色溫和顯色性什么關系？色溫和顯色性怎么計算？

色溫和顯色性是光源兩個重要的顏色指標，其中色溫是衡量光源色的指標，是光源自身顯現的顏色；顯色性是衡量光源視覺質量的指標，是光源照射到物體表面時所顯現的顏色。那么，色溫和顯色性什么關系？色溫和顯色性怎么計算？本文為大家做了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

光源色溫的含義：

色溫(wen)是(shi)光(guang)(guang)源的(de)重要顏色指標，色溫(wen)分為絕對色溫(wen)與相關色溫(wen)。當光(guang)(guang)源發出的(de)光(guang)(guang)譜與加熱一(yi)個黑(hei)體(ti)使其產(chan)生同(tong)樣(yang)光(guang)(guang)譜時，加熱黑(hei)體(ti)所需要的(de)溫(wen)度(du)就(jiu)是(shi)該(gai)光(guang)(guang)源的(de)絕對色溫(wen)，絕對色溫(wen)的(de)概念是(shi)在(zai)1911年由Hyde提出的(de)，一(yi)般用T表(biao)示(shi)，單位(wei)為開爾文（K），是(shi)表(biao)示(shi)光(guang)(guang)源特性最基(ji)本的(de)參數之一(yi)。這(zhe)里的(de)黑(hei)體(ti)是(shi)指對外來輻射或光(guang)(guang)線完全(quan)吸收的(de)一(yi)種(zhong)理想物(wu)體(ti)，是(shi)不存(cun)在(zai)的(de)。

絕對色(se)溫雖然可以準確地描述光源(yuan)的(de)(de)顏色(se)，然而對于大部分光源(yuan)來說，光源(yuan)的(de)(de)色(se)品(pin)坐標不可能與某一(yi)絕對溫度(du)下(xia)的(de)(de)黑(hei)體輻射色(se)品(pin)坐標完全相同，為此，Raymond Davis等人提出了相關色(se)溫的(de)(de)概念，一(yi)般用Tc來表(biao)示，單(dan)位(wei)為開爾(er)文（K），它表(biao)示與光源(yuan)具有(you)最(zui)相似顏色(se)刺激(ji)的(de)(de)黑(hei)體輻射的(de)(de)溫度(du)。

光源顯色性的含義：

光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)顯(xian)色性(xing)是描述光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)顏色特(te)性(xing)的(de)另一個方面，即(ji)物體在(zai)光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)照(zhao)明下所呈現(xian)顏色的(de)真實性(xing)。可表(biao)(biao)述為(wei)：在(zai)某光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)照(zhao)明下所呈現(xian)顏色效果與(yu)(yu)在(zai)日(ri)光(guang)(guang)或黑體輻射(she)照(zhao)明下的(de)一致性(xing)。光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)顯(xian)色性(xing)一般用顯(xian)色指(zhi)數來表(biao)(biao)示(shi)，該指(zhi)標代表(biao)(biao)相同樣品在(zai)某種(zhong)光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)下與(yu)(yu)日(ri)光(guang)(guang)下觀(guan)察時接(jie)近(jin)程度，顯(xian)色指(zhi)數的(de)范圍為(wei)0-100，數值越(yue)高，表(biao)(biao)示(shi)在(zai)這種(zhong)光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)下觀(guan)察顏色的(de)效果越(yue)好（與(yu)(yu)日(ri)光(guang)(guang)越(yue)接(jie)近(jin)），反之則越(yue)差。

光源色溫和顯色性的關系：

色(se)溫(wen)(wen)是光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)重要指(zhi)標，用(yong)來描(miao)述光(guang)(guang)(guang)源本(ben)身的(de)(de)顏(yan)色(se)。一(yi)定的(de)(de)色(se)光(guang)(guang)(guang)具(ju)有一(yi)定的(de)(de)相對能(neng)量分布：當(dang)黑體連續加熱，溫(wen)(wen)度不(bu)(bu)斷升(sheng)高時(shi)，它的(de)(de)相對光(guang)(guang)(guang)譜能(neng)量分布的(de)(de)峰(feng)值部位將(jiang)由長波方向向短(duan)波方向變(bian)化，其所(suo)發光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)顏(yan)色(se)的(de)(de)變(bian)化順序(xu)是紅-黃-白(bai)-藍。同(tong)一(yi)種(zhong)顏(yan)色(se)，在白(bai)熾燈、鹵素(su)燈、中(zhong)午日光(guang)(guang)(guang)等不(bu)(bu)同(tong)光(guang)(guang)(guang)源照明下，所(suo)表(biao)現出來的(de)(de)顏(yan)色(se)是不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)。而(er)這種(zhong)差(cha)異(yi)就是由光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)色(se)溫(wen)(wen)不(bu)(bu)同(tong)造成的(de)(de)。

