光学基本知识及LED基本知识
LED的电学、光学、热学特性
LED的电学、光学、热学特性LED是利用化合物材料制成pn结的光电器件。
它具备pn结结型器件的电学特性：I-V特性、C-V特性和光学特性：光谱响应特性、发光光强指向特性、时间特性以及热学特性。
本文将为你详细介绍。
1、LED电学特性1.1 I-V特性表征LED芯片pn结制备性能主要参数。
LED的I-V特性具有非线性、整流性质：单向导电性，即外加正偏压表现低接触电阻，反之为高接触电阻。
如上图：（1） 正向死区：（图oa 或oa′段）a点对于V0 为开启电压，当V＜Va，外加电场尚克服不少因载流子扩散而形成势垒电场，此时R很大；开启电压对于不同LED其值不同，GaAs 为1V，红色GaAsP 为1.2V，GaP 为1.8V，GaN 为2.5V。
（2）正向工作区：电流IF 与外加电压呈指数关系IF = IS (e qVF/KT –1) -------------------------IS为反向饱和电流。
V＞0 时，V＞VF 的正向工作区IF 随VF 指数上升，IF = IS e qVF/KT（3）反向死区 ：V＜0 时pn 结加反偏压V= - VR 时，反向漏电流IR（V= -5V）时，GaP 为0V，GaN 为10uA。
（4）反向击穿区 V＜- VR ，VR 称为反向击穿电压；VR 电压对应IR 为反向漏电流。
当反向偏压一直增加使V＜- VR 时，则出现IR 突然增加而出现击穿现象。
由于所用化合物材料种类不同，各种LED 的反向击穿电压VR 也不同。
1.2 C-V特性鉴于LED 的芯片有9×9mil (250×250um)，10×10mil，11×11mil(280×280um)，12×12mil (300×300um)，故pn 结面积大小不一，使其结电容（零偏压）C≈n+pf左右。
C-V 特性呈二次函数关系（如图2）。
由1MHZ 交流信号用C-V 特性测试仪测得。
LED照明光学系统设计
反射器设计
总结词
反射器用于引导光线向特定方向照射，提高LED照明效率。
详细描述
反射器的设计通常采用具有高反射率的材料制成，如金属或 涂层。通过改变反射器的形状和角度，可以引导光线按照所 需路径传播，减少光的浪费和眩光。反射器与透镜的配合使 用，能够进一步优化照明效果。
散射器设计
总结词
散射器用于改善光线分布，提高照明均匀性和舒适度。
害物质，对环境友好。
响应速度快
LED的点亮响应时间短，可实 现快速开关和调光控制。
安全性高
LED不易损坏，对电压和电流 的变化具有较强的耐受能力， 不易引发火灾等安全事故。
LED照明应用领域
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02
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室内照明
LED可广泛应用于家庭、 办公室、商场等室内场所 的照明。
室外照明
LED也可用于城市景观照 明、道路照明、体育场馆 照明等领域。
颜色光谱
发光效率
LED的发光效率高，电能转化为光能 的效率可达50%以上，远高于传统光 源。
LED发出的光具有特定的颜色光谱， 取决于使用的半导体材料和制造工艺。
LED照明特点
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长寿命
LED的使用寿命长，通常可达 5万小时以上，减少了更换和
维护的频率。
节能环保
LED的能耗低，相比传统光源 可节省大量能源，同时不含有
LED照明光学系统设计
• LED照明基础知识 • LED照明光学系统设计原理 • LED照明光学系统设计要素 • LED照明光学系统优化设计 • LED照明光学系统设计案例分析 • LED照明光学系统发展趋势与挑战
01
LED照明基础知识
LED照明原理
LED相关知识介绍
LED制备工艺简介
颚式粉碎
球磨式粉碎
粉碎操作
辊式粉碎
气流粉碎
LED制备工艺简介
后处理工序操作：
（1）分散：利用行星式球磨机 或辊磨机进行球磨分散。 （2）水筛：以水为介质，将荧 光粉打成粉浆后全部过350目尼龙筛。 （3）水洗：用纯水将粉体表面 可溶性杂质洗去。 （4）干燥：鼓风干燥箱120℃干 燥12±2h。
x+y+z=1
LED用荧光粉基本知识介绍
光通量：单位时间内发出的光（可见光）量。光通量的用符号Φ 表示，单位为流 明(lm)。由于人眼对不同波长的电磁波具有不同的灵敏度，我们不能直接用光源 的辐射功率或辐射通量来衡量光能量，必须采用以人眼对光的感觉量为基准的单 位--光通量来衡量。 发光强度：点光源在给定方向上，单位立体角内发出的光通量，符号用I表示， 单位为Cd（坎德拉）单位立体角为球体表面积除以半径的平方。
