LED照明光源顯色性的評判標準和方法
:2018-01-17
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顏色是人的感覺之一♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃,它總是與觀察者個人的主觀體驗有關ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。每個人看到一種顏色后的感覺ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ,別人難以知曉❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰。所以顏色的研究總是充滿了神秘的想象⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤。同時⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺,顏色又使世界變得五彩繽紛⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤,視覺藝術㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦、圖象顯... 發光二極管
顏色是人的感覺之一⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺,它總是與觀察者個人的主觀體驗有關☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;。每個人看到一種顏色后的感覺㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦,別人難以知曉☈⊙☉℃℉❅。所以顏色的研究總是充滿了神秘的想象❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣。同時ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ,顏色又使世界變得五彩繽紛①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯,視覺藝術✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴、圖象顯示與傳輸⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺、紡織品印染☈⊙☉℃℉❅、彩色印刷等⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺,都離不開顏色的研究☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;。因此顏色的研究ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ、對顏色進行客觀的定量的描述ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ,成為許多科學家研究的對象⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。
牛頓在1664年用棱鏡把白色的太陽光色散成不同色調的光譜☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;,奠定了光顏色的物理基礎❣❦❧♡۵。1860年麥克斯韋用不同強度的紅웃유ღ♋♂、黃ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ、綠三色光配出了從白光一直到各種顏色的光☈⊙☉℃℉❅,奠定了三色色度學的基礎ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。在此基礎上웃유ღ♋♂,1931國際照明委員會建立了CIE色度學系統✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴,并不斷完善⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。如今CIE色度系統已廣泛用于定量地表達光的顏色㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉。
顏色離不開照明✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥,只有在光照下物體才有可能顯示出顏色ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ,而且光的顏色對人們的心理有非常大的影響☈⊙☉℃℉❅。同濟大學楊公俠教授已在他的專著《視覺與視覺環境》一書的第五章中☈⊙☉℃℉❅,作了非常精彩的描述❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣。
在不同光源照射下✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴,同一個物體會顯示出不同的顏色♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃。例如綠色的樹葉在綠光照射下㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉,有鮮艷的綠色ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ,在紅光照射下近于黑色㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂。由此可見❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰,光源對被照物體顏色的顯現ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ,起著重要的作用♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃。光源在照射物體時✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴,能否充分顯示被照物顏色的能力❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰,稱為光源的顯色性ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ。
1965年✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅,國際照明委員會推薦在CIE色度系統中ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ,用一般顯色指數Ra來描述光源的顯色性☾☽❄☃。一般顯色指數Ra應用得還很成功❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣,已被照明界廣泛接受ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ,但是也存在一些問題ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ,本文將為光源顯色性的評價方法♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃,以及近年來的進展作一介紹⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺。
1❣❦❧♡۵、一般顯色指數Ra
光源顯色性的評價方法㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂,希望能夠既簡單又實用ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ。然而簡單和實用往往是兩個互相矛盾的要求⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤。在CIE顏色系統中♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃,一般顯色指數Ra就是這樣一個折衷的產物:它比較簡單ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,只需要一個100以內的數值✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴,就可以表達光源的顯色性能☈⊙☉℃℉❅,Ra=100被認為是最理想的顯色性❣❦❧♡۵。
但是♀☿☼☀☁☂☄,有時候人們的感覺并非如此ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ。例如在白熾燈照射下的樹葉ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,看上去并不太鮮艷☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;。問題在哪里?电竞比赛下注平台來討論一下什么是一般顯色指數①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯。
為簡便起見✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴,电竞比赛下注平台這里只討論一般顯色指數Ra的主要構成方法㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦,而不討論它的具體計算方法ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。
事實上①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯,电竞比赛下注平台在日常生活里ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,常常在檢驗光源的顯色性✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴。許多人都有這樣的經驗ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,細心的女士在商場買衣服的時候♀☿☼☀☁☂☄,常常還要到室外日光下再看一看它的顏色❣❦❧♡۵。她這樣做ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,實際上就是在檢驗商場光源的顯色性:看一看同樣一件衣服⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤,在商場光源的照明下和在日光的照明下㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉,衣服的顏色有什么不同☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;。所以描述光源的顯色性㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂,需要兩個附加的要素:日光和衣服㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂。
小編舉個栗子:我一位朋友⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓,家里裝修要買木地板ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。
她在店里看到的木地板顏色是這樣子的:
送到家里安裝的時候☾☽❄☃,太陽光照進來ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ,發現是這樣子的:
她不由感慨:原來展示廳里的燈光猶如女人化妝一樣㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉,卸了妝之后根本不是原來的那個面目!
