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(biāo)之一，即物體在光源照明下所呈現(xiàn)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(xiàn)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：

顯色性是指光源發(fā)出的光照射到物體上所產(chǎn)生的客觀效果和對物體真實色彩的顯現(xiàn)程度，是評價照明光源的一個重要指標(biāo)。光源的光譜分布決定光源的顯色性，光源的顯色性影響人眼觀察物體的顏色，對光源顯色性進(jìn)行定量評價是評價光源質(zhì)量的一個重要方面。

一般的人工照明光源都是用顯色指數(shù)Ra作為顯色性的評價指標(biāo)。Ra的數(shù)值范圍從0～100，沒有物理單位。Ra值越高，光源的顯色性就越好。一般認(rèn)為Ra＞80，光源的顯色性優(yōu)良；50≤Ra≤79，光源的顯色性一般；R＜50，光源的顯色性較差。

光源顯色性的評價方法：

1965年CIE制定了一種評價光源顯色性的方法，簡稱“測色法”，經(jīng)1974年修訂，正式推薦在國際上采用。按CIE的規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)照明體即作為參照照明光源要根據(jù)待測光源的相關(guān)色溫來選取，一般把普朗克輻射體作為低色溫光源（小于5000K）的參考標(biāo)準(zhǔn)，把標(biāo)準(zhǔn)照明體D（即組合日光）作為高色溫光源（大于5000K）的參考標(biāo)準(zhǔn)。

CIE規(guī)定顯色指數(shù)分為特殊顯色指數(shù)Ri和一般顯色指數(shù)Ra評價時采用一套14種試驗顏色樣品，其中1～8號試驗色用于一般顯色指數(shù)的計算，這8種顏色樣品選自孟塞爾色標(biāo)，包含各種有代表性的色調(diào)，都具有中等彩度和明度，如下圖所示。

CIE除規(guī)定了計算一般顯色指數(shù)用的8種標(biāo)準(zhǔn)顏色樣品外，還補充規(guī)定了6種計算特殊顏色顯色指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)顏色樣品，供檢驗光源的某種特殊顯色性能選用，分別是彩度較高的紅、黃、綠、藍(lán)及葉綠色和歐美人的膚色，如下圖所示。我國計算光源顯色指數(shù)的方法還增加了中國女性膚色的顏色樣品。

特殊顯色指數(shù)的計算公式為：

其中△Ei是參照光源下和待測光源下各種試樣色的色差：

式中：r——參照光源下標(biāo)；c——待測光源下標(biāo)；i——檢驗色樣序號的下標(biāo)；U*、V*、W*——均勻顏色空間坐標(biāo)值，由下式求得。

式中，Y表示檢驗色樣CIE1931三色刺激值Y；u、v表示檢驗色樣的u坐標(biāo)值；un、vn表示照明光源的uv坐標(biāo)值。（u、v坐標(biāo)值的具體計算過程可查閱CIE或國家標(biāo)準(zhǔn)。）

一般顯色指數(shù)的計算公式為：

光源顯色性和色溫有什么關(guān)系？

色溫是光源的重要指標(biāo)，用來描述光源本身的顏色。一定的色光具有一定的相對能量分布：當(dāng)黑體連續(xù)加熱，溫度不斷升高時，它的相對光譜能量分布的峰值部位將由長波方向向短波方向變化，其所發(fā)光的顏色的變化順序是紅-黃-白-藍(lán)。同一種顏色，在白熾燈、鹵素?zé)簟⒅形缛展獾炔煌庠凑彰飨?，所表現(xiàn)出來的顏色是不同的。而這種差異就是由光源的色溫不同造成的。

有關(guān)光源顏色特性的評價的另一個指標(biāo)是光源的顯色性，它研究物體在光源照明下所呈現(xiàn)的顏色效果。光源的光譜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，如白熾燈、日光等。另外，由特定的色光組成的混合光源也能有很好的顯色性，如波長為610nm（橙）、540 nm（綠）和450nm（藍(lán)）的光譜輻射對提高光源的顯色性具有特殊效果，所以采用這三種色光以適當(dāng)?shù)谋壤旌纤a(chǎn)生的白光與連續(xù)光譜的白熾燈或日光具有同樣優(yōu)良的顯色性。光源的顯色性影響著人眼所觀察的物體顏色，在顯色性好的光源照明下，物體顏色的失真就會小。

光源的色溫和顯色性是光源的兩個重要的顏色指標(biāo)。兩者之間沒有必然的聯(lián)系，因為具有不同光譜分布的光源可能有相同的色溫，但其顯色性可能差別很大。