光学与照明基本知识介绍
光的质量指标
1.光效：
光通量，光强
2.光的色温：
3.显色性： 4. 寿命
色温
显色指数
光学与照明基本知识介绍
光学与照明基本知识介绍
一些实际例子：
光学与照明基本知识介绍
光学与照明基本知识介绍
光学与照明基本知识介绍
不同光源只ission spectrum)物体发光直接产生的光谱。
峰值波长 （Peak wavelength） 符号λ P 主波长 （domain wavelength） 符号λd 能够更准确的反映它的颜色
半峰宽 FWHM
LED用荧光粉基本知识介绍
色坐标：就是指他的颜色在CIE色度图 上的色度坐标值，主要反应了LED光 源所表现出来的物理颜色，色坐标比 用色温表示的颜色更加精准，清楚。
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三、光学基本知识
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光的现象(小孔成像)
一、光是什么
❖ 人们对事物的本质和规律的认识，都是从认识其现象开 始的。 首先人们认识到光是一种自然现象，即我们注意到不同 物体有不同颜色、亮度。人眼所见的物体要么本身发光， 要么反射来自其它地方的光。除此之外， 光还能使物体 发热，即光具有能量。
❖ 人类对光的研究，最初主要是试图回答“人怎么能看见 周围的物体？”之类问题。为了解释这些现象，人们通 过大量观察、实验来证实自己的推测，约在公元前400 多年(先秦时代)，中国的《墨经》中记录了世界上最早 的光学知识。它有八条关于光学的记载，叙述影的定义 和生成，光的直线传播性和针孔成像，并且以严谨的文 字讨论了在平面镜、凹球面镜和凸球面镜物和像的关系.
射的二极管称为紫外发光二极管；但是习惯
上把上述三种半导体二极管统称为发光二极 管。
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1.2光轴 Optical axis
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1.3）正向电压VF Forward voltage 通过发光二极管的正向电流为确定值时， 在两极间产生的电压降。
1.4）反向电流IR Reverse current
辐射）强度大于最大强度一半构成的角度（见图 2）。
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1.11光谱特性 1.11.1峰值发射波长λp Peak-emission
wavelength
1.11.2光谱辐射带宽Δλ Spectral radiation bandwith
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二、 led的测试
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LED基础知识介绍
LED基础知识介绍LED，全称为Light Emitting Diode（发光二极管），是一种半导体器件。
与传统的发光方式不同，LED通过半导体材料发出可见光，其主要原理是电导带和价带之间的电子跃迁。
一、LED的结构LED由四个基础部件组成：1.发光体：由半导体材料构成，其中有N型材料和P型材料，通过电子和空穴再复合从而发出光。
2.引线极：引线极连接发光体和外部电源，起到导电和固定作用。
3.导电板：位于引线极下方，用于分布电流和散发热量。
4.外壳：保护LED内部结构的外部壳体。
二、LED的工作原理当LED两端施加电压时，N型材料中的电子和P型材料中的空穴在P–N结附近会发生复合。
这个过程中，电子跃迁到低能级并释放出能量，即发出可见光。
根据材料的不同，LED可以发出不同的光谱，从红色到紫色。
三、LED的优点1.能效高：LED是一种高效光源，其能量转换效率高，较少能量转化为热能。
2.寿命长：LED寿命可达数万小时，远超其他照明设备。
3.响应速度快：LED瞬间响应，无需预热时间。
4.尺寸小：LED小巧轻便，方便安装和维护。
5.环保节能：LED不含汞等有害物质，使用过程中也不会排放有害气体。
四、LED的缺点1.价格较高：LED的制造成本相对较高，使得其价格相对较高。
2.色彩损失：LED在长期使用过程中，会逐渐发生光衰，颜色会发生变化。
