标准光源主要判断指标色温和显色性概述

对于标准光源而言，判断其性能的指标有很多，其中比较常见就有色温和显色性，这是标准光源两个重要的颜色指标，前者是描述光源的颜色指标，就这是描述物体在光源下显现颜色逼真程度的指标。本文对标准光源主要判断指标色温和显色性做了简要的概述。

色温及相关色温含义：

如果某种黑体物质，能够将落在其上面的全部热量吸收而没有损失，同时又能够将所吸收的热量以光的形式释放出去的话，它便会因吸收到的热量的多少不同而呈现不同的颜色。因此，当光源在温度（T）时发射光的颜色与黑体在某一温度（Tc）下辐射光的颜色相同时，黑体的绝对温度就被称为该光源的颜色温度，即绝对色温（CT）。白炽灯以外的其他光源，其光色在色度图上不一定准确地落在绝对黑体轨迹上，所以只能用光源与黑体轨迹最近的颜色来确定该光源的色温，称为相关色温（CCT）。

色温及相关色温计算方法：

为了快速准确地计算出光源的相关色温，目前已经提出了几种比较典型计算方法，包括：三角垂足插值法、黑体轨迹法和模拟黑体轨迹法等，这几种方法虽然计算精确，但计算过程复杂，计算量大。为了更加高效准确地计算出相关色温，J.Smith、Macadam和Tamaru等人提出了几种计算相关色温的经验公式。

J.Smith等人提出的相关色温计算公式为：

式中n=（x-0.3320）/（0.1858-y），x、y为CIE-1931的色坐标。

Macadam等人提出的相关色温计算公式为：

式中n=（x-0.329）/（y-0.187），x、y为CIE-1931的色坐标。

Tamaru等人提出的相关色温计算公式为：

式中n=（x-0.332）/（y-0.1858），x、y为CIE-1931的色坐标。

上述三种经验公式均可以直接计算出已知色品坐标光源的相关色温，且计算快速、准确。对于多基色混合光，其色品坐标只能落在混合光围成的色品坐标的连线区域内，故上述经验公式也可以用混合光相关色温的计算。

光源显色性的含义：

光源对物体的显色能力称为显色性，是通过与同色温的参考或基准光源（白炽灯或画光）下物体外观颜色的比较。光所发射的光谱内容决定光源的光色，但同样光色可由许多，少数甚至仅仅两个单色的光波纵使而成，对各个颜色的显色性亦大不相同。相同光色的光源会有相异的光谱组成，光谱组成较广的光源较有可能提供较佳的显色品质。当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的色差。色差程度愈大，光源对该色的显色性愈差。

光源显色性的评价方法：

目前，显色指数仍是定义评价光源显色性的普遍方法。

评价光源显色指数时采用一套15种检验色样，选定8个色样为一组（I=1，……，8）作为评价一般显色指数用的检验色样，它们分别代表淡灰红色、暗灰黄色、饱和黄绿色、中等黄绿色、淡蓝绿色、淡蓝色、淡紫蓝色、淡红紫色。

选定后 7 个色样（i=9，…，15）分别作为特殊显色指数评价用的检验色样，它们分别代表深红、深黄、深绿、深蓝、白种人肤色、叶绿色、中国人女性肤色。根据在参照光源下和待测光源下各检验色样的色差△Ei，计算出特殊显色指数：

一般显色指数（CIE1～8号颜色样品Ri的平均值）：

通常是在已知待测光源的光谱功率分布的情况下，进行显色性计算的，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：

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：

5.计算待测光源下试验色的U*ci、V*ci、W*ci。

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

7.由△Ei得特殊显色指数Ri和一般显色指数Ra。