有(you)關光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源顏色(se)(se)(se)(se)特性(xing)的(de)(de)(de)(de)評(ping)價的(de)(de)(de)(de)另一個指標是光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)(de)顯(xian)色(se)(se)(se)(se)性(xing)，它研究物(wu)體在光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源照(zhao)明下所呈現的(de)(de)(de)(de)顏色(se)(se)(se)(se)效果(guo)(guo)。光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)分布決定(ding)了光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)(de)顯(xian)色(se)(se)(se)(se)性(xing)，具有(you)連(lian)續光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)分布的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源均有(you)較好的(de)(de)(de)(de)顯(xian)色(se)(se)(se)(se)性(xing)，如(ru)白(bai)熾燈(deng)、日(ri)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)等。另外，由(you)特定(ding)的(de)(de)(de)(de)色(se)(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)組成的(de)(de)(de)(de)混(hun)合光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源也能有(you)很好的(de)(de)(de)(de)顯(xian)色(se)(se)(se)(se)性(xing)，如(ru)波長為610nm（橙(cheng)）、540 nm（綠）和450nm（藍(lan)）的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)輻射對提高(gao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)(de)顯(xian)色(se)(se)(se)(se)性(xing)具有(you)特殊效果(guo)(guo)，所以采用(yong)這三種(zhong)色(se)(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)以適(shi)當(dang)的(de)(de)(de)(de)比(bi)例(li)混(hun)合所產生的(de)(de)(de)(de)白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)與連(lian)續光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)的(de)(de)(de)(de)白(bai)熾燈(deng)或日(ri)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)具有(you)同樣優良的(de)(de)(de)(de)顯(xian)色(se)(se)(se)(se)性(xing)。光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)(de)顯(xian)色(se)(se)(se)(se)性(xing)影響(xiang)著人眼(yan)所觀(guan)察的(de)(de)(de)(de)物(wu)體顏色(se)(se)(se)(se)，在顯(xian)色(se)(se)(se)(se)性(xing)好的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源照(zhao)明下，物(wu)體顏色(se)(se)(se)(se)的(de)(de)(de)(de)失真(zhen)就會小。

光(guang)源的(de)色溫和顯色性是光(guang)源的(de)兩個重要的(de)顏(yan)色指標。兩者之(zhi)間沒有必然的(de)聯系，因為(wei)具有不同光(guang)譜分布的(de)光(guang)源可(ke)能有相同的(de)色溫，但其(qi)顯色性可(ke)能差別很大。

光源色溫的計算方法：

1.絕對色溫計(ji)算方法

絕對色(se)(se)(se)(se)溫(wen)在CIE-1931色(se)(se)(se)(se)品圖上是一條連續的(de)弧形軌(gui)跡，這條軌(gui)跡稱為(wei)黑體(ti)軌(gui)跡線(xian)。光(guang)源(yuan)的(de)色(se)(se)(se)(se)品坐標如果落于黑體(ti)軌(gui)跡上，則對應的(de)黑體(ti)溫(wen)度就為(wei)此光(guang)源(yuan)的(de)絕對色(se)(se)(se)(se)溫(wen)。絕對色(se)(se)(se)(se)溫(wen)的(de)計(ji)算公式(shi)為(wei)：

式中n=（x-0.3320）/（y-0.1858），x、y為CIE-1931的(de)(de)(de)色(se)(se)(se)(se)(se)坐標。為方便描述，色(se)(se)(se)(se)(se)溫也(ye)可理解(jie)為光(guang)源的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)(se)，隨著色(se)(se)(se)(se)(se)溫值的(de)(de)(de)提高，光(guang)源的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)(se)會由紅色(se)(se)(se)(se)(se)向(xiang)藍色(se)(se)(se)(se)(se)轉變。

2.相關色溫計算方法

為(wei)了快速準(zhun)確地計算(suan)出(chu)(chu)光源的相(xiang)關色(se)(se)溫(wen)，目前已經提出(chu)(chu)了幾種(zhong)比較典(dian)型計算(suan)方法，包括：三(san)角(jiao)垂足插(cha)值法、黑(hei)體軌跡法和模(mo)擬黑(hei)體軌跡法等，這幾種(zhong)方法雖(sui)然計算(suan)精確，但計算(suan)過程復雜(za)，計算(suan)量大(da)。為(wei)了更加高效準(zhun)確地計算(suan)出(chu)(chu)相(xiang)關色(se)(se)溫(wen)，J.Smith、Macadam和Tamaru等人提出(chu)(chu)了幾種(zhong)計算(suan)相(xiang)關色(se)(se)溫(wen)的經驗公式(shi)。

