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CIE 标準光源

發布日期:2019-08-15


CIE 标準光源


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1.0 色溫

        絕對溫度K來表示,即将一标準黑體加熱,溫度升高到一定程度時顔色開始由深紅-淺紅-橙黃-白-藍,逐漸改變,某光源與黑體的顔色相同時,我們将黑體當時的絕對溫度稱為該光源之色溫。

        因相關色溫度事實上是以黑體輻射接近光源光色時,對該光源光色表現的評價值,并非一種精确的顔色對比,故具相同色溫值的二光源,可能在光色外觀上仍有些許差異。僅憑色溫無法了解光源對物體的顯色能力,或在該光源下物體顔色的再現如何。


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        光源色溫不同,光色也不同:

        色溫在3300K以下,光色偏紅給以溫暖的感覺;有穩重的氣氛,溫暖的感覺;

        色溫在3000--6000K為中間,人在此色調下無特别明顯的視覺心理效果,有爽快的感覺;故稱為"中性"色溫。

        色溫超過6000K,光色偏藍,給人以清冷的感覺,

        a. 色溫與亮度 高色溫光源照射下,如亮度不高則給人們有一種陰氣的氣氛;低色溫光源照射下,亮度過高會給人們有一種悶熱感覺。

        b. 光色的對比 在同一空間使用兩種光色差很大的光源,其對比将會出現層次效果,光色對比大時,在獲得亮度層次的同時,又可獲得光色的層次。

        采用低色溫光源照射,能使紅色更鮮豔;

        采用中色溫光源照射,使藍色具有清涼感;

        采用高色溫光源照射,使物體有冷的感覺。

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2.0 顯色性

       光源對物體本身顔色呈現的程度稱為顯色性,也就是顔色逼真的程度;光源的顯色性是由顯色指數來表明,它表示物體在光下顔色比基準光(太陽光)照明時顔色的偏離,能較全面反映光源的顔色特性。顯色性高的光源對顔色表現較好,我們所見到的顔色也就接近自然色,顯色性低的光源對顔色表現較差,我們所見到的顔色偏差也較大。國際照明委員會CIE把太陽的顯色指數定為100,各類光源的顯色指數各不相同,如:高壓鈉燈顯色指數Ra=23,熒光燈管顯色指數Ra= 60~90。

顯色分兩種

     1. 忠實顯色:能正确表現物質本來的顔色需使用顯色指數(Ra)高的光源,其數值接近100,顯色性最好。

     2. 效果顯色:要鮮明地強調特定色彩,表現美的生活可以利用加色法來加強顯色效果。

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3.0 光效

      衡量光源節能的重要指标,就是光源發出的光通量除以光源所消耗的功率。單位:流明/瓦(lm/w)。


4.0 标準光源

       我們知道,照明光源對物體的顔色影響很大。不同的光源,有着各自的光譜能量分布及顔色,在它們的照射下物體表面呈現的顔色也随之變化。為了統一對顔色的認識,首先必須要規定标準的照明光源。因為光源的顔色與光源的色溫密切相關,所以CIE規定了四種标準照明體的色溫标準:

       标準照明體A:代表完全輻射體在2856K發出的光(X0=109.87,Y0=100.00,Z0=35.59);

       标準照明體B:代表相關色溫約為4874K的直射陽光(X0=99.09,Y0=100.00, Z0=85.32);

       标準照明體C:代表相關色溫大約為6774K的平均日光,光色近似陰天天空的日光 (X0=98.07,Y0=100.0,Z0=118.18);

       标準照明體D65:代表相關色溫大約為6504K的日光(X0=95.05,Y0=100.00,Z0=108.91);标準照明體D:代表标準照明體D65以外的其它日光。


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       CIE規定的标準照明體是指特定的光譜能量分布,是規定的光源顔色标準。它并不是必須由一個光源直接提供,也并不一定用某一光源來實現。為了實現CIE規定的标準照明體的要求,還必須規定标準光源,以具體實現标準照明體所要求的光譜能量分布。

       CIE推薦下列人造光源來實現标準照明體的規定:

       标準光源A:色溫為2856K的充氣螺旋鎢絲燈,其光色偏黃。

       标準光源B:色溫為4874K,由A光源加罩B型D-G液體濾光器組成。光色相當于中午日光。

       标準光源C:色溫為6774K,由A光源加罩C型D-G液體濾光器組成,光色相當于有雲的天空光。

       CIE标準照明體A、B、C由标準光源A、B、C實現,但對于模拟典型日光的标準照明體D65,目前CIE還沒有推薦相應的标準光源。因為它的光譜能量分布在目前還不能由真實的光源準确地實現。當前國際上正在進行着與标準照明體D65相對應的标準光源的研制工作。


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       現在研制的三種模拟D65人造光源分别為:帶濾光器的高壓氙弧燈、帶濾光器的白熾燈和熒光燈它們的相對光譜能量分布與D65有所符合,帶濾光器的高壓氙弧燈提供了最好的模拟,帶濾光器的白熾燈在紫外區的模拟尚不太理想,熒光燈的模拟較差。為了滿足精細辨色生産活動的需要,還有采用熒光燈和帶濾器的白熾燈組成的混光光源,稱為D75光源,其色溫可達7500K,主要運用在原棉評級等精細辨色工作中。



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