燈的規格書上寫著 800 流明、100 lm/W、色溫 3000K、CRI 90——這些數字看起來很客觀,但它們是怎麼量出來的?不同實驗室測同一顆燈,數字能不能對得起來?這正是 LM-79 要解決的事。它規定了 LED 產品該怎麼測光、怎麼測電,讓一份報告上的數字有公信力、可以互相比較。這篇文章帶你看懂 LM-79,以及一份光電測試報告該怎麼讀。
燈的規格書上寫著 800 流明、100 lm/W、色溫 3000K、CRI 90——這些數字看起來很客觀,但它們是怎麼量出來的?
不同實驗室測同一顆燈,數字能不能對得起來?規格書上的宣稱,憑什麼相信?這正是 LM-79 要解決的事。它規定了 LED 產品該怎麼測光、怎麼測電,讓一份報告上的數字有公信力、可以互相比較。這篇文章帶你看懂 LM-79,以及一份光電測試報告該怎麼讀。
LM-79:先統一「怎麼測」
在談數字之前,先要有一套大家都同意的量測方法——否則每家測法不同,數字再漂亮也無法比較。
ANSI/IES LM-79 是 LED 與 OLED 固態照明產品光電量測的方法標準[1]。它規定要在受控條件下,同時量測產品的光學與電氣特性——包括總光通量、輸入功率、發光效率、色度座標、相關色溫與演色指數。
它有一個關鍵原則:量測整燈,而非裸晶片。LED 的實際表現受驅動電路與散熱影響很大,只測晶片得到的數字,到了成品上會失真。LM-79 要求連驅動、連散熱一起測,測的是使用者真正拿到的那個產品。統一了方法,不同實驗室對同一產品測出的數字才能對得起來,規格書的宣稱也才有據可查。
為什麼是絕對光度法,不是相對法
LM-79 一個常被忽略卻很核心的選擇,是採用絕對光度法(absolute photometry)取代傳統的相對法。
相對光度法的做法,是先量一顆已知光通量的標準燈,再拿待測燈跟它比較,換算出待測燈的光通量。這套方法在傳統照明時代運作良好——因為傳統光源的光輸出穩定,而且燈泡與燈具可以分開,測完燈泡再套燈具。
但 LED 打破了這兩個前提。第一,LED 的光輸出和溫度、驅動電流強相關,不像傳統燈那樣是個穩定的定值。第二,LED 燈珠常常和燈具、散熱結構一體成形,根本拆不開,沒有可以獨立測量的「燈泡」。
絕對光度法則直接量測整燈在實際工作條件下的絕對光通量,不依賴標準燈比較。這正好對上 LED 的特性:測的就是這個產品、在這個溫度、這個驅動下、真正發出多少光。這是 LM-79 與傳統測法最根本的差異。
積分球 vs 分佈光度計:兩種設備的分工
實際量測光通量,主要靠兩種設備,它們量的都是光,但擅長的方向不同。
積分球(integrating sphere)把光打進一個內壁高反射的球體,光在球內多次反射均勻化後,用探測器一次量出總光通量。它的優點是快,適合量產抽測與整體光通量量測;缺點是它把光「打散」了,拿不到光的空間分佈資訊。
分佈光度計(goniophotometer)走的是另一條路:讓探測器繞著燈具,在各個角度逐點量測光強。它能得到完整的配光曲線與空間光強分佈,精度高、資訊完整;代價是耗時,一次完整掃描遠慢於積分球。歷史上,總光通量的絕對測定也有相應的量測程序可循[2]。
選擇很直觀:要快速拿到總光通量,用積分球;要知道光往哪裡去、配光長什麼樣,用分佈光度計。兩者在實驗室裡分工互補。
一份報告怎麼讀:五組關鍵數字
拿到一份 LM-79 報告,該看哪些數字?重點有五組:
- 總光通量(單位:流明 lm):燈發出的總光量,是「這燈有多亮」的客觀量。
- 發光效率(lm/W):光通量除以輸入功率,代表能效——同樣亮度用多少電。
- 色度座標(如 CIE x、y):用座標精確定義光的顏色落點。
- 相關色溫(CCT,單位:K):光偏暖或偏冷,3000K 暖白、6500K 冷白。
- 演色指數(CRI/Ra):光還原物體真實顏色的能力,數字越高越接近自然光下的顏色。
讀報告最重要的紀律是:永遠連同量測條件一起看。這些數字是在什麼環境溫度、什麼驅動電流下量的?脫離了條件,一個孤立的「800 流明」沒有意義——換個溫度、換個驅動,數字就變了。好的報告會清楚交代這些前提,讀報告的人也要主動去找。
燈串類產品送測的三個提醒
長串、可撓、帶點控效果的產品送 LM-79,有幾個特別要留意的地方:
- 驅動條件要界定清楚:點控產品常有調光與動態效果,光輸出隨畫面變化。送測應明確界定量測時的驅動狀態與電流,否則測到的是哪一幀?
