光源顯色性的含義及光源顯色性的評價方法

什么是光源的顯色性？光源的顯色性是描述光源顏色特性的重要指標之一，即物體在光源照明下所呈現顏色的真實性。不同的光源，由于光譜分布的不同，其顏色的顯現程度也不同的。本文對光源顯色性的含義及評價方法做了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

光源顯色性的含義：

顯(xian)(xian)(xian)色(se)性是(shi)指(zhi)光(guang)(guang)(guang)源發(fa)出(chu)的(de)光(guang)(guang)(guang)照射(she)到物體上所(suo)產生的(de)客觀(guan)效果(guo)和對物體真實色(se)彩的(de)顯(xian)(xian)(xian)現程度，是(shi)評價照明光(guang)(guang)(guang)源的(de)一個(ge)重(zhong)要指(zhi)標(biao)。光(guang)(guang)(guang)源的(de)光(guang)(guang)(guang)譜分布決定(ding)(ding)光(guang)(guang)(guang)源的(de)顯(xian)(xian)(xian)色(se)性，光(guang)(guang)(guang)源的(de)顯(xian)(xian)(xian)色(se)性影響人眼(yan)觀(guan)察物體的(de)顏(yan)色(se)，對光(guang)(guang)(guang)源顯(xian)(xian)(xian)色(se)性進行定(ding)(ding)量評價是(shi)評價光(guang)(guang)(guang)源質量的(de)一個(ge)重(zhong)要方面。

一般(ban)的(de)(de)(de)人工(gong)照明(ming)光(guang)(guang)(guang)源都(dou)是用(yong)顯(xian)(xian)(xian)色(se)指數Ra作為(wei)顯(xian)(xian)(xian)色(se)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)評價(jia)指標(biao)。Ra的(de)(de)(de)數值(zhi)(zhi)范圍從0～100，沒有物(wu)理單位。Ra值(zhi)(zhi)越(yue)高，光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)顯(xian)(xian)(xian)色(se)性(xing)(xing)就越(yue)好。一般(ban)認為(wei)Ra＞80，光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)顯(xian)(xian)(xian)色(se)性(xing)(xing)優(you)良；50≤Ra≤79，光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)顯(xian)(xian)(xian)色(se)性(xing)(xing)一般(ban)；R＜50，光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)顯(xian)(xian)(xian)色(se)性(xing)(xing)較差。

光源顯色性的評價方法：

1965年CIE制定(ding)了一(yi)種評(ping)價(jia)光(guang)源(yuan)(yuan)顯(xian)色性的(de)方(fang)法(fa)，簡稱(cheng)“測(ce)(ce)色法(fa)”，經(jing)1974年修訂，正式推薦在國(guo)際上采用。按(an)CIE的(de)規定(ding)，標(biao)準(zhun)(zhun)照(zhao)明體(ti)即作為參(can)照(zhao)照(zhao)明光(guang)源(yuan)(yuan)要根據待測(ce)(ce)光(guang)源(yuan)(yuan)的(de)相關色溫(wen)來(lai)選取，一(yi)般把(ba)(ba)普朗克輻射體(ti)作為低(di)色溫(wen)光(guang)源(yuan)(yuan)（小于(yu)5000K）的(de)參(can)考(kao)標(biao)準(zhun)(zhun)，把(ba)(ba)標(biao)準(zhun)(zhun)照(zhao)明體(ti)D（即組合日光(guang)）作為高色溫(wen)光(guang)源(yuan)(yuan)（大于(yu)5000K）的(de)參(can)考(kao)標(biao)準(zhun)(zhun)。

CIE規定顯色(se)(se)(se)指數(shu)分為特殊(shu)顯色(se)(se)(se)指數(shu)Ri和一般顯色(se)(se)(se)指數(shu)Ra評價時采用一套14種試(shi)驗(yan)顏色(se)(se)(se)樣品，其中1～8號試(shi)驗(yan)色(se)(se)(se)用于一般顯色(se)(se)(se)指數(shu)的計(ji)算，這8種顏色(se)(se)(se)樣品選自(zi)孟塞爾(er)色(se)(se)(se)標，包含(han)各種有代表性的色(se)(se)(se)調，都具有中等彩度和明度，如下圖所(suo)示。

CIE除規定了(le)(le)計算(suan)一(yi)般(ban)顯色(se)(se)(se)(se)(se)(se)指數用的(de)8種標(biao)準顏色(se)(se)(se)(se)(se)(se)樣(yang)(yang)品外(wai)，還補(bu)充規定了(le)(le)6種計算(suan)特殊顏色(se)(se)(se)(se)(se)(se)顯色(se)(se)(se)(se)(se)(se)指數的(de)標(biao)準顏色(se)(se)(se)(se)(se)(se)樣(yang)(yang)品，供檢(jian)驗光源的(de)某(mou)種特殊顯色(se)(se)(se)(se)(se)(se)性(xing)能(neng)選用，分別是彩度(du)較高(gao)的(de)紅(hong)、黃、綠、藍及葉綠色(se)(se)(se)(se)(se)(se)和歐美(mei)人的(de)膚色(se)(se)(se)(se)(se)(se)，如下(xia)圖所示(shi)。我國計算(suan)光源顯色(se)(se)(se)(se)(se)(se)指數的(de)方(fang)法還增加了(le)(le)中國女性(xing)膚色(se)(se)(se)(se)(se)(se)的(de)顏色(se)(se)(se)(se)(se)(se)樣(yang)(yang)品。

