人工照明光源的色温和显色性有什么要求?

 标准光源对色灯箱    |      2020-08-03

随着照明技术的不断发展,在不同的场景就可以应用各种各样的人工照明光源,为保证光源的照明效果,就需要对其色温和显色性有所要求。本文就给大家带来常见照明场景所使用人工照明光源以及标准光源的色温和显色性要求。

人工照明光源

人工照明光源的显色性和色温:

作为照明光源,除了要求光效高之外,还要求它发出的光具有良好的颜色。光源的颜色有两方面的意思:色表和显色性。人眼直接观察光源时所看到的颜色,称为光源的色表。显色性是指光源的光照射到物体上所产生的客观效果。如果各色物体受照的效果和标准光源(黑体或重组日光)照射时一样,则认为该光源的显色性好(显色指数高);反之,如果物体在受照后颜色失真,则该光源的显色性就差(显色指数低)。显色性也称演色性或传色性。

显色性一般用显色指数来衡量,显色指数Ra(CRI)也是目前仅有的被国际接受的评价光源显色性能的计量参数,它是通过测量被测光源与其色温相匹配的参照光源对试验色(一般是8个)照射下的色差的平均值计算得到的。

光源的颜色从根本上来说是由它的光谱能量分布决定的。光源的光谱能力分布确定之后,它的色标和显色性也就确定了。但是不能倒过来认为,由光源的色表可以确定光源的光谱能量分布。光谱能量分布截然不同的光源可以产生相同的色表,这就是所谓的“同色异谱”现象。高压汞灯发出的光尽管色表和日光接近,但它的光谱能量分布和日光相差很大,它的光谱中多青光、蓝光而缺少红光,就会导致被照物体呈现青灰色。从光源的光谱能量分布和颜色,可以引入色温这个表示光源颜色的量。当光源发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时,黑体的这个温度就称为该光源的颜色温度Tc,简称色温,用绝对温标表示。

标准光源的色温和显色性要求:

不同的光源所发出的的光谱功率分布有很大的差异,因此也就导致光源的光色各不相同。人们在不同的光源条件下观察同一个物体外观色彩,都会出现颜色感知上的偏差。为了统一颜色检测光源标准,CIE就推荐了标准光源和标准照明体。

标准照明体和标准光源是两个不同的概念。标准照明体是指特定的光谱功率分布。而标准光源是指符合标准照明体规定的光谱功率分布的物理发光体。

标准照明体A:代表绝对温度2856K的完全辐射体的辐射。

标准照明体B:代表相关色温大约为4874K的直射日光,相当于中午的日光。

标准照明体C:代表相关色温大约为6774K的平均日光,近似于阴天天空的日光。

标准照明体D65:代表相关色温约为6504K的日光。

CIE建议,尽量使用D65来代表日光,在不能应用D65时则尽量使用D55和D75.在印刷行业中,常使用D50作为标准照明条件。印刷业色评价标准中规定,观察环境四周的颜色应该是浅灰色或白色,不应带有彩色以避免色对比和色适应对颜色视觉产生的影响。使用荧光灯时也应注意,荧光灯在使用5000h后,色温会发生变化,应及时更换。且观色前预热15min后再使用会有更加效果,以避免刚启动时光色不稳定而带来辨色误差。

而对于标准光源显色性,CIE规定:待测光源色温低于5000K时,用完全辐射体(黑体)作为参照标准光源;待测光源色温高于5000K时,用标准照明体D作为参照标准光源,然后计算出待测光源的显色指数。根据光源显色性的分级:

①显色指数Ra=75~100:好

②显色指数Ra=50~75:一般

③显色指数Ra=50以下:差

普通日光灯光Ra≈75,白炽灯泡Ra≈95,但色温低颜色偏黄。

ISO3664推荐的印刷行业照明条件:观察光源的色温标准为5000K±200K,照度标准为2000lx±500lx,显色指数(CRI)大于90。