LED 線上光譜模擬器 350–1000nm 37 通道 SPD 分析工具

vitaLED® × Spectrum Simulator
LED 線上光譜模擬器 350–1000nm 37 通道 SPD 分析工具
依 vitaLED 特殊波長 LED 規格區間建模 | 能量/光量子雙基準 | McCree 光合效率 | 色度與 CCT | 汎得光電 vitaLED 研發
快速預設 Presets(依技術資源分類)
預設為依各技術工具應用場景整理的示意配方,數值為相對強度(0–100),非產品出廠規格。
我的預設(儲存在本機瀏覽器) 儲存: 載入:
顯示基準
縱軸
波長範圍
波長取值(規格區間)
背景
總光譜 通道分量 McCree 相對量子產率 V(λ) 明視覺 參考曲線 區間下限~上限包絡
滑鼠移到(或觸碰)圖表可讀取各波長的強度與通道貢獻。
全域微調 Global Tuning
半高寬倍率 FWHM×1.00
峰值波長偏移 Shift0 nm
總亮度(絕對模式)100%
半高寬與偏移可模擬 LED 光譜變寬、接面溫度升高造成的紅移;總亮度僅在「絕對」縱軸有效。
即時分析 Live Analysis
光譜特徵
峰值波長—
主峰半高寬 FWHM—
能量質心—
總輸出(相對全通道滿載)—
色度 Colorimetry (CIE 1931 2°)
混光顏色
色度座標 x , y—
相關色溫 CCT—
Duv—
植物光學指標(光量子基準)
PAR 光子佔比 (400–700)—
YPF/PPF 光合效率—
R:FR (655–665 / 725–735)—
R:FR 寬帶 (600–700 / 700–800)—
藍:綠:紅 (佔 PAR)—
波段分佈(依顯示基準)
通道控制 Channel Control(37 channels · 依規格區間)
每個通道標示的是 LED 規格波長(或色溫)區間;拖曳滑桿或輸入 0–100(僅接受整數,超出範圍自動修正),右側圓點可靜音該通道。
設定檔 Config(匯出/匯入 JSON)
37 通道規格區間 Channel Spec Ranges
光色標示波長 / 色溫區間規格分類模擬 FWHM常見應用
區間依 vitaLED「特殊波長 LED 訂製規格」表;「標準」為相近色系主色,「*」為特殊色、「**」為極特殊色,皆屬訂製規格。LED 因晶片製程,同批次的波長(nm)與色溫(K)會在合理範圍內偏移,故規格以區間標示而非單一值;模擬 FWHM 為典型值,實際以訂製成品實測為準。
模型與計算方法

1. 通道光譜模型:以規格區間建模

LED 晶片的峰值波長會在規格區間內分佈,因此每個通道以區間 [λmin, λmax] 定義。窄帶通道的單一峰以高斯函數近似:I(λ) = exp[−(λ−λp)² / 2σ²],σ = FWHM / 2.355。「波長取值」可選:區間混合(預設,將區間內各峰值位置等權平均,代表一批產品的整體光譜)、下限/中心/上限(單一峰落在區間邊緣或中心)。勾選「批次偏移包絡」會以下限與上限兩種極端畫出總光譜的可能範圍。

白光通道以色溫區間(如 Day White 4500–5000K)定義:以「藍光泵浦峰+寬帶螢光粉峰」疊加,螢光粉中心、寬度與比例已逐一擬合到區間下限、中點、上限的普朗克色度(誤差極小),區間混合則平均三者。這是示意模型,不等同任何實際產品的實測光譜。

2. 能量與光量子基準

通道滑桿值代表相對輻射功率。光量子光譜由 Q(λ) ∝ E(λ)·λ 換算(光子能量 = hc/λ)。切換「顯示基準」會改變曲線、波段分佈;植物指標一律採光量子基準。

3. PAR、YPF 與 R:FR

PAR 光子佔比 = 400–700 nm 光子數 ÷ 350–1000 nm 總光子數。YPF/PPF 以近似的 McCree (1972) 平均植物相對量子產率(400–750 nm,10 nm 解析度內插)對光子加權後除以 PPF,數值越高代表越集中在高量子產率的橘紅光區。R:FR 依光子數計算:655–665 nm ÷ 725–735 nm;寬帶版為 600–700 ÷ 700–800 nm。

4. 色度、CCT 與 Duv

色度以 Wyman 等人 (2013) 的 CIE 1931 2° 配色函數解析近似積分(380–780 nm),CCT 與 Duv 以 CIE 1960 uv 圖上與普朗克軌跡(1000–40000K 數值表加拋物線內插)的最近點求得,Duv 為有號距離(|Duv|>0.06 視為非白光,不輸出 CCT)。

5. 輸入安全

本工具完全在瀏覽器本機運算,不連線、不上傳。所有數值輸入(滑桿、數字欄位、設定檔 JSON、本機儲存的預設)一律經嚴格驗證:僅接受格式正確的整數,並限制在合法範圍(通道 0–100、半高寬倍率 0.5–2.0、偏移 ±15 nm 等);匯入設定限制長度 6000 字元、版本與欄位白名單,未知欄位一律忽略;所有畫面文字以純文字寫入,不執行任何使用者提供的內容。

6. 限制

本工具為規劃與教學用的簡化模擬:未包含溫度、電流與老化造成的光譜變化(可用「半高寬倍率」「峰值偏移」粗略示意),亦未換算實際光量或照度。數據與圖檔僅供研究單位參考,正式設計請以光譜輻射計實測。

LED 線上光譜模擬系統:客製化光譜的科研夥伴

在特殊波長 LED 設計中,相對光譜分佈 (SPD) 決定光源能否符合應用需求。本工具涵蓋 vitaLED 特殊波長 LED 規格表的 28 個波長區間與 9 個色溫區間,共 37 個通道獨立調控,可在 350–1000 nm 範圍即時調配比例,並同步計算 PAR、YPF、R:FR、色度與 CCT 等指標,協助研究與設計人員在採購與打樣前先行評估光譜組合。

🌱 植物工廠與農業照明

調整 660 nm 與 730 nm 的比例觀察 R:FR 變化,搭配藍光與白光通道,比較營養生長與開花配方的 PAR 分佈與 YPF/PPF。

🔬 工業固化與檢測

針對 UV 固化組合 365 / 385 / 405 nm,預視不同晶片搭配後的能量峰值與總光譜寬度。

🏥 生醫光療與光子應用

以 630、660、850 nm 等通道模擬光生物調節 (PBM) 研究的光譜配置,並匯出 CSV 供後續分析。

🐛 昆蟲與水族

疊加 UV-A 與綠光評估昆蟲趨光配置,或以藍綠通道模擬水下光環境。

常見問題 FAQ

Q:能量與光量子模式有什麼差別?
同一組通道比例,在光量子基準下長波長的相對高度會較高,因為相同能量在長波長包含更多光子。植物光合作用依光子數運作,故植物指標採光量子基準。

Q:R:FR 為什麼顯示 ∞?
當 725–735 nm 範圍內沒有光子(未開啟 730 nm 等遠紅光通道)時,分母為 0,因此顯示無窮大。

Q:CCT 為什麼有時顯示「非白光」?
色溫僅對接近普朗克軌跡的白光有意義。純紅藍或單色混光偏離軌跡過遠時,系統不顯示 CCT。

Q:模擬結果能直接當規格嗎?
不行。模擬器使用典型參數的示意模型,實際光譜請以供應商規格書或實測為準。

* 本模擬器之數據與圖檔僅供研究單位參考。本網站所有內容由汎得光電有限公司依法擁有其智慧財產權,未經授權禁止轉載。