五、LED的应用领域1.照明领域：由于其高效节能的特点，LED已经成为照明行业的主流光源。
2.显示屏：LED显示屏具有高亮度、高对比度和清晰度等优点，在舞台演出、广告宣传等领域得到广泛应用。
3.汽车照明：LED的亮度较高，可以用于汽车前照灯、尾灯和转向灯等。
4.室内装饰：LED可以制造出不同颜色和亮度的光，广泛应用于室内装饰照明中，如楼梯、墙壁和天花板的装饰等。
5.电子产品：LED在电子产品中的应用非常广泛，如电视、手机、电脑等显示屏。
总结：LED作为一种高效节能的光源，具有很多优点，如能效高、寿命长、响应速度快等。
LED基础必学知识点
LED基础必学知识点
1. LED的全称为“Light Emitting Diode”，即发光二极管。
它是一种能够将电能转化为光能的电子元器件。
2. LED具有节能高效的特点，相较于传统的白炽灯泡或荧光灯，LED 的光效更高，能够有效降低能源消耗。
3. LED的发光原理是通过半导体材料中的电子和空穴的复合释放出能量，进而产生光。
4. LED有不同的发光颜色，包括红、绿、蓝和白等。
这是通过控制半导体材料的组分和结构来实现的。
5. LED的亮度可以通过调节电流大小来控制。
较高的电流能够使LED 更亮，但也会增加能耗和发热。
6. LED的寿命较长，通常能够达到数万小时以上。
这是由于LED没有灯丝和荧光粉等易损部件。
7. LED还具有快速开启、抗震动、体积小等优点，适用于各种不同的应用场景。
8. LED可以用作指示灯、照明灯具、显示屏等各种应用。
在数字显示方面，LED数字管和LED点阵屏是常见的应用形式。
9. LED的工作电压一般在1.5-3.5伏之间，具体取决于不同的颜色和型号。
10. 在电路设计中，通常需要驱动电路来驱动LED工作。
这可以通过限流电阻、电流调节电路或专用的LED驱动器来实现。
需要注意的是，以上是LED基础知识的一般内容，具体的知识点还会涉及到LED的驱动方式、电压兼容性、色温等更加详细的相关知识。
LED透镜相关知识和技术要点
LED透镜相关知识和技术要点诠释LED透镜相关知识和技术要点一、透镜基本概念透镜是根据光的折射规律制成的。
透镜是由透明物质(如玻璃、水晶等)制成的一种光学元件。
透镜是折射镜，其折射面是两个球面(球面一部分)，或一个球面(球面一部分)一个平面的透明体。
它所成的像有实像也有虚像。
透镜一般可以分为两大类：凸透镜和凹透镜。
中央部分比边缘部分厚的叫凸透镜，有双凸、平凸、凹凸三种;中央部分比边缘部分薄的叫凹透镜，有双凹、平凹、凸凹三种。
LED透镜一般为硅胶透镜，因为硅胶耐温高(也可以过回流焊)，因此常用直接封装在LED芯片上。
一般硅胶透镜体积较小，直径3-10mm.并且led透镜一般与LED紧密联系在一起，它有助于提升LED的出光效率、透镜改变LED的光场分布的光学系统。
LED透镜即与LED紧密联系在一起的有助于提升LED的出光效率、改变LED的光场分布的光学系统。
大功率LED透镜/反光杯主要用于大功率LED冷光源系列产品的聚光，导光等。
大功率LED透镜根据不同LED出射光的角度设计配光曲线，通过增加光学反射，减少光损，提高光效(而设定的非球面光学透镜)。
下面着重讲解PMMA材料的二次聚光大功率LED透镜。
二、以材料分类1、硅胶透镜a、因为硅胶耐温高(也可以过回流焊)，因此常用直接封装在LED芯片上。
b、一般硅胶透镜体积较小，直径3-10mm.2、PMMA透镜a、光学级PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯，俗称：亚克力)。
b、塑胶类材料，优点：生产效率高(可以通过注塑、挤塑完成);透光率高(3mm厚度时穿透率93%左右);缺点：温度不能超过80°(热变形温度92度)。
3、PC透镜a、光学级料Polycarbonate(简称PC)聚碳酸酯。
b、塑胶类材料，优点：生产效率高(可以通过注塑、挤塑完成);透光率稍低(3mm厚度时穿透率89%左右);缺点：温度不能超过110°(热变形温度135度)。
4、玻璃透镜光学玻璃材料，优点：具有透光率高(3mm厚度时穿透率97%)、耐温高等特点;缺点：体积大质量重、形状单一、易碎、批量生产不易实现、生产效率低、成本高等。
LED及光学技术培训
珠宝照明
铂金的提炼难度更高，更稀少，色泽比黄金显得 高贵冷艳，所以其价位更高。而对于铂金往往采 用射灯方式，采用高色温的冷白光更能展现铂金 和钻石的冷艳光辉。7000-8000（冷白光用于钻石、 铂金、银器、水晶照明，照度2这类珠宝饰品，其卖点主要是 温润柔和。所以这类产品的光照照度不需太高， 700—1000lx即可。色温选择以4200K为主。若采 用金卤灯，则柜台内建议摆放几杯水吸收热量。
