是涉及到了非視覺生物效應的光譜響應特性;如何將其應用于照明設計中;如何開發相應的評估儀器和設備;制定相關的評價標準等的細節上。特別是如何將其應用于照明設計中，實現符合人體生理節律的應用，這是TC3－46技術委員會所重點關注的內容。

而關于光生物安全的研究，特別是對于LED的應用是否會引起光生物安全的問題，本屆會議也專門設立專題研討會進行重點關注，這也是TC6－65技術委員會重點關注的內容。另外，關于利用特殊光譜進行光治療法也在本屆大會受到關注。

6 重視老年人、色盲等特定人群視覺和照明的研究

本次會議的大會報告特別關注老年人、色盲等特定人群的顏色和視覺特征，在顏色和視覺的基礎研究領域開展了大量的研究工作，并在應用領域，特別是公共交通和輔助設施領域，研究照明設施的改善和特別的設計如何滿足低視力特定人群的需求，保障其安全的行為和實現最大化的視覺還原。即將成立一個聯合第4分部和第5分部的關于老年人等特定人群視覺的技術委員會。可以說，這部分的研究是近年來，隨著經濟的發展和社會的進步而逐漸獲得重視的一項研究方向，在我國關于老年人和色盲等特定人群的研究項目尚處于起步階段，但卻是關系到重多人口的一項具有重要前瞻意義的研究和應用。

7 LED在未來將引發一場智能化汽車照明乃至整個照明領域的進一步革命

德國Rainer Neumann博士關于LED汽車前照燈的特邀報告是本次大會中為數不多的關于汽車照明的研究報告，卻以其新穎的理念和精湛的技術，博得了全場的眼球，成為當之無愧的熱點問題之一。超乎想象的LED前照燈的智能化應用，已超越了前幾年的普通的自適應式前照燈 (AFS)的概念，成為真正的自適應的前照燈系統。其自動探測各種彎道的功能在如今可算并不新奇，但其自動探測前、后車功能并自動形成對其它車避免干擾的矩形空缺光型的準確的動態變化能力，確實令人嘆為觀止，也只有LED能實現這樣的功能吧。贊嘆之于也不僅驚嘆于設計者的概念和實現的能力。Neumann博士同時也指出，LED的特點使其在整車部件中均具有全方位的機會，需要的是創新的思維，和實現的能力。

同樣，在道路照明和室內照明的領域，LED之于智能化照明的應用，也是很多照明專家所翹首以盼的。希望行業內的同仁，能充分發揮創新的精神，使LED跨越傳統的應用，發揮出其真正的優勢。

后記

由于會議內容眾多，同期有多個平行的分會場，作者雖全程參加了CIE大會六日的會程，聽取了CIE大會的所有的特邀報告，參加了大部分的學術研討會和多個分部的大會報告，參與了多個技術委員會的討論，忙碌奔波于各會場精彩報告之間，但仍難以參與全部的演講和討論，加上個人研究方向和能力所限，總結的內容難免有所側重和不夠全面。但求提供的這些信息，能為業界有關人員起到參考的作用;不足之處也請同赴參會的領導、同行積極補充、指正。

附:本文作者在CIE大會中的活動簡介

復旦大學副教授林燕丹博士已是第3次參加CIE大會 (4年1度)，此次她正式被任命為本屆CIE第4分部副部長，聯合主持了第4分部大會。林博士還于第1分部會場進行了題為“顏色辨別與對比敏感度隨年齡的變化研究”的大會報告，其在視覺和顏色領域的研究深度和科學的研究體系獲得了國際專家的高度好評。林博士同時是中間視覺 (TC1－58)、光健康照明 (TC3－46)、LED道路照明 (TC4－47)、白光道路照明 (TC4－48)和優化道路照明設計 (TC4－50)等多個技術委員會的委員，在這些技術委員會的討論工作中發揮了中流砥柱的作用。