LEDストリップライト用SDCMのすべて

ダイナミックで常に革新的なLED照明の世界では、色の均一性に対する顧客の要求に応えることが不可欠になっています。カラーマッチングの標準偏差（SDCM）は、LED照明ソリューションの色温度の均一性を確保する上で重要な役割を果たす指標です。

色相の異なる2つのLED照明を並べて配置することを想像してみてください。このような光の色の不統一は、奇妙で視覚的に不快に感じるでしょうか？LED照明でこのような失敗を避けるには、SDCMを考慮することが重要です。SDCMは光色の一貫性を測定し、均一で完璧な光出力を保証します。この記事では、LEDストリップのSDCMに関するあらゆる情報を紹介し、プロジェクトに適したLEDストリップを選びます。

SDCMとは？

SDCMとは、"Standard Deviation of Color Matching "の略。SDCMは、光源のカラーマッチング精度を表すマクドナルド楕円からの光色の偏差を表す、LED照明で使用される公式単位である。マクダダムの楕円は、同じ製品ファミリーのLED照明が、色の一貫性という点で標準からどれだけ逸脱しているかを示している。

McAdam楕円は科学者David McAdamによって考案された。マクアダムの測定によると、観察者が作ったマッチはすべてCIE1931色度図上の楕円の中に入る。測定は色度図上の25点で行われた。テストした色によって、色度図上の楕円の大きさと向きはかなり異なることがわかった。

25個の楕円は上の色度図に示されている。MacAdamは、被験者の50%が色の違いを観察し、50%が色の違いを観察しなかった色座標を特定した。この領域は楕円に見える。1SDCM（1マカダムス楕円）とも呼ばれる。偏差が2SDCMになると、楕円の大きさが2倍になるので、観察される色差の数が増える。

これらのステップは、異なる視認性の度合いを表している。マカダム楕円の1ステップ内に色の違いがあっても、人間の目には認識できない。2～3段階（3SDCM）でも、変化はほとんど目立たない。楕円は、色温度のずれが緩やかであることを示している。楕円の中心はLED色温度の理想的な目標値を示し、端は特定の「グレード」に対する許容偏差を示す。

下表はその概要である：

サイズ マカダムス 楕円	視認性
1 SDCM	色の違いはほとんど見られない
2 SDCM	計器によってのみ見える違い
3 SDCM	色差が少ない
4 SDCM	目に見える色の違い
5 SDCM	歴然とした差

LEDストリップにおけるSDCMの重要性

LEDストリップや照明器具の場合、SDCM値が低いほど色の一貫性が高いことを示し、これは製品の全体的な品質と性能に直接影響する。 高品質LEDストリップ 通常、照明のSDCM値は低く、ストリップの長さ全体およびバッチ間で一貫した色温度と色相を保証します。これは、均一でプロフェッショナルな照明環境を作り出すために非常に重要です。

• 色の一貫性と均一性

低いSDCMは、色の一貫性を維持するために非常に重要です。これにより、光源が同じように見えるようになります。したがって、色の一貫性が重要な博物館、美術館、または同様の用途の照明を購入する場合は、低SDCMフィクスチャを探してください。

• 視覚的な快適さ

SDCMの高い照明は、並べるとまったく違って見える。このような照明は、当然ながら来場者に照明の設定が間違っていると思わせる。この一貫性のない照明は、まぶしい問題を引き起こし、不快な気分にさせる。このため、スムーズで均一な照明のためには、SDCMの低い照明を使用することが重要です。

• LEDチップの品質維持

メーカーは、光の色を一定に保つための基準としてSDCMを使用している。その結果、発光するチップはすべて同じ色になる。したがって、色の一貫性により、LEDストリップの照明は完璧に見えます。したがって、SDCMの値を考慮することで、最終製品の品質が向上します。

• 長期業績

照明器具の色は、時間の経過とともに徐々に変化する。そのため、SDCMの高いランプを使用すると、光の変化が目立ちやすくなります。逆に、SDCMの低いランプを使えば、色変化の問題を最小限に抑えることができます。その結果、器具を交換することなく長期間使用することができます。

SDCMと他のカラー指標との関係

SDCMは主に色の一貫性に関係しますが、CCT（色温度）やCRI（演色評価数）といった他の色指標とも密接な関係があります。SDCM値が良好なLEDストリップと照明器具は、一般的に一貫した色温度と高いCRIを持ち、これらすべてが全体的な照明品質に貢献します。

SDCMとCCTの関係

CCTとは、白色光の色相をケルビン単位で表したもので、CCTが高いほど冷たい光、低いほど暖かい光となります。しかし、CCTの値を決定することができたとしても、光の色に大きな違いを見つけることができます。例えば、CCTが3000Kのストリップは、緑色に見えたり、温白色に見えたり、赤色に見えたりする。このような色の違いがあっても、3000K電球と呼ばれます。したがって、CCTは基本的に色温度値が変動する色温度の範囲であると言える。