在CIE顏色系統中⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ,為確定待測光源的顯色性㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂,首先要選擇參考光源✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥,并認為在參考光源照射下①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯,被照物體的顏色能夠最完善的顯示❣❦❧♡۵。CIE顏色系統規定:在待測光源的相關色溫低于5000K時❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰,以色溫最接近的黑體作為參考光源;當待測光源的相關色溫大于5000K時⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾,用色溫最相近的D光源作為參改光源☾☽❄☃。這里D光源是一系列色坐標可用數字式表示☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;、并與色溫有關的日光ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ。
在選定參考光源后ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ,還需要選定有色物體✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅。由于顏色的多樣性ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ,需要選擇一組標準顏色⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤,使它們能充分代表常用的顏色✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅。CIE顏色系統選擇了8種顏色❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣,它們既有多種色調ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ,又具有中等明度值和彩度①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯。
在u-v顏色系統中ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ,測定每一塊標準色板ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ,在待測光源照射下和在參考光源照射下色坐標的差別✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥,即色位移ΔEiⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ,就可得到該色板的特殊顯色指數RiⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ。
Ri=100—4.6ΔEi
對8塊標準色板所測得的特殊顯色指數Ri取算術平均✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴,就得到了一般顯色指數Ra❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣。可見光源的一般顯色指數Ra的最大值為100☈⊙☉℃℉❅,認為這時光源的顯色性最好ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ。
2⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ、一般顯色指數Ra的局限性
盡管一般顯色指數Ra簡單實用☈⊙☉℃℉❅,但是它在許多方面表現出嚴重不足✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅。
首先ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,顏色是人們主觀的感覺✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅,不是物體固有的屬性ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,它與照明條件①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯、觀察者✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅、輻照度웃유ღ♋♂、照度ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ、周圍物體和觀察角度等有關ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,并不存在什么所謂“真實顏色”ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ。但是由于在CIE系統中⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯,已定義Ra在近似黑體的輻射下達最高值100㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉,所以燈泡制造商都有意識地設計燈泡♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃,使在用它照射物體時的顯色性與黑體或日光照射時盡可能相近⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓。這意味著光源的光譜分布與黑體或日光有偏離時웃유ღ♋♂,會使顯色指數下降⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。例如用紅㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂、綠⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾、藍三個單色LED組成的白光LEDⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ,當在它的一般顯色指數Ra較低時✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥,它的顯色性有時并不一定很壞⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。
但是事實上⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯,研究者Judd⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓、Thorntou和Jerome已證實人們不一定最喜歡CIE所規定的參考光源照明時的顏色♀☿☼☀☁☂☄。例如前面已經提到的用色溫很低的白熾燈照射綠色的樹葉㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂,并不一定是最好的選擇ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ。規定在黑體或日光照射時顯色指數為最佳值Ra=100☾☽❄☃,存在疑問❣❦❧♡۵。
CIE規定的參考光源是與待測光源的相關色溫最接近的黑體或日光ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ,它們都是輻射連續光譜的光源⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾,具有多種顏色的光譜成分☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;。當色溫在6500K時♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃,其長短波的光譜功率分布較為均衡❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰,作為參考光源應該說較為合理✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥。但當色溫在400K以下時♀☿☼☀☁☂☄,光譜功率分布嚴重不對稱☈⊙☉℃℉❅,蘭色的短波光譜功率遠小于紅色的長波光譜功率㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂,其顏色偏向紅色⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾,作為參考光源存在疑問❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰。
文件移動到本地文件夾就會刪除郵件在CIE顏色系統中❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰,8塊標準色板都是處在中等明度和色飽和度☾☽❄☃,在u~v系統中為等距離間隔☾☽❄☃。它們對于室內照明⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾,可認為已能充分代表各種常用顏色❣❦❧♡۵。但在室外照明時☾☽❄☃,往往存在一些色飽和度較高的顏色❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰,這8塊標準色板已不能充分代表常用顏色ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ。
文件移動到本地文件夾就會刪除郵件
許多學者認為標準色板數太少☾☽❄☃,是一般顯色指數的另一個不足ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ。雖然CIE還有9—14號色飽和度較高的6塊色板❣❦❧♡۵,但它們并不包含在一般顯色指數Ra之中ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ。在照明實踐中㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉,人們熟知的顏色為皮膚✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴、樹葉⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ、食品等①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯,它們的顏色極為重要㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂,但它們都被排除在一般顯色指數之外⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。
Seim曾提議用20塊標準色板❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣,但由于這會使計算變得太復雜而被拒絕㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂。當前ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ,計算機普遍使用❣❦❧♡۵,似乎這個提議又得重新考慮①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯。
由于光源的顯色性評價存在這兩大問題ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ、許多其它的評價方法引起廣泛興趣ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ,本文將就作者所知作一簡要介紹웃유ღ♋♂。
3✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥、夫勒特利指數Rf
研究表明人們傾向于記住比較熟悉的物體的顏色㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦,而且是記住它的生動的☈⊙☉℃℉❅、飽和度較高時的顏色ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ。這種記憶色與喜愛色往往相一致❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰,而且傾向于向飽和度高方向偏移⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ。如人們膚色的記憶色⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾,傾向于向紅方向偏移⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓,樹葉色向綠色方向偏移♀☿☼☀☁☂☄。顯然與CIE中的Ra方法不同㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦。
Rf事實上是對Ra的修正❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣,這個修正包括二個方面:
