第四章 光源的色度学.ppt

第四章 光源的色度学 光源的发光特性、光源的颜色以及光源的显色性等与颜色都有密切的关系 第一节 光源的色温 一、黑体 1.黑体是对入射光能全部吸收的物体，通常用耐火材料制作 2.黑体加热，辐射光的光色随温度的升高而变化 3.人们把光源的光和黑体的光相比较来表达光源的光色 二、光源的色温 1.将黑体作为一个稳定的参照标准 2.色温：某一光源与黑体在某一温度时的相对光谱分布相吻合，就把这一光源的光色用此时黑体的温度来表示，简称色温 ﹡色温用绝对温度表示，单位是K 3.相关色温：有些光源的色度不一定能与黑体加热时的色度完全相同，只能用与之对接近的黑体的温度的色温来确定光源的色温，称相关色温 4.色温表达的是光源的光色，表征了光源的光谱特征，不是光源的温度。 ﹡色温越高，光源的光色越偏蓝；相反，色温低的光源红色成分多。 5.意义：了解光源的色温，对准确复制颜色、正确选择光源有重要意义 第二节 标准光源 为了统一颜色测量标准，国际照明委员会（CIE）规定了色度学的标准照明体A、B、C、D和标准光源A、B、C 一、 CIE标准照明体 标准照明体是指特定的光谱功率分布。这一光谱功率分布不是必须由一个光源直接提供，也不一定用光源来实行 1.标准照明体A代表绝对黑体加热到2856K时所辐射的光 2.标准照明体B代表相关色温4874K的直射阳光，相当与中午的阳光 3.标准照明体C代表相关色温大约6774K的平均日光时所辐射的光 4.标准照明体D65代表相关色温为6504 K的日光，标准照明体D代表标准照明体D65以外的其他日光 ﹡在色度学应用中，A和D是推荐作为广泛应用的标准照明体。 二、标准光源 标准光源是指被制定的能发光的物理辐射体， CIE规定用下列人造光源来实现标准照明体。 1.标准光源A是指色温为2586K的充气钨丝灯，光色偏黄 2.标准光源B是由A光源加一组特定的戴维斯-吉伯逊液体滤光器，产生相关色温4874K的辐射，相当于中午的日光 3.标准光源C是由A光源加另一组戴维斯-吉伯逊液体滤光器，产生相关色温6774K的辐射，相当于有云的日光 三、标准照明体和标准光源 1.CIE对两者的区分： ①照明体是指特定的光谱功率分布，而光源是指具体的发光物体 ② CIE标准照明体A、B、C是由标准光源A、B、C来实行的 ③ CIE规定的标准照明体D也叫典型日光或重组日光， CIE推荐用D50（5004K）、 D55（5503K）、 D65（6504K）、 D75（7504K）的相对光谱功率分布作为代表日光的标准照明体 ④ CIE建议尽可能用D65代表日光，其次用D50、D55、 D75﹡模拟某一种标准照明体的人工光源，最根本的问题是复制这种照明体的相对光谱功率分布，相对较困难。 2.模拟D65人工光源的方法 ①是带滤光器的高压氙灯、是目前最好的模拟光源 ②是带滤光器的白炽灯，在紫外区域的模拟不十分理想 ③是荧光灯，相对光谱功率分布与D65存在较大的差别 ④是带滤光的白炽灯和荧光灯的混合光源，模拟D75的人工光源，与D75相对光谱功率分布较为接近 第三节 光源颜色与视觉关系 一、光源的颜色 1.光源的颜色是决定颜色复制质量的一个重要因素 2.光源颜色的两方面含义：一是人眼直接看到的光源的颜色，称为光源的色表；二是指光源照射到物体上所产生的客观的颜色效果，称为光源的显色性 3.色表和显色性是评价光源质量的重要指标 二、光源的显色性1.光源的显色性与光源的色表相比，具有更加重要的意义2.光源的显色性是指光源照射到物体上，由物体反射或透射后物体显示出的颜色效果3.光源的色温是影响光源的显色性的关键4.为了统一标准，CIE规定将普朗克辐射体作为低色温光源的参照标准，标准照明体D作为高色温光源的参照标准，分别用来衡量其他光源照明下的颜色效果 三、光源的显色指数及定量评价 1.显色指数：是待测光源下物体呈现的颜色与参照光源下物体所呈现的颜色相符合的程度 CIE规定：用标准照明体D作为参照光源，当待测光源的色温低于500K时用黑体作为参照光源，同时规定参照光源的显色指数是100，还规定了若干测试用的标准颜色样品。 ①光源的显色指数不大于100 ②规定为三个范围：显色指数大于75的光源为优质显色光源；显色指数在50～75之间的光源，显色性一般；显色指数小于50的光源，显色性较差。 ﹡光源的显色指数较低，物体在这一光源下会发生变色或失真 ﹡印刷行业所用显色指数一般不低于90，彩色摄影、彩色影视等与颜色有关的行业一般要求显色指数大于85 2．光源的显色性和光源的色温之间没有必然的联系3.光源的显色性是由光源的能量分布所决定的 练习题 1.什么是黑体？ 2.什么是光源的色温？ 3.什么是 标准照