可变焦隐形眼镜设计
平面镜及应用
平面镜偏转： 平面镜重要性质之一，以一定方向的光线入射到平面镜，平面镜摆 动a角，反射光线将有2a的摆角。
应用：测量微小角度和位移。
平面镜及应用
平面镜多次反射在二维高精度平面检测
准直扩束器原理及应用
激光器输出的光为高斯光束，在实际使用时，往往需要实现准直和扩
束，进一步压缩发散角和扩大光斑尺寸
扩束镜是能够改变激光光束直径和发散角的组件。从光源发出的光束具有一 定的发散角，可以通过扩束镜的调节使光束变为准直（平行）光束，才能获 得细小的高功率密度光斑。它有以下方法可以实现扩束： 1) 棱镜扩束法 2) 透镜扩束法
准直扩束器原理及应用
散光透镜-LED电视
矩形光斑透镜
光效
散射损失 玻璃的散射损失主要发生在复合玻璃中，由于玻璃内部存在一些能使光改
光学扩展量
问题解释1：LED是一个面光源，同时朗伯体分布，当通过透镜后， 希望光束尽可能的小，这时，透镜就要求尺寸要大，否则光的利用 率就会下降。
光学扩展量
问题解释1：LED是一个面光源，同时朗伯体分布，当通过反射镜后， 希望光束尽可能的小，实现远距离照明，反射镜就要求尺寸要大。
人与太阳
人的规律
dU n2 cosddA
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光学基础知识及LED基本理论第一部分LED基本理论知识（一）LED发光原理发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。
因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。
此外，在一定条件下，它还具有发光特性。
在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。
进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图1所示。
图1假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。
除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。
发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。
由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。
理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Ｅg有关，即λ≈1240/Eg（mm）式中Eg的单位为电子伏特（eV）。
若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。
比红光波长长的光为红外光。
现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本、价格很高，使用不普遍。
（二）LED的特性1．极限参数的意义（1）允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。
超过此值，LED发热、损坏。
（2）最大正向直流电流IFm：允许加的最大的正向直流电流。
超过此值可损坏二极管。
（3）最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压。
超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。
（4）工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。
低于或高于此温度范围，发光二极管将不能正常工作，效率大大降低。
2．电参数的意义（1）光谱分布和峰值波长：某一个发光二极管所发之光并非单一波长，其波长大体按图2所示。
图2由图可见，该发光管所发之光中某一波长λ0的光强最大，该波长为峰值波长。
（2）发光强度IV：发光二极管的发光强度通常是指法线（对圆柱形发光管是指其轴线）方向上的发光强度。
若在该方向上辐射强度为（1/683）W/sr时，则发光1坎德拉（符号为cd）。
由于一般LED的发光二强度小，所以发光强度常用坎德拉(mcd)作单位。
（3）光谱半宽度Δλ:它表示发光管的光谱纯度.是指图3中1/2峰值光强所对应两波长之间隔.（4）半值角θ1/2和视角：θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向（法向）的夹角。
