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CIE光源顯色指數的計算方法

文章出處:wuliu5156.com 人氣:728發表時間:2024-07-22

CIE推薦定量評價光源顯色性的“測驗色”法規定用黑體或標準照明體D作為參照光源,將其顯色指數定為100,并規定了若干測試用的標準顏色樣品;通過在參照光源下和待測光源下對標準樣品形成的色差,評定待測光源顯色性,用顯色指數值來表示。光源對某一種標準樣品的顯色指數稱為特殊顯色指數

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光源的一般顯色指數愈高,其顯色性就愈好。需要附加說明幾點:

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1. 參照照明體的選擇

當待測光源的相關色溫低于5000K時,選擇黑體作為參照照明體,其色溫可根據待測光源的相關色溫選取。當待測光源的相關色溫高于5000K時選擇標準照明體D重組日光. 作為參照照明體,其色溫也是根據待測光源來選取。待測光源與參照照明體應具有相同或近似相同的色品坐標,色品差△C小于5.4X103

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?CIE光源顯色指數的計算方法

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參照照明體黑體以及標準照明體D的光譜分布,均可按前面介紹的方法確定。

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2. 顏色樣品

CIE選擇了14種顏色樣品作為計算光源顯色指數的標準樣品。附表2-14給出1~15號樣品的光譜輻亮度因數。其中,1~8號樣品是中等飽和度、中等明度的有代表性色調的樣品,計算一般顯色指數R,時只能用 1-8做試樣,求得的R值表示待測光源的色顯現對參照照明體色顯現的平均偏離。9~14號樣品的光譜輻亮度因數,這些樣品包括飽和度較高的紅、黃、綠、藍以及歐美人的皮膚色和樹葉綠色。考慮到第13號色樣是歐美女性的面部膚色,1984年在我國制定的光源顯色性評價方法的國家標準中,增加了我國女性面部的色樣,作為第15 種試樣列入附表2-14中。計算特殊顯色指數R,時可選擇15種祥品中任何一種。

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3. 色適應色品位移的修正

由于待測光源和參照照明體的色品不完全相同,而使視覺在兩種不同光源照明下受到顏色適應的影響。為了處理兩種光源照明下的色適應,必須將待測光源的色品坐標uK,VK,調整為參照照明體的色品坐標ur,Vr

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?CIE光源顯色指數的計算方法2

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式中,下標“r”代表參照照明體;“k”代表待測光源;“k,”代表待測光源照明下第種標準樣品。在計算顯色指數時,用調整后的色品坐標來計算。

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4. 色差△Ei的計算

CIE規定以CIE 1964 W*U*V*色差公式來計算

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CIE光源顯色指數的計算方法3

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△Ei的單位為NBS色差單位。顯色指數用整數表示四舍五入。特殊顯色指數Ri的1分(1%)等于0.22NBS色差單位,Ri的5分大約為1個NBS色差單位。例如一個光源的Ri=90時,表明在該光源與參照照明體下,第i種顏色樣品的顏色改變量約為2個NBS色差單位;Ri=100時,改變量為零。

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CIE光源顯色指數的計算方法4

5. 光源色溫、相關色溫的確定

為計算光源的顯色指數,需要確定待測光源的色溫或相關色溫。當知道待測光源的光譜分布后,可確定出光源的色品坐標x,y以及u,v。若光源的色品坐標點位于以麥爾德MRD為單位的兩條相鄰等溫線M1和M2之間,則可用內插法求得光源的相關色溫。

設d1為光源坐標點到等溫線M1的距離,d2為到等溫線M2的距離。則光源的相關色溫近似值由下式計算

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CIE光源顯色指數的計算方法5?

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為簡化計算,CIE給出各種色溫的黑體及標準照明體D的色品坐標以及在它們照明下14種樣品的W*,U*,V*值,可直接查表確定數據。

常用光源的一般顯色指數

結合我國實際情況,可將光源的一般顯色指數劃分為三個范圍表 。

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?CIE光源顯色指數的計算方法6

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白熾燈、碘鎢燈、溴鎢燈、鎬燈等幾種光源的一般顯色指數Ra均超過85,適用于辨色要求較高的視覺工作,如彩色電影、彩色電視的拍攝和放映、染料、彩色印刷、紡織、食品工業等待業。熒光燈的顯色指數在70~80之間,顯色性較好,用于一般辨別顏色的視覺工作。高壓汞燈、高壓鈉燈的顯色指數低于50,顯色效果較差,其中高壓鈉燈最差Ra為20~25.

由于顯色指數只表示待測光源下標準樣品產生色位移的大小,未指出色位移的方向。故即使兩個具有相同R的光源,只要色位移的方向不同,在視覺上樣品的顏色也會不相同。不同的光源可能具有相同的顯色指數,但并不表明各種燈之間一定可互相代替使用。

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