- 等熱穩定再測:LED 光輸出隨溫度漂移,量測必須在產品熱穩定之後進行,剛開機的數字不算數。
- 產品形態要規劃:長串、可撓的形態與標準燈具不同,配光量測的夾治具與擺放方式需妥善設計,才能得到有代表性的結果。
擎茂:穩定的光電輸出,讓量測可重現
量測要準,前提是被測物本身輸出穩定——如果燈珠的亮度與顏色隨機漂移,再精密的儀器也測不出可信的數字。
擎茂點控晶片採用恒流架構,讓每顆燈珠在穩定電流下工作,輸出的亮度與顏色更一致;搭配高灰度深度與無閃爍調光,在量測時能取得可重現的光電數據。這對送 LM-79 這類需要嚴謹條件控制的測試特別有幫助——穩定的來源,是可信報告的起點。主力型號如 P9864/P9866(RGB 三通道)、P9865/P9873(RGBW 四通道),都提供這樣的穩定輸出特性。完整型號見產品中心,送測相關的驅動設定歡迎聯絡 sales-02@powermos.com。
延伸閱讀:灰度與無閃爍調光見《可定址 LED 的灰度、色彩與無閃爍調光工程》;色彩與白光還原見《全彩與白光的演色工程》。
參考標準與文獻
- ANSI/IES LM-79-19, Approved Method: Optical and Electrical Measurements of Solid-State Lighting Products. Illuminating Engineering Society (IES).
- CIE 84-1989, The Measurement of Luminous Flux. International Commission on Illumination (CIE).
本文為光電量測科普。所引用標準之名稱可於 IES 及 CIE 官方目錄查證。擎茂點控晶片採用專為 LED 點控最佳化的自有載波協議。
常見問題
LM-79 是什麼?它規範了什麼?
ANSI/IES LM-79 是 LED 與 OLED 固態照明產品光電量測的方法標準。它規定要在受控條件下同時量測產品的光學與電氣特性——包括總光通量、輸入功率、發光效率、色度座標、相關色溫與演色指數,並要求量測整燈(含驅動與散熱),而非只測裸晶片。它的價值在於統一方法,讓不同實驗室對同一產品測出的數字可以互相比較,也讓規格書上的宣稱有據可查。
積分球和分佈光度計,量測時怎麼分工?
兩種設備量的都是光通量,但擅長的方向不同。積分球(integrating sphere)把光打進一個內壁高反射的球體,一次量出總光通量,快、適合量產與整體光通量量測,但拿不到光的空間分佈。分佈光度計(goniophotometer)則讓探測器繞著燈具在各個角度逐點量測,能得到完整的配光曲線與空間光強分佈,精度高、資訊完整,但耗時。要總量選積分球,要配光細節選分佈光度計。
什麼是絕對光度法?它為什麼取代了相對法?
傳統相對光度法先量一顆已知光通量的標準燈,再拿待測燈和它比較,適合光輸出穩定、可分離燈與燈具的傳統光源。但 LED 的光輸出和溫度、驅動強相關,且燈珠常與燈具、散熱一體,難以分離。絕對光度法直接量測整燈在實際工作條件下的絕對光通量,不依賴標準燈比較,更符合 LED 的特性。LM-79 因此採用絕對光度法,這是它與傳統測法的關鍵差異。
一份 LM-79 報告上的關鍵數字怎麼讀?
重點看幾組數字。總光通量(單位流明 lm)是燈發出的總光量;發光效率(lm/W)是光通量除以輸入功率,代表能效;色度座標(如 CIE x、y)與相關色溫(CCT,單位 K)描述光的顏色;演色指數(CRI/Ra)描述還原物體真實顏色的能力。讀報告時要注意這些數字是在什麼環境溫度、什麼驅動條件下量的——脫離條件的單一數字沒有意義。
燈串類產品送 LM-79 測試要注意什麼?
燈串與點控類產品送測時,要留意幾件事。一是驅動條件:這類產品常有調光與動態效果,送測應明確界定量測時的驅動狀態與電流。二是散熱與溫度:LED 光輸出隨溫度變化,量測須在熱穩定後進行。三是產品形態:長串、可撓的產品與標準燈具形態不同,配光與夾治具需妥善規劃。擎茂點控晶片提供恒流架構與穩定的灰度輸出,有助於量測時取得可重現的光電數據。完整型號見產品中心。