光源常用光品質(zhì)參數(shù)（二）：光源顯色性
文章來(lái)源:恒光電器
發(fā)布時(shí)間:2016-06-18
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大家一定都有這樣一些經(jīng)歷：在一些光源下看到的物體的顏色與其在印象中的顏色差異很大,，非常不真實(shí)，如路燈,；明明在櫥窗中看到的蠻好的衣服色彩搭配,，LED照明工程，放置到室外色彩感覺(jué)就不對(duì)了,；其實(shí)這都是光源顯色特性所造成的,。學(xué)術(shù)上通常把光源對(duì)物體色外貌所產(chǎn)生的影響稱為顯色，而將光源固有的顯色特性稱為顯色性（Color Rendering Property）,。光源的光譜功率分布決定了光源的顯色性,，具有連續(xù)光譜分布的光源均有較好的顯色性，如日光,、白熾燈等,，室外照明，而光源的色溫和顯色性之間沒(méi)有必然的聯(lián)系,，因?yàn)榫哂胁煌庾V分布的光源可能有相同的色溫,，但是其顯色性可能差別很大。
CIE顯色指數(shù)
國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）對(duì)顯色性的定義如下：
The effect of an illuminant on the colour appearance ofobjects by conscious orsubconscious comparison with their colour appearanceunder a reference illuminant
CIE13.3-1995標(biāo)準(zhǔn)定義了光源顯色性評(píng)價(jià)方法,。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定評(píng)價(jià)色溫在5000K以下的光源的顯色性時(shí),，CCC認(rèn)證，將5000K以下的相同色溫的黑體作為參考光源,，認(rèn)為對(duì)應(yīng)黑體的顯色指數(shù)為100,；把相同色溫的標(biāo)準(zhǔn)照明體D作為評(píng)價(jià)色溫在5000K以上的高色溫光源顯色性的參考光源。在評(píng)價(jià)光源的顯色性時(shí),，采用一套共14種試驗(yàn)色用于光源一般顯色指數(shù)和特殊顯色指數(shù)的計(jì)算,，其中R1-R8代表了各種不同的常見(jiàn)顏色，其飽和度適中,、明度值接近相等,；而R9~R14號(hào)共6種試驗(yàn)色是一些飽和色和皮膚色，專用于特殊顯色指數(shù)的計(jì)算,，常見(jiàn)的R9就是專門針對(duì)紅色的光源顯色性,。
CIE顯色性計(jì)算方法中14個(gè)測(cè)試樣品
接著，計(jì)算待測(cè)光源及試驗(yàn)色在待測(cè)光源下的1960 UCS色品坐標(biāo),，并通過(guò)von kries色適應(yīng)修正,。然后，計(jì)算在CIE1964均勻顏色空間內(nèi)試驗(yàn)色在待測(cè)光源與參考光源下的總色位移，CCC認(rèn)證,，口碑,，分別記為Ei(i為14種試驗(yàn)色的序號(hào)，超市照明,，即i = 1, 2, 3, …, 14),，辦公照明，那么計(jì)算出各種試驗(yàn)色的特殊顯色指數(shù)Ri為：
Ri= 100-4.6Ei
光源的顯色指數(shù)越高,，其顯色性越好,。如果Ri = 100，表示該號(hào)試驗(yàn)色樣品在待測(cè)光源下與參考光源照明下的色品坐標(biāo)一致,。
由1~8號(hào)試驗(yàn)色求得的8個(gè)特殊顯色指數(shù)取平均值稱為一般顯色指數(shù)CIE Ra,。
CIE Ra計(jì)算流程
下表為一些常用光源的顯色性參數(shù)僅供參考，日常應(yīng)用一般CIE Ra在80及以上即可,，若90以上則可較好的還原物體在日光或黑體照明下的色彩,。
其他顯色指數(shù)
由于LED技術(shù)的大力發(fā)展，CIE顯色指數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于LED顯色性的評(píng)價(jià)往往有所偏差,，有些LED的CIE Ra顯色指數(shù)較高,，但實(shí)際的顯色效果不佳；為了更好地描述光源的顯色性指標(biāo),，國(guó)際相關(guān)研究者陸續(xù)推出了多種計(jì)算方法如IES TM30-15,、CQS、CRI2012,、mCRI,、FCI，GAI等,，電工照明,，用于改進(jìn)CIE顯色性評(píng)價(jià)方法的不足；原理上基本計(jì)算步驟與上述一致,，對(duì)試驗(yàn)色的選擇,、參考光源的選擇、色適應(yīng)公式的選擇,、試驗(yàn)色的飽和度等進(jìn)行了重新考量和優(yōu)化,；目前IESTM30-15的認(rèn)同度最高，且最有可能成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),。
IES顯色指數(shù)
北美照明學(xué)會(huì)（IES）于2015年5月18日在歷時(shí)兩年的工作后正式發(fā)布了對(duì)于光源顯色能力的新的評(píng)價(jià)方法——IESTM-30-15 IES Method for evaluating Light Source Color Rendition,。這一新的評(píng)價(jià)體系由IES顏色質(zhì)量工作組（IES ColorMetrics Task Force）提出，技術(shù)資訊,，該工作組共有8位委員：Mike Royer博士（美國(guó)西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室）,、Yoshi Ohno博士（美國(guó)NIST）,、Kevin Houser博士（美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)）、Minchen Wei博士（香港理工大學(xué)）,、Paul Fini博士（CREE）,、AurelienDavid博士（Soraa）、Kees Teunissen博士（Philips）和Randy Burkett（美國(guó)Randy Burkett照明設(shè)計(jì)事務(wù)所）,。該文件在經(jīng)過(guò)IES顏色委員會(huì),、技術(shù)審查委員會(huì)和董事會(huì)審查后批準(zhǔn)通過(guò)。
相比于現(xiàn)有的CIE顯色指數(shù)CRI,，IES的這個(gè)新的評(píng)價(jià)方法有幾個(gè)重大的改革：
1. 雙指標(biāo)：評(píng)價(jià)光源顯色不再僅僅使用一個(gè)指標(biāo),，LED球泡燈,，而是由兩個(gè)指標(biāo)——Rf和Rg,。Rf用于表征各標(biāo)準(zhǔn)色在測(cè)試光源照射下與參考光源相比的相似程度（100代表完全相同；0代表差別很大）,；Rg則代表各標(biāo)準(zhǔn)色在測(cè)試光源下與參考光源相比飽和度的改變（100代表飽和度相同,，大于100表示光源可以提高顏色的飽和度，低于100則代表顏色的飽和度在測(cè)試光源下較低）,。