显色性是光源重要的颜色指标之一,它表示的是物体在光源下显现颜色的能力,也就是颜色的逼真程度。光源的显色性一般用显色指数来评价,显色指数越高显色性就越好,反之,则越低。本文对光源显色性的含义及评价方法做了介绍。
光源显色性的含义:
通常把照明光源对物体色外貌所产生的影响,称为显色,而将光源固有的显色特性,称为显色性。光源的光谱分布决定了光源的显色性,具有连续光谱分布的光源均有较好的显色性,如日光和白炽灯等。另外,由特定色光组成的混合光源也能具有很好的显色性;如波长为450nm(蓝)、540nm(绿)和610nm(橙)的光谱辐射,对提高光源显色性具有特殊的效果。所以,采用这三种色光以适当的比例混合,所产生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。此外,光源的色温和显色性之间没有必然的联系,具有不同光谱分布的光源可能有相同的色温,但其显色性可能差别很大。
光源显色性影响着人眼所观察的物体颜色,在显色性良好的光源照明下,物体颜色失真就小。所以,与物体表面色相关的工业领域,如纺织、印染、涂料、印刷、彩色摄影和彩色电视等,必须考虑光源显色性对颜色复制及其评价的影响。为了比较光源显色性的优劣,CIE于1974年推荐试验色方法作为光源显色性评价的标准方法。对光源显色性进行定量的评价,是光源制造工业评价光源质量的一个重要方面,能为提高照明质量和改进光源的特性提供必要的技术参数。
光源显色性的评价方法:
CIE 光源显色性评价方法是,把待测光源下物体色外貌和参照照明体下物体色外貌的一致程度进行定量化,并称之为显色指数。CIE提出,把普朗克辐射体作为评价5000K以下低色温光源显色性的参照标准,并认为黑体的显色指数为100;把标准照明体D作为评价色温在5000K以上的高色温光源显色性的参照标准。另外,在评价光源显色性时,采用
一套共14种试验色。其中1~8号试验色代表了各种不同的常见颜色,其饱和度适中、明度值接近相等,用于光源一般显色指数和特殊显色指数的计算;而9~14号试验色则是一些饱和色及皮肤色则专用于特殊显色指数的计算。通过测量并计算出这些试验色在参照照明体和待测光源照明下的色差,便可求得待测光源的显色指数,用以表征光源显色性的优劣程度。
通常按一般显色指数可将光源的显色性分成:优(Ra=100~75),一般(Ra=75~50),劣(Ra<50)三个质量等级,作为对光源显色性的定性评价。如白炽灯、卤钨灯和镉灯等光源的显色指数较高,一般为85左右,常用于彩色电影、彩色印刷、纺织工业等色重现要求高的场合;荧光灯的显色指数为70~80,可用于般的照明;高压汞灯和钠灯等的显色指数较低,通常低于50,故不宜用于辨色等视觉工作。
常见光源的显色指数Ra值是多少?
显色指数是定量地评价光源色还原性能质量的重要指标,日常生活中一些常用光源的显色指数如下所示:
白炽灯:一般显色指数Ra95~100
卤钨灯:一般显色指数Ra95~00
高光度碘弧灯:一般显色指数Ra95 ~98
短弧氙灯:一般显色指数Ra94~98
铟灯:一般显色指数Ra90~93
锡灯:一般显色指数Ra92~95
高压汞灯:一般显色指数Ra30~40
低显色荧光灯:一般显色指数Ra52~77
高显色荧光灯:一般显色指数Ra93
镝灯:一般显色指数Ra85~95
高压钠灯:一般显色指数Ra20~25
金属卤化物灯:一般显色指数Ra60~65
高显色高压钠灯:一般显色指数Ra80