J.Smith等人提出的相關色溫計(ji)算(suan)公式為：

式中(zhong)n=（x-0.3320）/（0.1858-y），x、y為CIE-1931的色坐標。

Macadam等人(ren)提出(chu)的相關色溫計算公式為：

式(shi)中(zhong)n=（x-0.329）/（y-0.187），x、y為CIE-1931的(de)色(se)坐標。

Tamaru等人提出的相關(guan)色(se)溫計算公式為：

式中n=（x-0.332）/（y-0.1858），x、y為CIE-1931的色坐(zuo)標。

上(shang)述(shu)三(san)種經(jing)驗公(gong)(gong)式均可(ke)以(yi)直接(jie)計(ji)(ji)算出已知色品坐標(biao)光(guang)源的相(xiang)關(guan)色溫(wen)，且(qie)計(ji)(ji)算快速(su)、準(zhun)確。對(dui)于多基色混合(he)(he)光(guang)，其色品坐標(biao)只能落在(zai)混合(he)(he)光(guang)圍(wei)成的色品坐標(biao)的連(lian)線區(qu)域(yu)內(nei)，故上(shang)述(shu)經(jing)驗公(gong)(gong)式也可(ke)以(yi)用混合(he)(he)光(guang)相(xiang)關(guan)色溫(wen)的計(ji)(ji)算。

光源顯色性的計算方法：

光源(yuan)的(de)(de)顯(xian)色(se)(se)(se)性一般(ban)用顯(xian)色(se)(se)(se)指(zhi)(zhi)數(shu)表(biao)示，計(ji)(ji)算顯(xian)色(se)(se)(se)指(zhi)(zhi)數(shu)的(de)(de)標準方法，是CIE制定(ding)的(de)(de)“測色(se)(se)(se)法”。評價(jia)時采(cai)用一套14種試(shi)驗(yan)(yan)顏色(se)(se)(se)樣品，根(gen)據在參照光源(yuan)下和待測光源(yuan)下各試(shi)驗(yan)(yan)色(se)(se)(se)的(de)(de)色(se)(se)(se)差(cha)△E，計(ji)(ji)算出光源(yuan)特殊顯(xian)色(se)(se)(se)指(zhi)(zhi)數(shu)Ri：

一(yi)般顯色指(zhi)數(shu)Ra的計算公式：

光源的(de)一般顯色(se)指(zhi)數越(yue)高，其顯色(se)性就越(yue)好(hao)，對顏(yan)色(se)的(de)還原性越(yue)好(hao)。

通常是在已知待測(ce)光(guang)源的(de)(de)光(guang)譜能量(liang)分(fen)布P（λ）的(de)(de)情況下，進行顯色(se)指數計(ji)算的(de)(de)，其主要(yao)步驟如下：

1.根據待測光源(yuan)的光功率譜(pu)分(fen)布(bu)，計算待測光源(yuan)的色度(du)坐標（xc，yc）、（uc,vc）、相(xiang)關(guan)色溫T；其中：

2.由待測(ce)光(guang)源(yuan)的(de)光(guang)功率(lv)譜分布和(he)1-14試驗(yan)色的(de)光(guang)譜輻亮度(du)因(yin)數，計算(suan)待測(ce)光(guang)源(yuan)下1-14號試驗(yan)色的(de)色度(du)坐標（xci，yci）并(bing)求相應（uci，vci）。

3.根據T選(xuan)擇參照照明(ming)體(ti)，查表(biao)得出參照照明(ming)體(ti)的色度參數（ur，vr，cr，dr），以及在參照照明(ming)體(ti)下試驗色的顏(yan)色空(kong)間坐標U*ri、V*ri、W*ri。

4.由(you)待(dai)測(ce)光源色坐(zuo)標(biao)（uc，vc），求(qiu)（cc，dc）以及(ji)待(dai)測(ce)光源下試驗(yan)色的(de)色坐(zuo)標(biao)（uci,vci）求(qiu)（cci，dci），并計算(suan)試驗(yan)色的(de)適應(ying)色位(wei)移(yi)（u‘ci,v'ci），其中有(you)：

5.計(ji)算待(dai)測光源下試驗色(se)的U*ci、V*ci、W*ci。

6.求U*ri、V*ri、W*ri與U*ci、V*ci、W*ci的(de)色(se)差△Ei。

7.由(you)△Ei得特殊顯(xian)色指(zhi)數(shu)Ri和一(yi)般顯(xian)色指(zhi)數(shu)Ra。