隨著照明技術的不斷發展,在不同的場景就可以應用各種各樣的人工照明光源,為保證光源的照明效果,就需要對其色溫和顯色性有所要求。本文就給大家帶來常見照明場景所使用人工照明光源以及標準光源的色溫和顯色性要求。
人工照明光源的顯色性和色溫:
作為照明光源,除了要求光效高之外,還要求它發出的光具有良好的顏色。光源的顏色有兩方面的意思:色表和顯色性。人眼直接觀察光源時所看到的顏色,稱為光源的色表。顯色性是指光源的光照射到物體上所產生的客觀效果。如果各色物體受照的效果和標準光源(黑體或重組日光)照射時一樣,則認為該光源的顯色性好(顯色指數高);反之,如果物體在受照后顏色失真,則該光源的顯色性就差(顯色指數低)。顯色性也稱演色性或傳色性。
顯色性一般用顯色指數來衡量,顯色指數Ra(CRI)也是目前僅有的被國際接受的評價光源顯色性能的計量參數,它是通過測量被測光源與其色溫相匹配的參照光源對試驗色(一般是8個)照射下的色差的平均值計算得到的。
光源的顏色從根本上來說是由它的光譜能量分布決定的。光源的光譜能力分布確定之后,它的色標和顯色性也就確定了。但是不能倒過來認為,由光源的色表可以確定光源的光譜能量分布。光譜能量分布截然不同的光源可以產生相同的色表,這就是所謂的“同色異譜”現象。高壓汞燈發出的光盡管色表和日光接近,但它的光譜能量分布和日光相差很大,它的光譜中多青光、藍光而缺少紅光,就會導致被照物體呈現青灰色。從光源的光譜能量分布和顏色,可以引入色溫這個表示光源顏色的量。當光源發出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時,黑體的這個溫度就稱為該光源的顏色溫度Tc,簡稱色溫,用絕對溫標表示。
標準光源的色溫和顯色性要求:
不同的光源所發出的的光譜功率分布有很大的差異,因此也就導致光源的光色各不相同。人們在不同的光源條件下觀察同一個物體外觀色彩,都會出現顏色感知上的偏差。為了統一顏色檢測光源標準,CIE就推薦了標準光源和標準照明體。
標準照明體和標準光源是兩個不同的概念。標準照明體是指特定的光譜功率分布。而標準光源是指符合標準照明體規定的光譜功率分布的物理發光體。
標準照明體A:代表絕對溫度2856K的完全輻射體的輻射。
標準照明體B:代表相關色溫大約為4874K的直射日光,相當于中午的日光。
標準照明體C:代表相關色溫大約為6774K的平均日光,近似于陰天天空的日光。
標準照明體D65:代表相關色溫約為6504K的日光。
CIE建議,盡量使用D65來代表日光,在不能應用D65時則盡量使用D55和D75.在印刷行業中,常使用D50作為標準照明條件。印刷業色評價標準中規定,觀察環境四周的顏色應該是淺灰色或白色,不應帶有彩色以避免色對比和色適應對顏色視覺產生的影響。使用熒光燈時也應注意,熒光燈在使用5000h后,色溫會發生變化,應及時更換。且觀色前預熱15min后再使用會有更加效果,以避免剛啟動時光色不穩定而帶來辨色誤差。
而對于標準光源顯色性,CIE規定:待測光源色溫低于5000K時,用完全輻射體(黑體)作為參照標準光源;待測光源色溫高于5000K時,用標準照明體D作為參照標準光源,然后計算出待測光源的顯色指數。根據光源顯色性的分級:
①顯色指數Ra=75~100:好
②顯色指數Ra=50~75:一般
③顯色指數Ra=50以下:差
普通日光燈光Ra≈75,白熾燈泡Ra≈95,但色溫低顏色偏黃。
ISO3664推薦的印刷行業照明條件:觀察光源的色溫標準為5000K±200K,照度標準為2000lx±500lx,顯色指數(CRI)大于90。