光源的视觉颜色指标显色性及显色性的评价方法

光源有两个重要的颜色指标，一个是色温，一个是显色性。其中显色性是光源照射到物体表面时所显现的颜色即显色性，它是衡量光源视觉质量的颜色指标。光源显色性的好坏，一般用显色指数来表示。本文对光源视觉颜色指标显色性的含义及评价方法做了介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！

光源视觉颜色指标显色性的含义：

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。

光源视觉颜色指标显色性的影响因素：

光源的显色性用显色指数的大小描述，而光源的光谱功率分布与光源显色指数的大小有密切关系，光谱成分比较全、光谱功率分布曲线比较平滑的光源，显色指数比较高；反之，光谱成分不全、各波长能量差别比较大的光源，显色指数偏低。

光源的显色性与光源使用时间的长短也有关，经过一段时间使用的光源，其光谱功率分布会发生一些细微的变化，为了精确的地了解光源的显色指数，我们需要及时检测该光源当时的光谱功率分布情况。

光源视觉颜色指标显色性的评价方法：

CIE于1965年推荐CRI用于评价光源的显色性，并先后于1974和1995年对其作了一些改进和修正。尽管CIE显色指数存在一些不足和缺陷，但其仍是当前唯一在国际上被普遍认可和广泛采用的光源显色性评价标准方法。

CIE评价光源显色指数时采用一套14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，选定后6个色样（i= 9，……，14）分别作为特殊显色指数评价用的检验色样，如下图所示。

通常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。

显色性和显色指数是一回事吗？

由于同一个颜色样品在不同的光源下可能使人眼产生不同的色彩感觉，而日光又是人类有史以来最常见的光源。因此，可以用日光作为标准（参照光源），将白炽灯、荧光灯、钠灯等人工光源（待测光源）与其比较，显示同色能力的强弱叫做该人工光源的显色性。

我国国家标准GB/T 5702-2003《光源显色性评价方法》中规定用普朗克辐射体（色温低于5000 K）和组合日光（色温高于5000 K）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。例如，在日光下观察一幅画，然后拿到高压汞灯下观察，就会发现，某些颜色前后两次观察获得的印象是不同的。如粉色变成了紫色，蓝色变成了蓝紫色。因此，在高压汞灯下，物体失去了“真实”颜色。如果在黄色光的低压钠灯底下来观察，则蓝色会变成黑色，颜色失真更厉害，说明低压钠灯的显色指数更低。光源的显色性是由光源的光谱能量分布决定的。日光、白炽灯具有连续光谱，连续光谱的光源均有较好的显色性。

光源的显色性以一般显色性指数Ra值区分：Ra值为100-75，显色优良；75-50，显色一般；50以下，显色性差。