では、光の色を正確に識別するにはどうすればいいのでしょうか？光の色を正確に識別するには、SDCMを考慮する必要がある：

上のグラフから、暖白色CCT＝3061Kは標準光源の5SDCM以内、つまりSDCM＜5であることがわかる。

そしてこのグラフでは、暖白色のCCT＝3078Kであり、上記の色温度値3061Kと大差ないことがわかる。標準の3000Kとの間のSDCMはすでに5SDCMを外れており、SDCM＞7となり、SDCMの乖離が大きすぎる。つまり、両者の間にはすでに色差があるのだ。

SDCMとCRIの関係

CRIは、光の色に関するもう一つの指標である。人工照明下での物体の色の正確さを決定する。0から100の尺度で、CRI値が高い（100に近い）ほど、色の再現性がより自然であることを意味する。CRIは色再現の質を反映するものであり、複数の光源における色の一貫性を反映するものではない。

SDCMは、別のターゲット光源と比較した光のカラーシフトを決定します。SDCMが低いということは、色ずれが少なく、同じような色出力であることを意味する。高CRIの光源でも、（SDCM値が大きく異なる場合）見た目に違いが出ることがあり、SDCM支援CRIは、色が正確であるだけでなく、一貫していることを保証します。その結果 高CRIのLEDストリップ と低いSDCMが高品質の照明を提供する。

これらの高CRI・低SDCMストリップを使用する利点は以下の通りである：

• より高い色精度

• 色の一貫性と均一な照明

• まぶしさがなく、目の疲れを軽減

• 快適な視界

さらに、高CRIで低SDCMのLEDストリップは、商業照明に不可欠である。小売店では、高CRIテープライトは顧客に商品の正確な色を示す。同様に、低SDCMライトの下で買い物をすれば、快適で均一な光の設定が得られる。

SDCMと色収差の関係

色収差とは、色の差、つまり2つの光の色のX座標値とY座標値の差のことで、その差が小さいほど色収差は小さくなる。

SDCMとは、製品のX,Y値と標準光源のX,Y値との差のことで、距離が小さいほどSDCMは小さくなる。

例を挙げよう：

サンプルAは3 SDCM、Bは3 SDCM、Dは5 SDCMであり、BのX座標値からAのX座標値を引くと、+0.0099に等しい結果となる。同じアルゴリズムにより、y座標の差は+0.0148に等しく、ABの色差は(X = +0.0099, Y = +0.0148)、ADの色差は(X = +0.0030, Y = -0.0041)となる。

しかし、AとBのSDCMは等しく、どちらも3SDCMであるのに対し、AとDのSDCMは2であるため、SDCMと色差は異なっている。

下図は、色温度3000Kにおいて、2Step、3Stepr、5Step、7StepのSDCMが発する光の色差を示している：

上記の比較表から、それがわかる：

1.SDCM 2ステップの色差は基本的に人間の目には見えない。SDCM 3ステップの色差は小さく、5ステップと7ステップのSDCMの色差はより明確である。

2.SDCM 3 ステップは人間の目認識の重要な値である。

マクアダムの実験では、直線関係が存在する間の標準偏差の3倍（つまり3ステップの位置）がちょうど知覚される色差とカラーマッチングの標準偏差であることが証明された。もし、2つの色座標が2ステップのマクアダム楕円の範囲内（つまり2ステップ以内）に収まっていれば、人間の目には2つの色の違いはほとんどわからない。

3番マクアダムの楕円の境界に相当する色と3番マクアダムの楕円の中心に相当する色の差が人間の目で検出できる色収差であり、SDCMが大きいほど色収差は大きくなる。

SDCMとデュヴの関係

Duvは "Delta UV "の略。これはLEDライトのもう一つの指標で、色度図における光の色と純白の間の変化を示す。これは、白色光が緑色を帯びているかピンク色を帯びているかを意味する。

Duvの値には正負があり、光源の色度点がプランクトレースより上にある場合は正、光源の色度点がプランクトレースより下にある場合は負となる。Duv値がゼロを超える場合をポジティブDuvと呼びます。光の色は冷たく見え、緑がかった色合いになります。同様に、Duv値がゼロ以下の場合、光の色はピンクがかって見え、暖色系になります。従って、正確を期すためには、常にDuvはゼロを選ぶべきです。これにより、色が望ましいCCTの外観から逸脱することがなくなります。

同じCCTおよびSDCMのランプでも、Duv値が異なるため、見え方が異なる場合があります。

たとえば、CCT 4000K、SDCM 1の2つのLEDを使 うとします。一方の光のDuvが+0.003で、もう 一方の光のDuvが-0.003だとします。このとき、同じCCTとSDCMであっても、正のDuvを持つ光は緑色に見えます。同時に、負のDuvを持つ光は、より暖かいピンク色に見えます。

したがって、光を一定に保つためには、Duv値を考慮することが重要である。

LED業界向けSDCM規格

現在、国際的なSDCM基準には主に3つのタイプがある：

1.北米エネルギースター基準

エネルギースターANSI C78.376、LED特性による色許容差≤7 SDCM。

色温度範囲	ANSI C78.377
	3ステップ	距離	5つのステップ	距離	7つのステップ	距離
2700K	2670-2780K	110	2630-2830K	200	2580-2880K	300
3000K	2970-3120K	150	2920-3170K	250	2870-3220K	350
3500K	3360-3560K	200	3300-3650K	350	3230-3730K	500
4000K	3860-4110K	250	3770-4220K	450	3680-4330K	650
5000K	4860-5210K	350	4750-5300K	550	4650-5450K	900
6500K	6300-6800K	500	6150-6950K	800	6050-7150K	1100

