美國Brown大學DavidBerson等人在哺乳動物的視網膜上發(fā)現(xiàn)了第三種感光細胞，它主要在調節(jié)人體內分泌、控制生理節(jié)律等非視覺生物效應方面發(fā)揮功能。照明設計也從單一地考慮視覺功能逐步過渡到考慮視覺與非視覺雙重功能上。研究表明，動態(tài)照明在治療失眠、減輕飛機時差效應、提高工作效率等方面發(fā)揮作用。

為實現(xiàn)LED的動態(tài)照明設計，需對光源的光色量進行實時地控制，調制出符合光生物學要求的光譜。

這里的光色量是光度量和色度量的合稱。LED常用的調光方法有模擬調光和PWM(PulseWidthModulation)調光兩種。前者是線性調節(jié)LED電流，后者是使用開關電路以相對于人眼識別力足夠高的頻率來改變光輸出的平均值。在調光過程中，防止色度量發(fā)生偏移相當重要。產生色偏的因素主要有兩個：正向導通電流和P-N結溫度。模擬調光產生的色差取決于兩者，PWM則主要決定于后者。一般情況下PWM產生較小的色差(白光LED因結溫引起的色差不超過4SDCM)，工程實踐中多不考慮PWM調光產生的色差。

恒流驅動下的PWM具有以下特點：改變LED的占空比，光度量相應地線性改變而色度量保持恒定。光度量和色度量都是整數(shù)倍于方波周期時間內的平均值。PWM也因具有較寬的調節(jié)范圍，在工程實踐中得到了廣泛應用。

目前對PWM調光調色的研究相對較少，此前尚缺乏一個利用PWM同時控制光源光度量和色度量的量化計算方案。針對上述問題，提出了兩通道PWM調光調色的混光模型，建立了期望光色量與兩通道占空比之間的一一映射。該算法能定量地調制出期望光度、色度要求的光譜，為LED的動態(tài)照明設計提供了一個有效的實現(xiàn)方法。

實現(xiàn)LED動態(tài)照明設計方法

1、兩通道PWM調光調色的確定性

理論上可以證明，通過對LED進行混光，兩通道PWM的占空比與混合光的光色量之間存在確定的映射關系。這種確定性由PWM混光技術下的幾何、光度、色度約束條件共同決定。

1.1、幾何約束條件

由色度學知識可知，混合光的色品坐標必在參與混光的兩光源色品坐標連線上，具體位置取決于兩種光源的混合比例。以此表示兩通道PWM混光的幾何約束條件，用公式表示如下：