测色与配色 颜色的产生 你清楚色彩科学中的常用光源么？.docxVIP

色彩科学中的常用光源，你清楚么？ 2016-05-30王彬宇 色彩科学微课堂 光源是影响色彩感知的极其重要一个因素，不同的光源会造成同一物体不同的色彩感知，比如衣服在商店里和在阳光下的色彩感知是不同的。 光本质上是一种电磁波，其包括很多波段。而人眼的感光范围只占整个电磁波谱的很小一段，一般认为可见光波长范围为380-780nm，也有一些教科书写为400-700nm；本质上这两者的差异很小，因为人眼在380-400nm及700-780nm的响应很低，对色彩感知的影响极低。 光谱功率分布是光源的“身份” 决定光源色彩特性的核心参数为光谱功率分布（SpectralPower Distribution，SPD），即为光源在不同波长单色光的辐射功率分布，许多其他光品质参数均是从光谱功率分布计算得出，如色温、显色指数、色品坐标等等，这些参数的计算会在以后文章中具体解释。光谱功率分布常用直角坐标系表示，横坐标为波长，纵坐标为单位波长间隔内的辐射功率。卤钨灯的光谱功率分布在长波段较高，其色光偏红；而标准6500K日光的光谱功率分布在短波段较高，其色光偏蓝。光源的SPD可通过分光辐射度计测量得到，知名的生产厂商有美国的PhotoResearch公司、德国的Jeti公司、日本的KonicaMinolta和Topcon公司等，关于光的测量会以后的文章中详述。 ?? ?? ? ? ? CIE照明体 为了统一色彩评价和测量的标准，国际照明委员会CIE推荐了几种照明体（illuminant），包括标准照明体A、标准照明体D65、日光D系列照明体，照明体E；照明体专指一组特定的光谱功率分布数据，其数值已经标准化，具体数值或计算方式可参见参考文献。 标准照明体A为绝对温度为2856K的普朗克辐射体（也称为“黑体辐射”）。普朗克辐射体，属于热辐射，能完全吸收任意波长的入射辐射，并且具有最大发射率的物体称为绝对黑体，黑体辐射的光谱分布完全取决于它的温度。只要温度一定，黑体的光谱分布就可以计算出来，如下图。黑体在辐射度学、光度学和色度学中具有十分重要的意义。在光辐射测量中，常用黑体作为原始标准来标定其他的辐射体，以用作测量标准，如国际照明委员会（CIE）规定的以色温为2856K的钨丝白炽灯，即标准光源A。 普朗克辐射体光谱 照明体D代表了各时相日光的相对光谱功率分布，也称为典型日光或重组日光，如工业界应用极为广泛的D65和D50。众所周知，不同地区、不同时间的日光光谱功率分布是不同的。在1963年时，一些色彩科学家对不同地区、不同时间的日光光谱功率分布、色温等进行观察和测量，积累了大量日光数据。1964年，Judd和其相关合作者研究发现任何时相的日光SPD可通过3个基本函数表示。1967年，CIE基于Judd的研究成果来定义并计算各个时相的日光SPD。 各时相CIE定义日光光谱功率分布 CIE在D系列照明体中最常用的为D50、D55、D65、D75，分别代表的相关色温分别为5000K、5500K、6500K和7500K的日光。 ? ? ? ?照明体E代表在可见光波段内的光谱功率为恒定值的照明体，又称为等能光谱或等能白光。这是一种人为规定的相对光谱功率分布，实际中是不存在的。 另外，CIE还公布了F系列照明体，从F1到F12，代表荧光灯；其中F1-F6为标准荧光灯，F7-F9为宽带高显色指数荧光灯，F10-F12为窄带三基色荧光灯。色彩科学中常见的荧光灯照明体为F2，F7，F8，F11和F12。F2为冷白荧光灯（Cool White Fluorescent， CWF），F7为模拟D65标准照明体的荧光灯，F8为模拟D50标准照明体的荧光灯，F11为TL84或U40，F12为TL83或U30。 CIE标准光源 标准光源为能发光的真实物理辐射体，而照明体为CIE推荐的一组光谱功率分布数值，标准光源的CIE推荐如下： 标准光源A是由色温2856K的透明玻璃充气钨丝灯作为A光源来实现标准照明体A。 对于D系列照明体，CIE尚未推荐相应的标准光源，因此D系列照明体的模拟成为当前光源研究的重要课题之一。目前研制的模拟D系列照明体的人工光源有：荧光灯、带滤光器白炽灯、高压氙灯、LED光谱可调模拟器四种；其中LED光谱可调模拟D系列照明体效果最好，各光品质参数最优，在以后的文章中会专门提到如何评价标准灯箱光源的指标和方法。 对于F系列照明体，虽然CIE未推荐出相应的标准光源，但色彩工业从业者一定对相对应的商用光源名称不陌生，会在本文下表中提到。? 标准灯箱常用光源 ? ? ? ? ??? ? ? ?从事色彩工业的同行，应该对标准灯箱不陌生，标准灯箱的作用是模拟各种常见的照明场景，用于视觉判断样品颜色是否符合要求；灯箱中常见的照明体和对应商用光源名总结如下： 照明体 描述