第一✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅,在參考光源的照明下定義Rf=90ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ,只有在假想的“完美光源”照明下☾☽❄☃,才有Rf=100⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓。
第二☈⊙☉℃℉❅,選擇10塊標準色板ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ,即除了原來1-8號標準色板外ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ,還加上13號14號二塊色板ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ,相應于皮膚色和樹葉色☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;。
這時✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥,“完美光源”就是指在它的照射下㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂,能把10塊標準色板的顏色向喜愛方向偏移的光源㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂。
由此可見☾☽❄☃,對每塊標準色板來說♀☿☼☀☁☂☄,相應的“完美光源”的色坐標是各不相同的웃유ღ♋♂,可以由實驗確定☈⊙☉℃℉❅。這也說明了這樣的“完美光源”只能是假想的⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。
Rf的計標方法與Ra相似✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴,但有二點不同:
1ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ、對于每塊標準色板ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,參考光源的色坐標都需要調整ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,即根據實驗確定的“完美光源”色坐標✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴。然后ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ,在待測光源照明時⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓,每塊色板的色差是與其相應的“完美光源”相比較后得到⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。
2㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦、在計算Rf時⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤,取10塊色板的色差平均值㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉,但是每塊色板的權重不同㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦。13號色板是膚色㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂,權重是35%☈⊙☉℃℉❅、2號是15%✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴、14號是15%✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅、其余是每塊5%ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ。這里特別強調了膚色的重要性❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰。所以待測光源的Rf可以高于參考光源Rf=90⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺,但小于100✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅。
4㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦、顏色偏愛指數
顏色偏愛指數CPI利用上節提出的喜愛色概念☾☽❄☃,定義在D65光源照明下⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯,顏色偏愛指數CPI=100ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。
于是待測光源的CPI可以這樣得到:
在待測光源照射下✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥,計算8塊標準色板的色坐標與最喜愛色的色坐標之差✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥,并求其矢量和的平均值:CPI=156-7.18
以上計算都是在CIE的UV色度系統中進行♀☿☼☀☁☂☄。
雖然CPI與Rf都利用了最喜愛色這一概念✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅,但兩者有很大差別:
1ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ、在計算Rf時☈⊙☉℃℉❅,用1—8號和13☈⊙☉℃℉❅、14共10塊標準色板❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣,而CPI只用1—8塊標準色板
2☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;、技術Rf時✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴,色差取實驗值的1/5ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ,而CPI取原始實驗值
3웃유ღ♋♂、計算Rf時ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ,各塊色板的權重不同㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉,而CPI取相同權重
4㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦、根據定義Rf的最大值為100♀☿☼☀☁☂☄,而CPI的最大值為156
最后要指出提出Rf與CPI兩個指數的研究人員ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,都用實驗確定喜愛色☈⊙☉℃℉❅,而在實驗中采用的是日光色照明✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅。現在有證據表明喜愛色與光源的相關色溫有關ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ。所以在使用Rf和CPI來恒量顯色性時☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;,僅僅適用高色溫的光源⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓。
5✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥、色分辯指數
用Ra✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴、Rf或CPI來描述光源的顯色性㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉,參考光源必須與待測光源有相同的色溫⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ。顏色分辯指數CDI克服了這個局限性❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰。
該指數的提出❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰,基于這樣一個假定:在某種光源的照明下❣❦❧♡۵,能區別顏色的能力愈強✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴,則此光源的顯色性愈好⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ。在某個光源照明時ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,8塊標準色板在CIE的UV色度圖中☈⊙☉℃℉❅,所包圍的面積為:
GA=0.5Σi✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅,j=1⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓,2☾☽❄☃,…8;i≠j
在C光源照明下㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉,該面積GA=0.005✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥,定義這時CDI=100✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅,于是在待測光源的照明下ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ,其色分辯指數為:
CDI=×100
6㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉、結束語
由上述討論可知ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ,光源顯色性的評價方法很多❣❦❧♡۵,而且在不斷發展和完善之中⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ,本文介紹的僅僅是其中的一部分㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂,它們各有優缺點❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰。
即使目前廣為采用的一般顯色指數Raⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,也還有許多缺點㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉。
它最主要的缺點⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺,是參考光源的選擇:參考光源是一個光譜連續的光源✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥,用它作為標準來衡量光譜不連續的光源ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,不很合適ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ。參考光源的色溫必須與待測光源的相關色溫相近ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ,而事實上❣❦❧♡۵,對于一定的照明作業ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ,色溫本身對顯色性就有很大的影響✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴,這個方法限制了只能用在光源色溫已經確定的條件下使用⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。
它的第二個缺點是標準色板的選擇:對于室內照明ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ,可認為8塊標準色板已能充分代表各種常用顏色❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣。但在室外照明時⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺,對一些色飽和度較高的顏色㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂,不能充分代表常用顏色ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。
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未來LED燈具照明主要競爭方向
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回顧2017年廣東LED照明產業將占全球一半