光源的色度特性怎么理解？常用的光源色度測量方法有哪些？

光源的色度特性怎么理解？光源的色度特性有兩方面的意義：一是人眼直接觀察光源時(shí)所看到的色度，可用三刺激值和色品坐標(biāo)來表示；二是評價(jià)物體在光源照明下所呈現(xiàn)的顏色效果，用顯色指數(shù)來表示。那么，常用的光源色度測量方法有哪些？本文對光源色度的含義及光源色度測量的方法做了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

光源的色度特性怎么理解？

目前，國際上存在的表色系統(tǒng)分為兩大類：一類是以彩色的3個(gè)特性為依據(jù)，即按色調(diào)、明度和飽和度來分類；另一類是以三原色說為依據(jù)，即任一給定的色度可以用3種原色按一定比例混合而成。三色分類系統(tǒng)是以光的等色實(shí)驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)、由三刺激值表示的體系?，F(xiàn)在使用最廣泛的是CIE（國際照明委員會(huì)）表色系統(tǒng)，這是一種三原色表色系統(tǒng)，光譜的全部色度可用紅、綠、藍(lán)3種光譜波長的光按不同比例混合而成。

1931年，CIE制定了一個(gè)色度圖，用于客觀地標(biāo)定色度。就人眼的視覺反應(yīng)而言，各種色度單從其波長不同來互相區(qū)分是不完全的，還應(yīng)該同時(shí)采用色調(diào)、明度和飽和度等量。色度是物體色度在“質(zhì)”方面的特征。飽和度決定于反射光中所混入白色的數(shù)量，物體色度中純光譜色的含量越多，則其飽和度越高。明度決定于光的強(qiáng)度，亦可理解為光引起視覺刺激的程度，是物體色度在“量”方面的特征。色調(diào)和飽和度合稱為“色品”。視覺中不同波長所引起的不同色調(diào)感覺可用紅、藍(lán)、綠三原色按不同比例調(diào)配而得到。國際照明學(xué)會(huì)規(guī)定把它們之間的百分比分別用x，y，z三者來表示。由于是百分比，三者相加必等于1，故色品實(shí)際只要用x和y兩個(gè)值來表示即可。將光譜色中各段波長所引起的色度感覺在x-y平面上做成圖標(biāo)時(shí)，即得色度圖。因?yàn)榘咨捎玫攘康募t、綠、藍(lán)三色混合而得，所以圖中越接近中心的部分，表示越接近于白色，即飽和度越低；而在邊緣線部分則飽和度最高。因此，色度圖中一定位置相當(dāng)于物體色度的一定色調(diào)和一定飽和度。

光源的色度特性有兩方面的意義：一是人眼直接觀察光源時(shí)所看到的色度，可用三刺激值和色品坐標(biāo)來表示；二是評價(jià)物體在光源照明下所呈現(xiàn)的顏色效果，用顯色指數(shù)來表示。光源的色度特性只決定于光源輻射的光譜分布。光源的光譜分布一經(jīng)得到，就可以計(jì)算出它的三刺激值、色品坐標(biāo)、相關(guān)色溫和顯色指數(shù)。當(dāng)光源所發(fā)出的光的色度與黑體在某一溫度下輻射的色度接近時(shí)，黑體的溫度就稱為該光源的相關(guān)色溫，相關(guān)色溫在色品圖上表現(xiàn)為黑體軌跡上距離光源色品坐標(biāo)位置最近的點(diǎn)的溫度，因此可由光源的色品坐標(biāo)求出。照明光源的色度對于高品質(zhì)的光學(xué)成像有很大的影響，因此，光源色度的測量也有很大的實(shí)際意義。

常用的光源色度測量的方法：

光源色的色度測量可采用3種方法：目視法、刺激值直讀法和光譜輻射測色法。

1.目視法

目視測色方法是一種古老而基本的顏色測量方法，這種方法通過人眼的觀察，對顏色樣品與標(biāo)準(zhǔn)顏色的差別進(jìn)行直接的視覺比較，要求操作人員具有豐富的顏色觀察經(jīng)驗(yàn)和敏銳的判斷力。實(shí)際操作時(shí)，應(yīng)該在規(guī)定的CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體下進(jìn)行，一般可采用標(biāo)準(zhǔn)A光源或模擬D65照明體照明。進(jìn)行目視比較測量時(shí)應(yīng)具有一定亮度水平，使人眼的錐體細(xì)胞處于工作狀態(tài)，同時(shí)也應(yīng)按照CIE的規(guī)定選擇合適的視場范圍。即便如此，在其測色結(jié)果中仍不可避免地包含了一些人為的主觀因素，觀測者感覺到的顏色表現(xiàn)即顏色的外貌在很大程度上受制于觀測者的主觀心理因素，往往因人而異；而且工作效率很低。因此，隨著顏色科學(xué)的發(fā)展和工業(yè)化水平的提高，這種目視測色法在工業(yè)測色中的應(yīng)用已經(jīng)越來越少，取而代之的是采用物理儀器的客觀測色方法。

2.刺激值直讀法（光電積分法）

光電積分測量法是在所測光的波長范圍內(nèi)進(jìn)行一次積分測量。具體做法是：將有色玻璃覆蓋在光電接收器上，將接收器的光譜靈敏度S（λ）修正成國際照明委員會(huì)推薦的標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者的光譜三刺激值的形狀，用這樣的3個(gè)光電接收器接收光刺激時(shí)，用一次積分即可測出被測物的三刺激值X，Y，Z。

3.光譜輻射測色法（分光光度法）

分光光度測色方法主要是測量物體反射的光譜功率分布，或物體本身的光譜光度特性；然后再通過計(jì)算由這些光譜測量數(shù)據(jù)求得物體在各種標(biāo)準(zhǔn)光源和標(biāo)準(zhǔn)照明體下的三刺激值。這是一種精確的顏色測量方法，而且可以制成自動(dòng)化的測色設(shè)備。分光光度計(jì)是用多棱鏡或光柵將多色光分離成單色光，通過光敏組件取得樣品反射率或透過率，然后按公式計(jì)算出樣品的三刺激值。采用分光光度法的測色儀器測量準(zhǔn)確度高，但是系統(tǒng)復(fù)雜，操作麻煩，成本高，適合于要求較高的測色與配色場合。分光光度計(jì)的分光原理基本有3種：旋轉(zhuǎn)濾色片分光法、散射棱鏡分光法、衍射光柵分光法等。

不同照明體和觀察視場的 CIE 坐標(biāo)也能通過分光光度計(jì)光譜測量的數(shù)據(jù)來計(jì)算。具體地講，從光譜值轉(zhuǎn)換到 CIE 顏色三刺激值時(shí)，照明體直接作為一個(gè)參數(shù)，因此，如果從一種照明條件向其他照明體條件轉(zhuǎn)換時(shí)，就要采用數(shù)學(xué)逼近計(jì)算法。