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第四章 颜色评价 4.1 显色性评价 4.1.1 光源显色性 我们认为在白炽灯和日光光源下看到的颜色是物体的“真实”颜色。人们在光源下所看到的物体颜色与在白炽灯和日光下所看到的颜色是不同的。 例如，在日光下观察一块花布，再把它拿到高压汞灯下观察，就会发现，某些颜色已变了色，如粉色变成了紫色，蓝色变成了蓝紫色。因此，我们说，在高压汞灯下，物体失去了“真实”颜色，或颜色有所失真。 4.1.1 光源显色性 按CIE的规定，我们把普朗克辐射体作为低色温光源的参照标准，把标准照明体D作为高色温光源的参照标准，用以衡量在其它各种光源照明下的颜色效果。 光源的显色性：指与参照标准下相比较，一个光源对物体颜色外貌所产生的效果。 光源的光谱功率分布决定了光源的显色性。 日光、白炽灯都是连续光谱，具有与白炽灯和日光相似的连续光谱的光源均有较好的显色性。 三基色荧光灯 桑顿发现，用光谱430 nm(蓝)，540 nm(绿)，610 nm(红)的辐射以适当的比例混合所产生的白光，与连续光谱的日光或白炽灯具有同样优良的显色性。 三基色荧光灯就是根据上述原理研制的光源，它不仅显色性好，而且光效高，是一种新型节能灯。 实验发现：在不连续光谱的光源中，含有500 nm 和580 nm波长附近的光谱对颜色显现有不利影响，一些颜色会失真，称为干扰波长。另外，在消除450 nm，540 nm，616 nm波长功率时，显色性明显下降。 三基色荧光灯光谱功率分布 4.1.2 CIE 光源显色指数计算方法 CIE规定14块测验用的标准颜色样品，CIE规定用普朗克辐射体或标准照明体D作为参照光源，并将其显色指数定为100； CIE规定以这些样品在参照光源下和另一色温为3000 K 标准荧光灯下的颜色色差△E为尺度，约定标准荧光灯的显色指数为50。 CIE根据在参照光源下和待测光源下颜色样品的色差，导出计算光源显色指数的公式。 光源对某一颜色样品的显色指数称为特殊显色指数Ri ，光源对特定8个颜色样品的平均显色指数称为一般显色指数Ra。 1、参照照明体 待测光源的相关色温低于5000 K 时，参照照明体应是普朗克辐射体的光谱功率分布， 高于5000 K时应是不同时相日光的光谱功率分布(标准照明体D)。 待测光源( 色度坐标 uk，vk )与参照照明体( 色度坐标 ur，vr )之间的色度差为 △C = [(uk - ur ) 2 + (vk - vr )2 ]1/2 - 所选用的参照照明体应与待测光源的色度相同或接近相同，它们的色度差△C应小于 5.4×10-3。 2、颜色样品 计算光源显色指数用的14块孟塞尔颜色样品 2、颜色样品 计算光源显色指数用的14块孟塞尔颜色样品 3、待测光源及颜色样品色度坐标的计算 通过对待测光源的光谱辐射测量，计算待测光源的 xk、yk 和 uk、vk 色度坐标。然后算出在待测光源下14 块样品的 xk,I、yk,I 和 uk,I、vk,I 色度坐标。对色度坐标应给出小数点后四位数。 4、适应性色位移的考虑 由于待测光源 k 和所选用的参照照明体 r 的色度不完全相同，而使视觉在不同照明下受到颜色适应的影响。为了处理两种照明下的色适应，必须将待测光源的色度坐标 uk，vk调整为参照照明体的色度坐标 ur、vr，即 uk’ = ur ，vk’ = vr ，这时各颜色样品i的色度坐标 uk,i，vk,i也要作相应的调整，成为 uk,i’、vk,i’。这种色度坐标的调整叫做适应性色位移。 适应性色位移 用以下系数关系式进行转换： 5、颜色样品的总色位移 CIE规定用CIE l964色差公式计算在待测光源k 和参照照明体r 照明下同一颜色样品i 的色差。 CIE l964 颜色空间坐标： 6、显色指数的计算 特殊显色指数：Ri = 100 - 4.6 △Ei 一般显色指数：Ra = ( ?Ri ) / 8 ( i = 1, 2 , …8 ) 由于一般显色指数 Ra 是 8 个颜色样品 Ri 的平均值，所以即使两个光源有完全相同的 Ra，两光源下同一颜色样品的 Ri 之间也可能有较大差别。只有当两个光源的Ra都接近100 时，两光源下颜色样品的 Ri 差别才可能很小。 CIE光源显色指数是基于颜色样品的色差矢量长度的比较，即基于样品的色位移量的比较。应承认色位移的方向也是重要的，但CIE显色指数不包括色位移方向的度量。