第27届CIE大会 (2011年，南非)热点学术问题

林燕丹

(复旦大学电光源研究所，上海 200433)

第27届国际照明委员会 (CIE)大会于2011年7月11日至15日在南非太阳城顺利召开。CIE大会每四年召开一届，是国际照明界的最高学术盛会。大会由特邀报告、学术研讨会、口头报告、介绍式墙报、墙报、分部工作会议和技术委员会工作会议组成。共有全球近40个国家的400多名代表出席了本次大会，其中包括30多名中国大陆代表和10多名台湾地区的代表。图1是本届CIE大会现场。

图1 CIE大会现场，密密麻麻的人群上方悬挂着LED灯具

本次CIE大会共有5份特邀报告，分别来自于Ann Webb的“CIE与成功照明的艺术”;Liisa Halonen的“CIE推荐的中间视觉光度学系统”;Rainer Neumann的“LED汽车前照灯”;Refuoe Pepenene的“胆红素光线疗法中的辐射度学”和Wendy Davis的“显色性研究进展”。另外还举行了六场学术研讨会，主题分别为:“SSL标准化进程”;“光与健康”;“老年人与视觉缺陷人群”;“不舒适眩光”;“显色性”;“照明产品的光生物安全和测量问题”。结合大会专题邀请报告、六场学术研讨会的主题，及各分会场的演讲报告，现总结本届大会的几个热点话题，供国内业界参考。

1 CIE将加快LED照明相关研究、测量技术和标准化进程

在大会的各个板块中，LED无疑成为本届CIE热点中的热点。在开幕式的主题演讲中，来自南非照明学会 (IESSA)的代表就明确指出，LED是未来的趋势，也掀开了整个照明界的一场革命。本届CIE主席Franz Hengstberger多次提到，面对LED在照明应用领域的快速发展，CIE应进一步加快研究步伐，加强与产业界的联系，使相关的照明机理、测量技术和标准体系的建立能跟得上半导体照明应用急剧发展的脚步。各个分部所涉及到的新的技术委员会的建立和老的技术文件和技术标准的更新中，讨论的相当大一部分问题和缘由来自于新型光源LED的出现所带来的新现象。第2分部部长、CIE新任副主席Yoshihiro Ohno总结了目前与LED相关CIE文件和有关的技术委员会的活动。现有的适用于LED的CIE基础性技术文件有CIE13.3:1995，CIE15:2001和CIE191:2010;直接针对LED的现有 CIE技术文件有CIE127:2007，CIE177:2007;直接针对 LED的现有技术委员会有 TC2－71，TC2－68，TC2－66，TC2－64，TC2－63，TC2－58，TC3－50，TC4－47，TC4－48，TC6－55;与LED有极大关系的现有技术委员会有 TC1－69，TC4－51，TC6－62等。而通过本次大会，一些关联LED的新的技术委员会也被建立，或正在探讨中。可见，CIE通过合理的部署，在颜色与视觉;测量技术和标准;室内和道路照明及光生物安全的评估等均对半导体照明相关技术、机理研究和标准做了全面的部署。可以值得期待的是，在不久的未来，将会有一批LED的国际标准和技术文件由CIE这个国际化的经ISO认证的照明标准组织制定和颁布。

2 新的颜色质量评价体系将取代原有的CRI显色指数

半个世纪前，CIE提出显色性指数 (CRI)以衡量人造光源显示被照物体颜色的程度。虽然CRI存在着各种问题，但却被广泛应用了几十年并且为照明行业所拥护。2007年，CIE 177:2007《白光LED显色性》报告公布，明确指出现行CRI所存在的各种不足，认为现行CRI无法准确评价LED的显色能力，提议发展一种 (或一系列)新的颜色质量评价体系。TC 1－69“白光光源色彩还原”技术委员会正式针对此问题，从2006年成立以来，总结了CRI中存在的问题，各国专家开展了一系列视觉实验，并提出了新的计算光源显色质量的方法。在短短的四年间，总共有来自13个国家的41位成员参加了该TC，收到了来自7个国家10个研究团队的19个研究报告，推荐了9个新的颜色评价体系，它们是 RCRI、FCI、nCRI－CAM02UCS、CQS、HRI、CCRI、MCRI、Monte Carlo 方法、(GAI+CRI)体系。

