光源显色指数什么意思?光源的显色指数怎么计算?

2023-09-13 3nh 409

光源显色指数什么意思?光源的显色指数是用来表示光源显色性的,一般用平均显色指数Ra来表示。光源的显色指数越高,还原被照物真彩效果越好,视觉更舒适。那么,光源的显色指数怎么计算?常见光源的显色指数是多少?本文为大家做了介绍,对此感兴趣的朋友可以了解一下!

光源显色指数

光源显色指数什么意思?

显色指数的原理和表达方式都十分简单。一个光源的显色指数,即CRI,范围可用0~100表示,其中100是指其可以发出所有可见光谱,因此能够准确地显示物体所有颜色。也就是说如果光源在可见光谱中发出所有波长,那么环境中的物质可以反射所有波长到人眼中,因而,也可以把环境中所有潜在的颜色表达出来。

CRI数值越低,则说明光源可以发出的波长种类就越少,因此,可以表现出环境中颜色的种类就越少。当对不同电光源进行深入研究时,就会发现它们的显色指数(CRI 数值)差异是非常大的。而这个差异对设计师来说非常重要,因为使用何种光源需要根据材料及其颜色来决定,所以在此之前意识到光源的缺陷是很必要的。许多人会惊讶地发现,在某些电光源下看上去颜色一样的两个物体,在日光下会完全不一样,原因是日光是一个完美的连续全光谱,所以它的显色指数是 100.

像“白炽灯”和“卤钨灯”这样的热光源可以发出完整、连续的可见光谱,所以它们的显色指数也是100。而差的荧光灯显色指数是60。所以,一般来说可以通过以下几点来对显色指数进行判断:

显色指数(CRI)在60和70左右的,并不能作为展示颜色的光源使用。

显色指数在80~90之间的可以完成展示颜色的任务。

显色指数在90以上的可以非常准确地显示顏色,适合于对颜色准确性要求高的环境。


光源显色指数计算方法:

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。


常见光源的显色指数是多少?

显色指数表示物体在光源照明下的颜色比基准光(太阳光)照明时颜色的偏离程度。国际照明委员会CIE将太阳的显色指数定为100,各类光源的显色指数各不相同。我国国家标准“光源显色性评价方法GB5702一2003”中规定用普朗克辐射体(色温低于5000K)和组合日光(色温高于5000K)做参照光源。为了检验物体在待测光源下所显现的颜色与在参照光源下所显现的颜色相符的程度,采用“一般显色性指数”作为定量评价指标。显色性指数最高为100,显色性指数的高低,就表示物体在待测光源下“变色“和“失真”的程度。Ra值为100-75,显色优良;75-50,显色一般;50以下,显色性差。常见光源显色指数如下:

白炽灯:一般显色指数Ra97

日光灯/荧光灯:一般显色指数Ra80~94

白色荧光灯:一般显色指数Ra75~85

暖白色荧光灯:一般显色指数Ra80~90

卤钨灯:一般显色指数Ra95~99

高压汞灯:一般显色指数Ra22~51

高压钠灯:一般显色指数Ra20~30

金属卤化物灯:一般显色指数Ra60~70

LED:一般显色指数Ra75

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