光源顯色性評價(jià)方法

測量對色燈箱顯色指數時(shí)一定要注意根據國家關(guān)于該方面的規章制度。

1. 范圍

本標準規定了檢驗色樣在參照光源和待測光源照明下總的色位移為基礎定量評價(jià)光源顯色性的方法。

本標準適用于人工照明光源顯色性評價(jià)，如白熾燈、鹵鎢燈、各種氣體放電燈（熒光燈、高壓鈉燈、金屬鹵化燈、氙燈等）、人工晝光等，單色輻射占優(yōu)勢的光源如低壓鈉燈等除外。

2. 規范性引用文件

下列文件中的條款通過(guò)本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協(xié)議的各方研究是否使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本使用本標準。

GB/T 3977 顏色的表示方法

3. 評價(jià)方法

3.1參照光源的選擇

在做光源顯色性評價(jià)時(shí)，選定一個(gè)參照光源，參照光源的光譜功率分布用數學(xué)式加以定義。

待測光源的相關(guān)色溫不高于5000K時(shí)，以普朗克輻射體做為參考光源，用普朗克公式計算其光譜功率分布，見(jiàn)公式（1）。

 

式中：

S（λ）——光源光譜功率分布；

C₁——第一輻射常數，單位wm²；

C₁=3.74177X10^-16wm²

C₂——第二輻射常數，單位mK；

C₂=1.438X10^-2mK

λ——波長(cháng)，單位m；

T——分布溫度，單位K。

待測光源相關(guān)色溫高于5000K時(shí)，以組合晝光做為參照光源，在待測光源相關(guān)色溫已知時(shí)，參照光源的光譜功率分布S（λ）按公式（2）計算。

 

式中：

S₀（λ）、S₁（λ）、S₂（λ）——計算晝光光譜功率分布用的系數，其數值表1給出；

M₁、M₂——與光源色坐標相關(guān)的量，其量值由公式（3）和公式（4）計算給出。

 

 

式中：

x_d、y_d——參照光源CIE1931xy色品坐標值，其量值由公式（5）、公式（6）或（7）計算出。

 

  

在待測光源的色品坐標求出后，有色品圖或計算方法確定待測光源的色溫，有公式（1）或公式（2）~公式（7）計算參照光源的光譜功率分布。

3.2參照光源的寬容度

參照光源的色溫應與待測光源的色溫相同或接近。

參照光源和待測光源的色品差△c應小于5.4X10^-3（相當于15MK^-1）。△c值由公式（8）計算得出， 

式中：

U_k，v_k——待測光源的uv坐標值；

U_t，v_t——參照光源的uv坐標值。

3.3檢驗色樣

選定8個(gè)色樣為一組（i=1，……，15）作為評價(jià)一般顯示指數用的檢驗色樣，其光譜輻亮度系數見(jiàn)表2.

選定7個(gè)色樣（i=9，……，15）分別做為特殊顯色指數評價(jià)用的檢驗色樣，它們分別代表深紅、深黃、深綠、深藍、白種人膚色、葉綠色、中國人女性膚色。其光譜輻亮度系數見(jiàn)表3。

3.4檢驗色樣的CIE 1931 XYZ三刺激值得確定

必須測量待測光源的相對光譜功率分布。檢驗色樣的光譜輻亮度系數值由表2和表3給出，按GB/T 3977分別計算檢驗色樣在參照光源和待測光源照明下的CIE 1931 xy色品坐標值。三刺激值計算采用等波長(cháng)間隔法，波長(cháng)間隔△λ一般采用5nm或10nm。

3.5由xy坐標轉換為uv坐標

用公式（9）、公式（10）或公式（11）、公式（12）將色品坐標值由xy坐標轉換到uv坐標。

 

 

式中：

U、v——檢驗色樣的uv色品坐標值；

X、Y、Z——檢驗色樣的CIE1931 XYZ三刺激值。

 

 

式中：

X，y——檢驗色樣的xy色品坐標值。

3.6色適應色品位移的修正

由于在待測光源和參照光源照明條件下色適應的狀態(tài)不同，用公式（13）和公式（14）做色適應色品位移的修正。

 

 

式中：

U'ki，v'ki——做色適應色品位移修正后待測光源照射下第i塊檢驗色樣的uv坐標值

c、d——色適應色品位移修正值，由公式（15）和公式（16）計算得出；

r——表示參照光源的下標；

K——表示待測光源的下標；

i——表示檢驗色樣序號的小標。

 

 

3.7由u、v、Y轉化成U*、V*、W*均勻色空間坐標值。

用公式（17）、公式（18）、公式（19）將u、v、Y轉換成U*、V*、W*。

 

 

 

式中：

U*、V*、W*——U*、V*、W*均勻色度坐標值；

Y——檢驗色樣CIE 1931 XYZ三刺激值Y；

u、v——檢驗色樣的uv坐標值；

u₀、v₀——照明光源的uv坐標值。

3.8色差計算

用公式（20）計算在待測光源照射下和在參照光源照射下第i個(gè)檢驗色樣的色差△E_i。

 

 

公式中下標的意義同前。

4顯色指數

4.1顯色指數的符號

用字母R表示顯色指數，用R_i表示特殊顯色指數，R_a表示一般顯色指數。

4.2特殊顯色指數的計算

用公式（21）計算特殊顯色指數。

 

計算結果取舍入后最接近的整數。

4.3一般顯色指數的計算

一般顯色指數是由8個(gè)特殊顯色指數（i=1，……，8）去算術(shù)平均值求得，見(jiàn)公式（22）。