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光源顯色性的影響因素和評(píng)價(jià)方法

文章出處:www.unidux.cn 人氣:900發(fā)表時(shí)間:2023-10-31

顯色性是光源的重要評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)光源質(zhì)量具有重要影響。光源的顯色性不同,使用的場景也不相同。本文簡單介紹了光源顯色性的影響因素和評(píng)價(jià)方法。

?光源顯色性



光源顯色性的影響因素

光源的顏色從來源上來說,是由它的光譜輻射能量分布所決定的,也就是說,光譜輻射能量的分布狀態(tài)確定之后,光源的色表和顯色性也就確定了。有些光源擁有連續(xù)不間斷的光譜能量分布,富含各種波段的光色,物體受照后各種顏色都能真實(shí)的再現(xiàn)出來,所以這類光源具有很高的顯色性,如白熾燈和日光;有些光源是帶狀光譜,這類光源照射物體后其整體顏色最不容易真實(shí)再現(xiàn),其顯色性最差,如外鎮(zhèn)流高壓汞燈;對(duì)于既有連續(xù)光譜又有帶狀光譜的光源,其連續(xù)光譜部分顯色性較好,但是受帶狀光譜的影響,其顯色性下降,如熒光燈。

對(duì)于視覺效果而言,采用顯色指數(shù)大的光源照射不一定會(huì)比顯色指數(shù)小的好。如果兩個(gè)光源A、B的色表相同,A的顯色指數(shù)比B大,但是B光源在400-500nm處的光譜功率分布與標(biāo)準(zhǔn)光源相似,而A光源在此光譜范圍內(nèi)又與標(biāo)準(zhǔn)光源相差較大的話,則B光源對(duì)在此光譜范圍內(nèi)的綠色或黃綠色再現(xiàn)性比A好。采用一般顯色指數(shù)較差的(Ra為20~30)的熒光高壓汞燈照射樹葉,則使樹葉更綠;而用一般顯色指數(shù)大于95的白熾燈照射樹葉時(shí),會(huì)使綠色樹葉變黃。這是因?yàn)闊晒飧邏汗療糁饕l(fā)射綠光和藍(lán)光,而白熾燈輻射光譜缺乏綠光和藍(lán)光成份。

白熾燈的光譜能量分布和日光比較,前者輻射能量較偏重于光譜長波段,其光色白中偏紅、偏黃(與日光對(duì)比觀察時(shí),這種顏色感覺更為顯著),所以白熾燈的色溫比日光低。不同色溫的黑體具有不同的光譜相對(duì)能量分布,隨著色溫的遞增,紅光和藍(lán)光間的能量相對(duì)比例發(fā)生變化,即,色溫愈低,紅光與藍(lán)光能量的相對(duì)比例愈大,光色愈偏紅;反之,色溫愈高,紅光與藍(lán)光能量的相對(duì)比例愈小,其光色愈偏白、偏藍(lán)。具有較強(qiáng)線狀光譜能量分布特征的光源的顯色性較差。例如,熒光高壓汞燈使受照的行人膚色發(fā)青灰色,顯色性很差,盡管它的光色似乎與日光較為相近,色溫5500K。這是由于它的光譜組成中缺乏足夠的紅光,而青光、藍(lán)光的輻射組分又較強(qiáng)較多的緣故。

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光源顯色性評(píng)價(jià)方法

光源對(duì)于物體顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性,也就是顏色逼真的程度,顯色性高的光源對(duì)顏色的表現(xiàn)較好,我們所看到的顏色也就較接近自然原色,顯色性低的光源對(duì)顏色的表現(xiàn)較差,我們所看到的顏色偏差也較大。顯色性指標(biāo)是用來描述光源顯色性的一種評(píng)價(jià)方法。

我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5702-2003《光源顯色性評(píng)價(jià)方法》中規(guī)定用普朗克輻射體(色溫低于5000K)和組合日光(色溫高于5000K)做參照光源。為了檢驗(yàn)物體在待測光源下所顯現(xiàn)的顏色與在參照光源下所顯現(xiàn)的顏色相符的程度,采用“一般顯色性指數(shù)“作為定量評(píng)價(jià)指標(biāo)。顯色性指數(shù)最高為100。顯色性指數(shù)的高低,就表示物體在待測光源下“變色”和“失真”的程度。

顯色指數(shù)是表示光源顯色性的,一般用平均顯色指數(shù)Ra來表示。確定顯色指數(shù)Ra,有必要先確立與自然光近似的標(biāo)準(zhǔn)光源(光的性質(zhì)與亮度不隨天氣和時(shí)間而改變),然后再用國際照明委員會(huì)(CIE)規(guī)定的從中間色的紅到紫的8個(gè)為1組的色式樣作為標(biāo)準(zhǔn)色,在標(biāo)準(zhǔn)光源和被測試光源下做比較,色差越小則表明被測光源顏色的顯色性越好。當(dāng)色差等于0時(shí),Ra值為100,表明被照物體在被測試光源下顯示出來的顏色與在標(biāo)準(zhǔn)光源下一致。

標(biāo)準(zhǔn)顏色在標(biāo)準(zhǔn)光源照射下,顯色指數(shù)為100。物體在某種光源照射下,當(dāng)Ra≥80時(shí),顯色性為優(yōu)良;Ra=79~50時(shí),顯色性為一般;Ra<50時(shí),顯色性為差。白熾燈的理論顯色指數(shù)為100,但實(shí)際生活中的白熾燈種類繁多,應(yīng)用也不同,所以其Ra值不是完全一致的,只能說是接近100,是顯色性最好的燈具。太陽光和火光的自然光屬于標(biāo)準(zhǔn)光源,所以一般顯色指數(shù)Ra為100或接近此值。


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