经过了技术委员会工作会议各专家激烈的讨论，在大会最后一天的特邀报告上，TC1－69技术委员会主任Wendy Davis宣布，TC工作小组最后形成了初步结论，将以nCRI－CAM02UCS、CQS两个联合系统替代现有的CRI系统，并将成立新的技术委员会，继续研究关于颜色记忆体系和色彩偏好体系的评价系统。目前，nCRI－CAM02UCS正在确定最后的颜色样品，之后该技术委员会将形成最终的技术报告。可以预见，这一新的评价体系的最终发布将在照明界掀起巨大的影响，因为目前所有的评价系统、测量系统、照明产品标准和照明质量标准均是建立在CRI的基础上，可以预计未来这一同时适用于传统热辐射光源、三基色荧光灯、HID灯和LED等光源的新系统的推行所将遇到不小的阻力。但是，科学的进步何尝不是在各种各样的阻力中逐渐推进呢，就如LED、甚至当初的节能灯 (紧凑型荧光灯)在照明领域里也是在不断的质疑中以抵挡不住的脚步发展，相信新的颜色质量评价体系也能克服重重困难，最终成为新的标准。

3 中间视觉光度学引起了横跨4个分部的关注和广泛热烈的讨论并将成立联合TC

坦白而言，笔者每次在讲关于中间视觉的有关内容时，总是有些忐忑不安，生怕一有疏忽便变成自娱自乐的话柄，因为在中间视觉的领域，笔者已经从事了十几年的研究工作，目睹各种误解和质疑。因此，借此总结的机会，也需要重申一下，中间视觉和明视觉、暗视觉一样，是人眼客观存在的一段视觉特征。当我们评价中间视觉的照明时，和明视觉一样，既需要其光度学参数，也要评价针对不同人群、不同应用场景的色度学参数和各种综合的照明质量参数，中间视觉光度学只是中间视觉的一个组成部分，不是中间视觉的全部。正是因为这种客观存在，就如明视觉、暗视觉都存在着光谱光视效率函数，CIE191:2010技术文件的颁布，推荐了较为合理的中间视觉光度学系统，这在照明领域是一巨大的进步，这一点，也是此次CIE大会上中间视觉成为热点问题的关键所在。TC1－58主任Lissa Halonen教授，也是CIE191技术文件的主要负责人，在本次特邀报告中就特别阐述了新的中间视觉MES2光度学系统的意义。除了第1分部制定了这一新的光度学系统并继续开展相关研究，在第2分部、第4分部和第5分部中，均有大量的专家开展了对MES2光度学系统在道路照明及室外照明中及其在测量仪器和标准方面的应用研究。从会议开始之前的各分部内部讨论会议中，直至CIE大会期间，每次关于成立中间视觉技术委员会的讨论都十分热烈。本次大会形成的初步意见是，将成立一个横跨第1、第2、第4和第5分部的关于中间视觉光度学系统的应用研究技术委员会，进一步讨论何时、及如何利用MES2系统在相关领域中，并立刻有来自多个国家的专家表示愿意参与到此项研究中。

与中间视觉的应用还紧密相关的技术委员会有第4分部的TC4－47(LED在交通照明和光信号中的应用)，TC4－48(白光道路照明)。特别是TC4－48，充分考虑了中间视觉MES2系统的影响下，具有不同光谱特性的光源应用于城市道路行人活动区域的照明时的光度学和色度学属性的相关特点并提出了相应要求。该TC的研究目前已进入编辑定稿阶段，相应的技术文件很快进入委员会投票的阶段。

4 照明质量与节能成为未来照明的重要考量内容，新的照明质量评价体系正在形成

对于照明质量的评价，目前越来越关注多维度的照明评价体系，即全面考察作业任务的属性、视觉舒适度、频闪、脸部和目标的成型状况、颜色还原程度及色表、房间的视亮度表观、颜色一致性和光通一致性、日光的应用等等多方面的因素。特别是LED开始用于普通照明的领域后，尤其带来的一些传统评价指标的改变值得引起关注。例如对于眩光的评价指标，原有的眩光评价体系已经不适用于LED新型光源的评价。LED的极其多样化的阵列排布方式、极高的表面亮度、某些白光LED的高色温等等特性，都给传统的照明质量评价体系提出了挑战，这也是在TC3－50所重点关注的内容。