2.EU IEC規格

LED の分割区域を調整する技術的要求事項に従う EU 標準的な ERP、色の許容≤ 6SDCM。

色温度範囲	IEC 60081
	3ステップ	距離	5つのステップ	距離	7つのステップ	距離
2700K	2680-2790K	110	2640-2840K	200	2590-2890K	300
3000K	2865-3015K	150	2820-3070K	250	2770-3120K	350
3500K	3350-3550K	200	3280-3630K	350	3210-3710K	500
4000K	3910-4160K	250	3820-4270K	450	3740-4390K	650
5000K	4810-5160K	350	4720-5270K	550	4620-5420K	900
6500K	6200-6700K	500	6100-6900K	800	5950-7050K	1100

3.中国国家規格

中国標準GB10682-2002、色公差≤5 SDCMのダブルエンド蛍光灯性能要件は、LEDランプの色公差の参考として使用できる。

さまざまなLED照明におけるSDCMの応用

SDCMの重要性は、商業照明、美術館の展示、高級な室内装飾など、特定の用途において特に顕著です。これらのシナリオでは、視覚的な一貫性とプロフェッショナリズムを確保するために、極めて高い色の一貫性が要求されます。したがって、SDCM値を理解し制御することは、建築照明、小売店や商業スペース、家庭やオフィスの照明など、高品質のLEDストリップやLED照明器具を選択し使用する上で非常に重要です。

LEDストリップやLED器具を購入する際に私たちが比較する一般的な指標はCCTとCRIですが、問題はこの2つの指標だけでは光の色の一貫性を確保できないことです。上記の例で説明したように、同じCCTを持つ2つのLEDストリップが、SDCM値によって異なって見えることがあります。したがって、色の一貫性を確保するには、SDCMを省略するしかありません。

屋内空間、または正確な色維持が必要な用途では、色の一貫性が確保され、空間がコンパクトに照らされるように、一般的に少ないSDCMが必要です。一般的に、屋内照明は最初の3 SDCMを使用するのが最適ですが、屋外スペースでは、より多くの色誘導体を持つLEDフィクスチャでも問題ありません。照明要件に応じて5 SDCM以上を選択できます。

申し込み	推奨SDCM
アートギャラリーと美術館	1-2ステップSDCM
医療施設	1-2ステップSDCM
居住スペース	1-3ステップSDCM
オフィススペース	3-4ステップSDCM
製造業および工業	4-5ステップSDCM
屋外照明	5 以上 ステップ SDCM

SDCMのテスト方法

通常、LEDメーカーはSDCM規格を使ってLEDチップを分類・選別している。SDCM値を厳密に管理することで、より一貫性のある色のLED照明を製造することができる。この選別プロセスは、さまざまな用途における最終製品の品質と一貫性の向上に役立っている。

完成したLEDランプのSDCM値を正確に測定・管理することは、技術的な課題である。専門的な測定機器、厳格な品質管理プロセス、信頼できるメーカーが必要です。LED照明器具メーカーは、より低いSDCM値とより良い色の一貫性を達成するために、生産技術と試験方法を継続的に改善しています。

LEDストリップのSDCMは、LEDチップの色の一貫性を測定するために分光計に接続された大型積分球装置を使用してテストされる。

試験報告書の右上に、このランプのSDCM値1.5 SDCMが表示されている。これは標準値に非常に近い。

結論

SDCMは色の一貫性と直接的かつ密接な関係があります。SDCMは色の違いを測定し表現する標準化された方法を提供し、異なるロットのLED製品や異なるメーカー間の色の一貫性を客観的に比較することができます。SDCMの値が低いほど、色の一貫性が高くなり、高品質の照明効果を必要とする用途では特に重要です。

LEDストリップや照明器具の場合、SDCM値が低いほど色の一貫性が高いことを示し、これは製品の全体的な品質と性能に直接影響します。高品質のLED照明は一般的にSDCM値が低く、ストリップの長さ全体やバッチ間で一貫した色温度と色相を保証します。これは、均一でプロフェッショナルな照明環境を作り出すために非常に重要です。

照明設計者やエンドユーザーにとって、SDCM値を理解することは、より多くの情報に基づいた製品選択を行う上で役立ちます。SDCM値は、さまざまなLEDストリップ製品の色の一貫性を評価・比較するための客観的な基準を提供し、特定の用途に最も適した製品を選択できるようにします。

SDCMは、照明器具間の色の一貫性を確保するための重要なマトリックスです。しかし、ランプに適したSDCMを選択することを常に考慮し、室内では常にSDCMの低いランプを使用する必要があります。そうすることで、部屋全体が均一で一貫した照明になります。また、SDCMをテストし、厳格な値を維持している信頼できるブランドのランプを購入してください。