Bien que les LED soient de plus en plus utilisées dans l'éclairage et les affichages à faible consommation d'énergie, les consommateurs trouvent parfois leur lumière dure ou désagréable. Les résultats d'une nouvelle étude soulignent la nécessité de prendre en compte les différences de perception liées à l'âge lors de la conception d'un éclairage LED blanc plus agréable à l'œil.

"Notre étude a révélé que la quantité de lumière à courte longueur d'onde qu'une source émet avec l'âge du spectateur peut conduire à des perceptions très différentes d'une lumière blanche, " a déclaré le chef de l'équipe de recherche Aurélien David de Soraa Inc., Frémont, Californie "Les sources lumineuses à LED exacerbent cet effet, parce que leur émission présente souvent de grands pics de rayonnement bleu ou violet."

Les chercheurs rapportent les nouvelles découvertes dans la revue The Optical Society (OSA) Optique Express . Ils soulignent que bien que la colorimétrie conventionnelle suppose que tous les utilisateurs ont la même réponse visuelle, des modèles plus récemment développés pour la perception des couleurs prennent en compte les effets liés à l'âge et peuvent être utilisés pour prédire et aider à atténuer les différences dans la perception des couleurs.

"Aujourd'hui, la couleur de la lumière est définie par des normes basées sur une science vieille de plusieurs décennies qui ne prédit pas avec précision la perception des couleurs, ", a déclaré David. "Cela présente un obstacle à la conception de meilleures sources lumineuses qui minimiseraient les variations entre les utilisateurs et aideraient à une utilisation accrue de la technologie LED."

Tester la perception de la lumière blanche

Pour l'étude, on a montré aux téléspectateurs plusieurs sources LED presque blanches avec divers spectres d'émission et on leur a demandé de classer leur teinte perçue par rapport à celle d'une lumière blanche de référence. Les sources de test faisaient partie des efforts des chercheurs pour développer une source de lumière plus adaptée au sommeil. Ils présentaient un spectre d'émission spécialisé dans lequel la lumière bleue à courte longueur d'onde, qui peut affecter le sommeil, a été remplacé par une lumière violette de longueur d'onde plus courte qui maintient la couleur blanche de la lumière.

"Selon les méthodes de colorimétrie standard, tous les utilisateurs doivent avoir la même perception pour une certaine source LED, " dit David. " Cependant, nous avons trouvé de grandes variations entre les téléspectateurs. Certains pensaient qu'une source donnée semblait très rose, alors que d'autres pensaient que la même source semblait très verte."

L'analyse de ces résultats a révélé que les variations de perception étaient largement liées à l'âge. En se tournant vers la science des couleurs moderne, les chercheurs ont pu dériver un modèle de perception qui tenait compte avec précision de la variation de perception entre les utilisateurs qu'ils ont observée.

"La teinte perçue de ces sources LED inhabituelles est fortement influencée par la sensibilité du spectateur dans la gamme violette, qui est fortement dépendante de l'âge, " a expliqué David. " Bien que d'autres aient observé des variations similaires dans la perception des LED blanches, l'effet était particulièrement facile à voir car ces LED spéciales l'exacerbent."

Les chercheurs ont également montré que les effets de perception dépendant de l'âge sont présents dans les LED conventionnelles telles que celles utilisées à la fois dans les applications d'éclairage et d'affichage. Cela signifie que deux sources LED conventionnelles censées avoir la même couleur blanche peuvent apparaître très différentes pour un observateur donné.

Définir de nouvelles normes de couleurs

« En utilisant la colorimétrie moderne, la conception des futures sources LED pourrait être adaptée pour minimiser les écarts entre les téléspectateurs, " a déclaré David. " Les fabricants pourraient utiliser ce cadre moderne pour concevoir un éclairage plus robuste contre les variations liées à l'âge. "

Les chercheurs notent que le fait d'avoir un calcul standard pour les quantités colorimétriques dépendantes de l'âge aiderait les fabricants et autres parties prenantes à intégrer les effets dépendants de l'âge dans la conception des futurs émetteurs LED.

"Nous devons nous assurer que ces effets liés à l'âge n'entravent pas l'avancement de la technologie LED, puisqu'elles peuvent être abordées avec des outils scientifiques déjà disponibles, bien que peu utilisé, " dit David.

Les chercheurs reconnaissent que les 64 sujets utilisés pour cette recherche étaient tous des employés de Soraa Inc. qui se sont portés volontaires pour participer à l'étude.