半值角的2倍为视角（或称半功率角）。
图3给出的二只不同型号发光二极管发光强度角分布的情况。
中垂线（法线）AO的坐标为相对发光强度（即发光强度与最大发光强度的之比）。
显然，法线方向上的相对发光强度为1，离开法线方向的角度越大，相对发光强度越小。
由此图可以得到半值角或视角值。
（5）正向工作电流If：它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。
在实际使用中应根据需要选择IF在0.6·IFm以下。
（6）正向工作电压VF：参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。
一般是在IF=20mA 时测得的。
发光二极管正向工作电压VF在1.4～3V。
在外界温度升高时，VF将下降。
（7）V-I特性：发光二极管的电压与电流的关系可用图4表示。
在正向电压正小于某一值（叫阈值）时，电流极小，不发光。
当电压超过某一值后，正向电流随电压迅速增加，发光。
由V-I曲线可以得出发光管的正向电压，反向电流及反向电压等参数。
正向的发光管反向漏电流IR<10μA以下。
（三）LED的优点与缺点LED的优点：1.电压：LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。
2.效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少80%。
3.适用性：很小，每个单元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境。
4.稳定性：10万小时，光衰为初始的50%。
5.响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级。
6.对环境污染：无有害金属汞。
7.颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色 发光。
如小电流时为红色的LED，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色。
8.价格：LED的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300～500只二极管构成LED的缺点：1、每瓦的流明成本高.2、光效还没有荧光灯或HID高.3、需要驱动器驱动(不如白灯简单)家用照明灯发光效率和平均寿命的比较:（四）LED的基本结构、及分类1、LED的结构LED的封装结构如下图：2、LED的分类2.1、按发光管发光颜色分按发光管发光颜色分，可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。
另外，有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。
根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。
散射型发光二极管和达于做指示灯用。
2.2．按发光管出光面特征分按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。
圆形灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。
国外通常把φ3mm的发光二极管记作T-1；把φ5mm的记作T-1（3/4）；把φ4.4mm的记作T-1（1/4）。
由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。
从发光强度角分布图来分有三类：（1）高指向性。
一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。
半值角为5°～20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成自动检测系统。
（2）标准型。
通常作指示灯用，其半值角为20°～45°。
（3）散射型。
这是视角较大的指示灯，半值角为45°～90°或更大，散射剂的量较大。
2.3．按发光二极管的结构分按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。
