光源色溫和顯色性怎么理解？色溫和顯色性是光源兩個重要的顏色指標(biāo)，其中色溫是衡量光線顏色的指標(biāo)，而顯色性是衡量源視覺質(zhì)量的指標(biāo)。那么，光源色溫和顯色性怎么計算？本文對光源色溫和顯色性的含義及它們的計算方法做了介紹，對此感興趣的朋友可以了解一下！

光源色溫和顯色性怎么理解？

1.光源色溫的含義

色溫是光源的重要顏色指標(biāo)，色溫分為絕對色溫與相關(guān)色溫。當(dāng)光源發(fā)出的光譜與加熱一個黑體使其產(chǎn)生同樣光譜時，加熱黑體所需要的溫度就是該光源的絕對色溫，絕對色溫的概念是在1911年由Hyde提出的，一般用T表示，單位為開爾文（K），是表示光源特性最基本的參數(shù)之一。這里的黑體是指對外來輻射或光線完全吸收的一種理想物體，是不存在的。

絕對色溫雖然可以準確地描述光源的顏色，然而對于大部分光源來說，光源的色品坐標(biāo)不可能與某一絕對溫度下的黑體輻射色品坐標(biāo)完全相同，為此，Raymond Davis等人提出了相關(guān)色溫的概念，一般用Tc來表示，單位為開爾文（K），它表示與光源具有最相似顏色刺激的黑體輻射的溫度。

2.光源顯色性的含義

光源的顯色性是描述光源顏色特性的另一個方面，即物體在光源照明下所呈現(xiàn)顏色的真實性?？杀硎鰹椋涸谀彻庠凑彰飨滤尸F(xiàn)顏色效果與在日光或黑體輻射照明下的一致性。光源顯色性一般用顯色指數(shù)來表示，該指標(biāo)代表相同樣品在某種光源下與日光下觀察時接近程度，顯色指數(shù)的范圍為0-100，數(shù)值越高，表示在這種光源下觀察顏色的效果越好（與日光越接近），反之則越差。

光源色溫計算方法：

1.絕對色溫計算方法

絕對色溫在CIE-1931色品圖上是一條連續(xù)的弧形軌跡，這條軌跡稱為黑體軌跡線。光源的色品坐標(biāo)如果落于黑體軌跡上，則對應(yīng)的黑體溫度就為此光源的絕對色溫。絕對色溫的計算公式為：

式中n=（x-0.3320）/（y-0.1858），x、y為CIE-1931的色坐標(biāo)。

2.相關(guān)色溫計算方法

為了快速準確地計算出光源的相關(guān)色溫，目前已經(jīng)提出了幾種比較典型計算方法，包括：三角垂足插值法、黑體軌跡法和模擬黑體軌跡法等，這幾種方法雖然計算精確，但計算過程復(fù)雜，計算量大。為了更加高效準確地計算出相關(guān)色溫，J.Smith、Macadam和Tamaru等人提出了幾種計算相關(guān)色溫的經(jīng)驗公式。

J.Smith等人提出的相關(guān)色溫計算公式為：

式中n=（x-0.3320）/（0.1858-y），x、y為CIE-1931的色坐標(biāo)。

Macadam等人提出的相關(guān)色溫計算公式為：

式中n=（x-0.329）/（y-0.187），x、y為CIE-1931的色坐標(biāo)。

Tamaru等人提出的相關(guān)色溫計算公式為：

式中n=（x-0.332）/（y-0.1858），x、y為CIE-1931的色坐標(biāo)。

上述三種經(jīng)驗公式均可以直接計算出已知色品坐標(biāo)光源的相關(guān)色溫，且計算快速、準確。對于多基色混合光，其色品坐標(biāo)只能落在混合光圍成的色品坐標(biāo)的連線區(qū)域內(nèi)，故上述經(jīng)驗公式也可以用混合光相關(guān)色溫的計算。

光源顯色性的計算方法：

CIE于1965年推薦CRI用于評價光源的顯色性，并先后于1974和1995年對其作了一些改進和修正。盡管CIE顯色指數(shù)存在一些不足和缺陷，但其仍是當(dāng)前唯一在國際上被普遍認可和廣泛采用的光源顯色性評價標(biāo)準方法。原理上，CIE顯色指數(shù)是一種測試樣本法，其計算流程如下：

1.計算測試光源的相關(guān)色溫，并依據(jù)其相關(guān)色溫值選擇相應(yīng)的參考照明體。具體而言，若其相關(guān)色溫小于5000K，則將對應(yīng)溫度的普朗克輻射體作為參考照明體；否則，將對應(yīng)色溫的CIE日光照明體作為參考照明體。

2.采用CIE1931標(biāo)準色度系統(tǒng)分別計算14個測試樣本在測試光源和參考照明體下的CIE1931三刺激值，分別記為（Xk,i、Yk,i，Zk,i）和（Xr,i、Yr,i、Zr,i），其中i=1，2，3，…，14。

3.按照下式將14個測試樣本在測試光源和參考照明體下的三刺激值轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的CIE1960UCS色品坐標(biāo)，并分別記為（uk,i、vk,i）和（ur,i、Vr,i）。

4.由于測試光源的色品坐標(biāo)一般與參考照明體的色品坐標(biāo)是不相同的，所以在進行顯色性評價時，需要對測試光源下測試樣本的顏色進行色適應(yīng)處理。CIE顯色指數(shù)采用簡單的von Kries色適應(yīng)變換模型來對測試光源下測試樣本的色品坐標(biāo)進行變換，即：

式中（u'k,i，v'k,i）為第i個測試樣本經(jīng)過色適應(yīng)變換后的CIE1960UCS色品坐標(biāo)，cr、dr、ck、dk、ck,i、dk,i可由參考照明體的色品坐標(biāo)（ur，vr）、測試光源的色品坐標(biāo)（uk，vk）以及測試光源下各測試樣本的色品坐標(biāo)（uk,i、vk,i）計算得到：

5.通過下式分別將參考照明體和測試光源下各測試樣本的色度參數(shù)轉(zhuǎn)換到CIE1964WUV顏色空間，分別記為（W*r,i、U*r,i、V*r,i）和（W*k,i、U*k,i、V*k,i），即：

式中測試光源的色品坐標(biāo)（uk，vk）被調(diào)整為參考照明體的色品坐標(biāo)（ur，vr），即：

6.按照下式計算在測試光源和參考照明體下各測試樣本間的色差△Ei。

7.各測試樣本對應(yīng)的特殊顯色指數(shù)Ri可計算為：

8.一般顯色指數(shù)Ra可計算為：