特殊顯色(se)指數的計算公式為：

其中△Ei是參照光(guang)源(yuan)下和待測(ce)光(guang)源(yuan)下各(ge)種試樣色(se)的(de)色(se)差：

式(shi)中：r——參(can)照光源(yuan)下標；c——待測光源(yuan)下標；i——檢(jian)驗色樣(yang)序號的下標；U*、V*、W*——均勻顏色空間坐標值，由下式(shi)求得。

式(shi)中，Y表示檢驗色(se)樣(yang)CIE1931三色(se)刺激值Y；u、v表示檢驗色(se)樣(yang)的(de)u坐(zuo)標(biao)值；un、vn表示照明光源(yuan)的(de)uv坐(zuo)標(biao)值。（u、v坐(zuo)標(biao)值的(de)具體計算過程可(ke)查閱CIE或(huo)國家標(biao)準。）

一般顯色指數的計算公式為：

光源顯色性和色溫有什么關系？

色(se)(se)溫(wen)是(shi)光(guang)(guang)源(yuan)的(de)重(zhong)要指(zhi)標，用來描述光(guang)(guang)源(yuan)本身的(de)顏色(se)(se)。一(yi)定(ding)的(de)色(se)(se)光(guang)(guang)具有一(yi)定(ding)的(de)相對(dui)能量分布：當黑體連續加熱(re)，溫(wen)度不(bu)(bu)斷升高時，它的(de)相對(dui)光(guang)(guang)譜能量分布的(de)峰值部位將(jiang)由長(chang)波(bo)方(fang)向(xiang)(xiang)向(xiang)(xiang)短(duan)波(bo)方(fang)向(xiang)(xiang)變(bian)化(hua)(hua)，其所發光(guang)(guang)的(de)顏色(se)(se)的(de)變(bian)化(hua)(hua)順序是(shi)紅-黃(huang)-白-藍。同(tong)(tong)(tong)一(yi)種(zhong)顏色(se)(se)，在白熾燈、鹵素燈、中午(wu)日(ri)光(guang)(guang)等不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)光(guang)(guang)源(yuan)照明下，所表現出來的(de)顏色(se)(se)是(shi)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)。而這種(zhong)差異(yi)就是(shi)由光(guang)(guang)源(yuan)的(de)色(se)(se)溫(wen)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)造成的(de)。

有(you)(you)(you)關光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)特(te)性(xing)的(de)(de)(de)評價的(de)(de)(de)另一個指(zhi)標是光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)顯(xian)色(se)(se)(se)性(xing)，它(ta)研究物體在光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)照明下所(suo)(suo)呈現的(de)(de)(de)顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)效果。光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)分(fen)布決定了光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)顯(xian)色(se)(se)(se)性(xing)，具(ju)有(you)(you)(you)連續光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)分(fen)布的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)均有(you)(you)(you)較好(hao)(hao)的(de)(de)(de)顯(xian)色(se)(se)(se)性(xing)，如(ru)白(bai)(bai)熾燈、日光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)等。另外，由特(te)定的(de)(de)(de)色(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)組成的(de)(de)(de)混合光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)也能(neng)有(you)(you)(you)很好(hao)(hao)的(de)(de)(de)顯(xian)色(se)(se)(se)性(xing)，如(ru)波(bo)長為610nm（橙）、540 nm（綠）和450nm（藍(lan)）的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)輻射對提(ti)高光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)顯(xian)色(se)(se)(se)性(xing)具(ju)有(you)(you)(you)特(te)殊效果，所(suo)(suo)以采用這三種色(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)以適當的(de)(de)(de)比(bi)例(li)混合所(suo)(suo)產生的(de)(de)(de)白(bai)(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)與連續光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)的(de)(de)(de)白(bai)(bai)熾燈或日光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)具(ju)有(you)(you)(you)同樣優良的(de)(de)(de)顯(xian)色(se)(se)(se)性(xing)。光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)顯(xian)色(se)(se)(se)性(xing)影響著人眼所(suo)(suo)觀察(cha)的(de)(de)(de)物體顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)，在顯(xian)色(se)(se)(se)性(xing)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)照明下，物體顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)失真就(jiu)會小。

光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)的(de)色(se)(se)溫和顯(xian)色(se)(se)性是光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)的(de)兩個(ge)重(zhong)要的(de)顏色(se)(se)指(zhi)標。兩者之間(jian)沒(mei)有(you)必然的(de)聯系，因為具有(you)不同光(guang)(guang)譜分布的(de)光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)可能有(you)相同的(de)色(se)(se)溫，但其(qi)顯(xian)色(se)(se)性可能差別很(hen)大。