而在第4分部，同样引起注意的照明质量的评价，是紧密地和节能应用连接在一起。TC4－51的一个重要的目标是在实现照明质量基础上如何制定节能的照明策略。可见，保障照明质量是实现节能的一个重要的前提。图2是4分部关于道路照明质量的技术报告分会现场。

图2 第4分部技术分会现场

5 非视觉生物效应与健康照明引起了广泛的注意，成为照明新趋势

自从2002年本征视网膜神经节细胞 (ipRGC)被发现以来，照明的非视觉生物效应使健康照明的内涵超越了照明作为辐射的光生物安全的含义。本届CIE大会上，对于照明非视觉生物效应的研究，更是涉及到了非视觉生物效应的光谱响应特性;如何将其应用于照明设计中;如何开发相应的评估仪器和设备;制定相关的评价标准等的细节上。特别是如何将其应用于照明设计中，实现符合人体生理节律的应用，这是TC3－46技术委员会所重点关注的内容。

而关于光生物安全的研究，特别是对于LED的应用是否会引起光生物安全的问题，本届会议也专门设立专题研讨会进行重点关注，这也是TC6－65技术委员会重点关注的内容。另外，关于利用特殊光谱进行光治疗法也在本届大会受到关注。

6 重视老年人、色盲等特定人群视觉和照明的研究

本次会议的大会报告特别关注老年人、色盲等特定人群的颜色和视觉特征，在颜色和视觉的基础研究领域开展了大量的研究工作，并在应用领域，特别是公共交通和辅助设施领域，研究照明设施的改善和特别的设计如何满足低视力特定人群的需求，保障其安全的行为和实现最大化的视觉还原。即将成立一个联合第4分部和第5分部的关于老年人等特定人群视觉的技术委员会。可以说，这部分的研究是近年来，随着经济的发展和社会的进步而逐渐获得重视的一项研究方向，在我国关于老年人和色盲等特定人群的研究项目尚处于起步阶段，但却是关系到重多人口的一项具有重要前瞻意义的研究和应用。

7 LED在未来将引发一场智能化汽车照明乃至整个照明领域的进一步革命

德国Rainer Neumann博士关于LED汽车前照灯的特邀报告是本次大会中为数不多的关于汽车照明的研究报告，却以其新颖的理念和精湛的技术，博得了全场的眼球，成为当之无愧的热点问题之一。超乎想象的LED前照灯的智能化应用，已超越了前几年的普通的自适应式前照灯 (AFS)的概念，成为真正的自适应的前照灯系统。其自动探测各种弯道的功能在如今可算并不新奇，但其自动探测前、后车功能并自动形成对其它车避免干扰的矩形空缺光型的准确的动态变化能力，确实令人叹为观止，也只有LED能实现这样的功能吧。赞叹之于也不仅惊叹于设计者的概念和实现的能力。Neumann博士同时也指出，LED的特点使其在整车部件中均具有全方位的机会，需要的是创新的思维，和实现的能力。

同样，在道路照明和室内照明的领域，LED之于智能化照明的应用，也是很多照明专家所翘首以盼的。希望行业内的同仁，能充分发挥创新的精神，使LED跨越传统的应用，发挥出其真正的优势。

后记

由于会议内容众多，同期有多个平行的分会场，作者虽全程参加了CIE大会六日的会程，听取了CIE大会的所有的特邀报告，参加了大部分的学术研讨会和多个分部的大会报告，参与了多个技术委员会的讨论，忙碌奔波于各会场精彩报告之间，但仍难以参与全部的演讲和讨论，加上个人研究方向和能力所限，总结的内容难免有所侧重和不够全面。但求提供的这些信息，能为业界有关人员起到参考的作用;不足之处也请同赴参会的领导、同行积极补充、指正。

附:本文作者在CIE大会中的活动简介

复旦大学副教授林燕丹博士已是第3次参加CIE大会 (4年1度)，此次她正式被任命为本届CIE第4分部副部长，联合主持了第4分部大会。林博士还于第1分部会场进行了题为“颜色辨别与对比敏感度随年龄的变化研究”的大会报告，其在视觉和颜色领域的研究深度和科学的研究体系获得了国际专家的高度好评。林博士同时是中间视觉 (TC1－58)、光健康照明 (TC3－46)、LED道路照明 (TC4－47)、白光道路照明 (TC4－48)和优化道路照明设计 (TC4－50)等多个技术委员会的委员，在这些技术委员会的讨论工作中发挥了中流砥柱的作用。