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光源色温和显色性怎么理解?光源色温和显色性怎么测量?

文章出处:未知 人气:190发表时间:2023-08-25

光源色温和显色性怎么理解?光源色温和显色指数是描述光源颜色指标的两个重要参数,其中色温是描述光源光谱质量最常用的指标,显色性是描述光源显色性能的指标,一般用显色指数表示。那么,光源色温和显色性怎么测量?本文对光源色温和显色行的含义及测量计算方法作了介绍,感兴趣的朋友可以了解一下!

光源色温与显色性

光源的色温:

色温是描述光源光谱质量最常用的指标。当某辐射体与绝对黑体在可见光区域具有相同形状的光谱功率分布时的温度,称为该辐射体的色温。当光源的色度坐标位于色度图上的黑体迹线上时,就把黑体的绝对温度定义为该光源的色温,不同温度下,绝对黑体的色度坐标是不同的,但是非热辐射光源,它们的光谱功率分布形式与黑体辐射相差很大,其色度坐标不一定落在黑体辐射迹线上,这时常用相关色温来表示,即在色度图上,和某一光源的色度坐标点相距最近的那个黑体的绝对温度就定义为该光源的相关色温。


光源的显色性:

光源对物体的显色能力称为显色性,是通过与同色温的白炽灯下观察到的物体颜色比较得到的。光源发射的光谱分布决定它的颜色,光谱分布不同,对各个颜色的显色性亦大不相同。相同颜色的光源可以由不同的光谱组成,光源的光谱组成波长范围越广显色品质越好。当光源光谱中缺少白炽灯下物体所反射的主波长时,会使物体颜色产生明显的色差,色差程度越大,光源对该颜色的显色性也就越差。目前,显色指数仍是定义评价光源显色性的普遍方法。

白炽灯的理论显色指数为100,但实际生活中的白炽灯种类繁多,应用也各不相同,因此它们的CRI值不完全一致,具体灯具的CRI值如下表 所示。

常见光源的显色指数

光源色温的测量与计算方法:

色温是描述光源光谱质量最常用的指标,低色温光源的能量分布中红辐射较多,通常称为暖色光:高色温光源的能量分布中蓝辐射相对较多,通常称为冷色光。当知道待测光源的光谱分布后,可确定出光源的色度坐标(x,y)。若光源的色度坐标点位于两条相邻等温线M1和M2之间,则可用内插法求得光源的相关色温。

设d1为光源坐标点到等温线M1的距离,d2为到等温线M2的距离。则光源的相关色温T由下式表示:

光源的相关色温T的表达式

通常情况下用下面近似公式得到色温T:

光源色温T的表达式

其中:n=(x-0.3320)/y-0.1858。


光源显色指数测量与计算方法:

计算显色指数的标准方法,是CIE制定的“测色法”。评价时采用一套14种试验颜色样品,根据在参照光源下和待测光源下各试验色的色差△E,计算出光源特殊显色指数Ri:

出光源特殊显色指数Ri

一般显色指数Ra的计算公式:

光源一般显色指数Ra

光源的一般显色指数越高,其显色性就越好,对颜色的还原性越好。

通常是在已知待测光源的光谱能量分布P(λ)的情况下,进行显色指数计算的,其主要步骤如下:

1.根据待测光源的光功率谱分布,计算待测光源的色度坐标(xc,yc)、(uc,vc)、相关色温T;其中:

光源的色度坐标计算式

2.由待测光源的光功率谱分布和1-14试验色的光谱辐亮度因数,计算待测光源下1-14号试验色的色度坐标(xci,yci)并求相应(uci,vci)。

3.根据T选择参照照明体,查表得出参照照明体的色度参数(ur,vr,cr,dr),以及在参照照明体下试验色的颜色空间坐标U*ri、V*ri、W*ri

4.由待测光源色坐标(uc,vc),求(cc,dc)以及待测光源下试验色的色坐标(uci,vci)求(cci,dci),并计算试验色的适应色位移(u'ci,v'ci),其中有:

光源的色度坐标计算式01)

5.计算待测光源下试验色的U*ci、V*ci、W*ci

光源的色度坐标计算式01

6.求U*ri、V*ri、W*ri与U*ci、V*ci、W*ci的色差△Ei

色差△Ei

7.由△Ei得特殊显色指数Ri和一般显色指数Ra。

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