第5章CIE标准色度系统汇编.ppt

5.7 CIE光源显色指数计算方法 　　对光源颜色特性的评价，是色度学的一个重要内容。光源的颜色特性有两方面的意义：一是人眼直接观察光源时所看到的颜色，它的评价方法与物体色类似，用计算它的三刺激值和相关色温来描述光源本身的颜色(前面章节中已讲)。本节将介绍光源颜色特性的另一方面，就是物体在光源照明下所呈现的颜色效果，即光源显色性，研究照明光源对物体颜色的影响及其评价方法。 一、光源的显色性 　　人眼的颜色视觉是在自然光照明下经过长期生产劳动和辨色活动逐渐形成的。所谓自然光在白天指日光, 夜间为火光, 火光的光谱分布大致相当于黎明和黄昏时的日光。由于时相、季节、纬度、气候等条件的变化, 日光会有不同的光色和光谱分布, 但是日光和火光都是炽热发光体, 其发光光谱分布都是连续光谱。由于人眼长期适应于这类光源照明, 在其照明下观察物体的颜色是恒定的, 对物体颜色的辨别能力是准确的, 故可认为在日光和灯泡照明下看到的物体颜色是物体的“真实”颜色。 F曲线光谱分布的荧光灯与D65照明体有同样的光色。如果用这支灯去照明卖肉的柜台，会发现新鲜的肉变得暗红色，且红色缺少饱和度，会使顾客误认肉不新鲜。原因是这种荧光灯缺少红光光谱的辐射，故物体中红色的颜色偏少。 人眼在不同光谱照明下看到的物体色会改变，感到物体颜色失真，这种影响物体颜色的照明光源特性称为光源显色性。显色性好的光源，物体色失真小，显色性的好坏是评价光源性能的重要指标。 许多发光效率高的新光源如荧光灯、高压钠灯、高压汞灯、氙灯等的发光的光谱分布不再完全是连续光谱，有线谱、带谱、更多的是混合光谱。在这些光源照明下看到的物体颜色与日光和白炽灯光下会产生较大差异 1. 光源的显色性由其光谱决定 　　具有连续光谱分布的光源均有较好的显色性。除连续光谱的光源有较好的显色性外, 由几个特定颜色光组成的混合光源也能有很好的显色性。例如光谱450nm (蓝), 540nm (绿), 640nm(橘红)波长区的辐射对提高光源的显色性具有特殊的效果。三个颜色光以适当的比例混合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。而500nm和580nm波长附近的光谱成分对颜色显现有不利影响，称为干扰波长。 2. 光源的显色性与其色温无关 　　具有不同光谱分布的光源可能有相同的色温，但是显色性可能差别很大。各种色温的光源既可能有较好的显色性，也可能有较差的显色性。 二、CIE光源显色指数计算方法 　 “测验色”法：以测量参照光源照明下和待测光源照明下标准样品的总色位移量为基础来规定待测光源的显色性，用一个显色指数值来表示光源的显色性，表示待测光源下物体颜色与参照光源下的物体颜色相符的程度。 　　CIE规定用黑体或标准照明体D作为参照光源，并将其显色指数定为100，规定了若干测试用的标准颜色样品。根据在参照光源下和待测光源下，上述标准样品形成的色差来评定待测光源显色性的好坏。评价的指标有两个。 对光源显色性进行定量的评价是光源制造部门评价光源质量的一个重要方面。1965年CIE制定了一种评价光源显色性的“测验色”法，经1974年修订，正式推荐在国际上采用。 特殊显色指数Ri　光源对某一种标准样品的显色指数 为在参照光源下和待测光源下样品的色差 一般显色指数Ra　光源对特定8个颜色样品的平均显色指数 5.8 其它表色系统 随着颜色科学与技术的发展, 人与人之间、仪器之间交流和传输颜色信息的需求日益增加, 特别是数字技术的发展, 彩色摄影、显示和输出等对准确地表述颜色提出了更高的要求。语言描述颜色是一种最粗略的方式, CIE色度系统的建立为人们找寻到一种良好的方式, 可以通过三刺激值来定量地描述颜色。这类混色系统的颜色可用数字量表示、计算和测量, 是用应用心理物理学的方法表示在特定条件下的颜色量。CIE色度系统是一个重要的表色系统, 但不是唯一的系统。早在它出现之前, 人们就采用样卡方法传输颜色信息, 用各种颜料混合制成许多尺寸相同的小卡片, 按照一定原则依次排列起来，给予每个颜色卡片以相应的字符和数码, 人们通过卡片的字符和数码传递颜色信息, 这种表色系统称为颜色次序系统(color-order system)。这类系统使用方便，故为许多行业采用。 5.9.1 孟塞尔表色系统 孟塞尔表色系统是由美国美术家孟塞尔(A.H.Munsell)在20纪初建立的一种表色系统，已成为美国国家标准协会和美国材料测试协会的颜色标准，是目前得到世界公认的最重要表色系统之一，日本的颜色标准也以孟塞尔系统为基础。孟塞尔表色系统用一个三维空间模型将各种表面色的三种视觉特性：明度、色调、饱和度全部表示出来。在立体模型中