2.4．按发光强度和工作电流分按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED（发光强度<10mcd）；超高亮度的LED（发光强度>100mcd）；把发光强度在10～100mcd间的叫高亮度发光二极管。
一般LED的工作电流在十几mA至几十mA，而低电流LED的工作电流在2mA以下（亮度与普通发光管相同）除上述分类方法外，还有按芯片材料分类及按功能分类的方法。
第二部分 照明相关的光学常识一、光与电磁波：光是一种电磁波，它具有电磁波的特性。
光波在整个电磁波谱中只站很小的一部分（见图1.1）。
速度为：30×10000 km/s，波长为780～380nm（纳米）。
1纳米=10的-9次方米三、照明相关的光学单位及术语：（一）光的基本单位1、光通量----光源发射并被人的眼睛接收的能量之和即为光通量。
单位：流明（lm）,符号 Φ,。
一般情况下，同类型的灯的功率越高，光通量也越大。
（说明 发光体每秒种所发出的光量之总和，即光通量）2、光强----一般来讲，光线都是向不同方向发射的，并且强度各异。
光源在某一特定方向角内发射的光通量就叫做光强。
单位：坎德拉（cd）。
（说明 发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量）3、照度----单位被照面上接收到的光通量称为照度。
如果每平方米被照面上接收到的光通量为1（lm），则照度为1(lx)。
单位：勒克斯（lx）。
1勒克斯（lx）相当于每平方米被照面上光通量为1流明（lm）时的照度。
夏季阳光强烈的中午地面照度约5000 lx，冬天晴天时地面照度约2000 lx，晴朗的月夜地面照度约0.2 lx。
（说明发光体照射在被照物体单位面积上的光通量）4、亮度----亮度是表示眼睛从某一方向所看到物体反射光的强度。
单位：坎德拉/平方米（cd/m2）。
（说明 发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量）（二）术语1、绿色照明----通过科学的照明设计，采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明器产品，最终达到高效、舒适、安全、经济、有益于环境和改善人们身心健康并体现现代化文明的照明系统。
2、节能灯----指消耗较少的电能而达到较高的光照效果的照明产品，如荧光灯、环型灯、直管型荧光灯、紧凑型荧光灯、LED灯等。
3、光通维持率----灯在规定的条件下燃点，灯在寿命期间内一特定时间的光通量与该灯的初始光通量之比，以百分数来表示。
国标要求：2000h不小于78%。
国外先进水平：2000h不小于90%。
美国能源之星：40%额定寿命时不小于80%。
国内水平：注重质量的企业，并采用保护膜工艺，基本都能达到国标。
4、功率因数----交流电路中电压有效值与电流有效值的乘积为视在功率，而有功功率只是其中的一部分。
功率因数是灯管的有功功率与视在功率之比。
功率因数低，则电流中的谐波含量越高，对电网产生污染，破坏电网的平衡度，无功损耗增加5、显色指数----衡量光源显现实照物体真实颜色能力的参数。
显色指数（0-100）高的光源对颜色的再现越接近自然原色。
显色指数低导致颜色失真。
以下是常用灯种的显色指数：白炽灯： >95 管型荧光灯：65-80三基色稀土荧光灯：80左右 高压钠灯： 25-60金卤灯： 70-906、显色性：光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼真的程度，是通过与同色温的参考或基准光源（太阳光）下物体外观颜色的比较。
显色性高的光源对颜色的表现较好，我们所看到的颜色也就较接近自然原色，显色性低的光源对颜色的表现较差，我们所看到的颜色偏差也较大。
显色分两种：1、忠实显色：能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数(Ra)高的光源，其数值接近100，显色性最好。
2、效果显色：要鲜明地强调特定色彩，表现美的生活可以利用加色法来加强显色效果。
采用低色温光源照射，能使红色更鲜艳；采用中色温光源照射，使蓝色具有清凉感；采用高色温光源照射，使物体有冷的感觉。
光所发射的光谱内容决定光源的光色，但同样光色可由许多，少数甚至仅仅两个单色光波混合而成，影响所及，对各个颜色的显色性亦大不相同。
二相同光色的光源会有相异的光谱组成，光谱组成较广的光源较有可能提供较佳的显色品质。
当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的色差(color shift)。