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CIE 标准光源

发布日期:2019-08-15


CIE 标准光源


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1.0 色温

        绝对温度K来表示,即将一标准黑体加热,温度升高到一定程度时颜色开始由深红-浅红-橙黄-白-蓝,逐渐改变,某光源与黑体的颜色相同时,我们将黑体当时的绝对温度称为该光源之色温。

        因相关色温度事实上是以黑体辐射接近光源光色时,对该光源光色表现的评价值,并非一种精确的颜色对比,故具相同色温值的二光源,可能在光色外观上仍有些许差异。仅凭色温无法了解光源对物体的显色能力,或在该光源下物体颜色的再现如何。


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        光源色温不同,光色也不同:

        色温在3300K以下,光色偏红给以温暖的感觉;有稳重的气氛,温暖的感觉;

        色温在3000--6000K为中间,人在此色调下无特别明显的视觉心理效果,有爽快的感觉;故称为"中性"色温。

        色温超过6000K,光色偏蓝,给人以清冷的感觉,

        a. 色温与亮度 高色温光源照射下,如亮度不高则给人们有一种阴气的气氛;低色温光源照射下,亮度过高会给人们有一种闷热感觉。

        b. 光色的对比 在同一空间使用两种光色差很大的光源,其对比将会出现层次效果,光色对比大时,在获得亮度层次的同时,又可获得光色的层次。

        采用低色温光源照射,能使红色更鲜艳;

        采用中色温光源照射,使蓝色具有清凉感;

        采用高色温光源照射,使物体有冷的感觉。

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2.0 显色性

       光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性,也就是颜色逼真的程度;光源的显色性是由显色指数来表明,它表示物体在光下颜色比基准光(太阳光)照明时颜色的偏离,能较全面反映光源的颜色特性。显色性高的光源对颜色表现较好,我们所见到的颜色也就接近自然色,显色性低的光源对颜色表现较差,我们所见到的颜色偏差也较大。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为100,各类光源的显色指数各不相同,如:高压钠灯显色指数Ra=23,荧光灯管显色指数Ra= 60~90。

显色分两种

     1. 忠实显色:能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数(Ra)高的光源,其数值接近100,显色性最好。

     2. 效果显色:要鲜明地强调特定色彩,表现美的生活可以利用加色法来加强显色效果。

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3.0 光效

      衡量光源节能的重要指标,就是光源发出的光通量除以光源所消耗的功率。单位:流明/瓦(lm/w)。


4.0 标准光源

       我们知道,照明光源对物体的颜色影响很大。不同的光源,有着各自的光谱能量分布及颜色,在它们的照射下物体表面呈现的颜色也随之变化。为了统一对颜色的认识,首先必须要规定标准的照明光源。因为光源的颜色与光源的色温密切相关,所以CIE规定了四种标准照明体的色温标准:

       标准照明体A:代表完全辐射体在2856K发出的光(X0=109.87,Y0=100.00,Z0=35.59);

       标准照明体B:代表相关色温约为4874K的直射阳光(X0=99.09,Y0=100.00, Z0=85.32);

       标准照明体C:代表相关色温大约为6774K的平均日光,光色近似阴天天空的日光 (X0=98.07,Y0=100.0,Z0=118.18);

       标准照明体D65:代表相关色温大约为6504K的日光(X0=95.05,Y0=100.00,Z0=108.91);标准照明体D:代表标准照明体D65以外的其它日光。


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       CIE规定的标准照明体是指特定的光谱能量分布,是规定的光源颜色标准。它并不是必须由一个光源直接提供,也并不一定用某一光源来实现。为了实现CIE规定的标准照明体的要求,还必须规定标准光源,以具体实现标准照明体所要求的光谱能量分布。

       CIE推荐下列人造光源来实现标准照明体的规定:

       标准光源A:色温为2856K的充气螺旋钨丝灯,其光色偏黄。

       标准光源B:色温为4874K,由A光源加罩B型D-G液体滤光器组成。光色相当于中午日光。

       标准光源C:色温为6774K,由A光源加罩C型D-G液体滤光器组成,光色相当于有云的天空光。

       CIE标准照明体A、B、C由标准光源A、B、C实现,但对于模拟典型日光的标准照明体D65,目前CIE还没有推荐相应的标准光源。因为它的光谱能量分布在目前还不能由真实的光源准确地实现。当前国际上正在进行着与标准照明体D65相对应的标准光源的研制工作。


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       现在研制的三种模拟D65人造光源分别为:带滤光器的高压氙弧灯、带滤光器的白炽灯和荧光灯它们的相对光谱能量分布与D65有所符合,带滤光器的高压氙弧灯提供了最好的模拟,带滤光器的白炽灯在紫外区的模拟尚不太理想,荧光灯的模拟较差。为了满足精细辨色生产活动的需要,还有采用荧光灯和带滤器的白炽灯组成的混光光源,称为D75光源,其色温可达7500K,主要运用在原棉评级等精细辨色工作中。



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