色溫和顯色性什么關系？色溫和顯色性怎么計算？

色溫和顯色性是光源兩個重要的顏色指標，其中色溫是衡量光源色的指標，是光源自身顯現(xiàn)的顏色；顯色性是衡量光源視覺質量的指標，是光源照射到物體表面時所顯現(xiàn)的顏色。那么，色溫和顯色性什么關系？色溫和顯色性怎么計算？本文為大家做了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

光源色溫的含義：

色溫是光源的重要顏色指標，色溫分為絕對色溫與相關色溫。當光源發(fā)出的光譜與加熱一個黑體使其產生同樣光譜時，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，光源的色品坐標不可能與某一絕對溫度下的黑體輻射色品坐標完全相同，為此，Raymond Davis等人提出了相關色溫的概念，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。

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。

光源色溫和顯色性的關系：

色溫是光源的重要指標，用來描述光源本身的顏色。一定的色光具有一定的相對能量分布：當黑體連續(xù)加熱，溫度不斷升高時，它的相對光譜能量分布的峰值部位將由長波方向向短波方向變化，其所發(fā)光的顏色的變化順序是紅-黃-白-藍。同一種顏色，在白熾燈、鹵素燈、中午日光等不同光源照明下，所表現(xiàn)出來的顏色是不同的。而這種差異就是由光源的色溫不同造成的。

有關光源顏色特性的評價的另一個指標是光源的顯色性，它研究物體在光源照明下所呈現(xiàn)的顏色效果。光源的光譜分布決定了光源的顯色性，具有連續(xù)光譜分布的光源均有較好的顯色性，如白熾燈、日光等。另外，由特定的色光組成的混合光源也能有很好的顯色性，如波長為610nm（橙）、540 nm（綠）和450nm（藍）的光譜輻射對提高光源的顯色性具有特殊效果，所以采用這三種色光以適當?shù)谋壤旌纤a生的白光與連續(xù)光譜的白熾燈或日光具有同樣優(yōu)良的顯色性。光源的顯色性影響著人眼所觀察的物體顏色，在顯色性好的光源照明下，物體顏色的失真就會小。

光源的色溫和顯色性是光源的兩個重要的顏色指標。兩者之間沒有必然的聯(lián)系，因為具有不同光譜分布的光源可能有相同的色溫，但其顯色性可能差別很大。

光源色溫的計算方法：

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。光源的色品坐標如果落于黑體軌跡上，則對應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。為方便描述，色溫也可理解為光源的顏色，隨著色溫值的提高，光源的顏色會由紅色向藍色轉變。

2.相關色溫計算方法

為了快速準確地計算出光源的相關色溫，目前已經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，但計算過程復雜，計算量大。為了更加高效準確地計算出相關色溫，J.Smith、Macadam和Tamaru等人提出了幾種計算相關色溫的經驗公式。

J.Smith等人提出的相關色溫計算公式為：

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

Macadam等人提出的相關色溫計算公式為：

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

Tamaru等人提出的相關色溫計算公式為：

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

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

光源顯色性的計算方法：

光源的顯色性一般用顯色指數(shù)表示，計算顯色指數(shù)的標準方法，是CIE制定的“測色法”。評價時采用一套14種試驗顏色樣品，根據(jù)在參照光源下和待測光源下各試驗色的色差△E，計算出光源特殊顯色指數(shù)Ri：

一般顯色指數(shù)Ra的計算公式：

光源的一般顯色指數(shù)越高，其顯色性就越好，對顏色的還原性越好。

通常是在已知待測光源的光譜能量分布P（λ）的情況下，進行顯色指數(shù)計算的，其主要步驟如下：

1.根據(jù)待測光源的光功率譜分布，計算待測光源的色度坐標（xc，yc）、（uc,vc）、相關色溫T；其中：

2.由待測光源的光功率譜分布和1-14試驗色的光譜輻亮度因數(shù)，計算待測光源下1-14號試驗色的色度坐標（xci，yci）并求相應（uci，vci）。

3.根據(jù)T選擇參照照明體，查表得出參照照明體的色度參數(shù)（ur，vr，cr，dr），以及在參照照明體下試驗色的顏色空間坐標U*ri、V*ri、W*ri。

4.由待測光源色坐標（uc，vc），求（cc，dc）以及待測光源下試驗色的色坐標（uci,vci）求（cci，dci），并計算試驗色的適應色位移（u‘ci,v'ci），其中有：

5.計算待測光源下試驗色的U*ci、V*ci、W*ci。

6.求U*ri、V*ri、W*ri與U*ci、V*ci、W*ci的色差△Ei。

7.由△Ei得特殊顯色指數(shù)Ri和一般顯色指數(shù)Ra。