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光源显色性评价方法

发布时间:2018-09-26 16:01:00 点击:

测量对色灯箱显色指数时一定要注意根据国家关于该方面的规章制度。

1. 范围

本标准规定了检验色样在参照光源和待测光源照明下总的色位移为基础定量评价光源显色性的方法。

本标准适用于人工照明光源显色性评价,如白炽灯、卤钨灯、各种气体放电灯(荧光灯、高压钠灯、金属卤化灯、氙灯等)、人工昼光等,单色辐射占优势的光源如低压钠灯等除外。

2. 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本使用本标准。

GB/T 3977 颜色的表示方法

3. 评价方法

3.1参照光源的选择

在做光源显色性评价时,选定一个参照光源,参照光源的光谱功率分布用数学式加以定义。

待测光源的相关色温不高于5000K时,以普朗克辐射体做为参考光源,用普朗克公式计算其光谱功率分布,见公式(1)。

 

式中:

Sλ——光源光谱功率分布;

C1——第一辐射常数,单位wm2

C1=3.74177X10-16wm2

C2——第二辐射常数,单位mK

C2=1.438X10-2mK

λ——波长,单位m

T——分布温度,单位K

待测光源相关色温高于5000K时,以组合昼光做为参照光源,在待测光源相关色温已知时,参照光源的光谱功率分布Sλ按公式2计算。

 

式中:

S0λS1λS2λ——计算昼光光谱功率分布用的系数,其数值表1给出;

M1M2——与光源色坐标相关的量,其量值由公式(3)和公式(4)计算给出。

 

 

式中:

xdyd——参照光源CIE1931xy色品坐标值,其量值由公式(5)、公式(6)或(7)计算出。

 

  

在待测光源的色品坐标求出后,有色品图或计算方法确定待测光源的色温,有公式(1)或公式(2)~公式(7)计算参照光源的光谱功率分布。

3.2参照光源的宽容度

参照光源的色温应与待测光源的色温相同或接近。

参照光源和待测光源的色品差c应小于5.4X10-3(相当于15MK-1)。c值由公式(8)计算得出, 

式中:

Ukvk——待测光源的uv坐标值;

Utvt——参照光源的uv坐标值。

3.3检验色样

选定8个色样为一组(i=1,……,15)作为评价一般显示指数用的检验色样,其光谱辐亮度系数见表2.

选定7个色样(i=9,……,15)分别做为特殊显色指数评价用的检验色样,它们分别代表深红、深黄、深绿、深蓝、白种人肤色、叶绿色、中国人女性肤色。其光谱辐亮度系数见表3

3.4检验色样的CIE 1931 XYZ三刺激值得确定

必须测量待测光源的相对光谱功率分布。检验色样的光谱辐亮度系数值由表2和表3给出,按GB/T 3977分别计算检验色样在参照光源和待测光源照明下的CIE 1931 xy色品坐标值。三刺激值计算采用等波长间隔法,波长间隔△λ一般采用5nm10nm

3.5xy坐标转换为uv坐标

用公式(9)、公式(10)或公式(11)、公式(12)将色品坐标值由xy坐标转换到uv坐标。

 

 

式中:

U、v——检验色样的uv色品坐标值;

XYZ——检验色样的CIE1931 XYZ三刺激值。

 

 

式中:

Xy——检验色样的xy色品坐标值。

3.6色适应色品位移的修正

由于在待测光源和参照光源照明条件下色适应的状态不同,用公式(13)和公式(14)做色适应色品位移的修正。

 

 

式中:

U'kiv'ki——做色适应色品位移修正后待测光源照射下第i块检验色样的uv坐标值

cd——色适应色品位移修正值,由公式(15)和公式(16)计算得出;

r——表示参照光源的下标;

K——表示待测光源的下标;

i——表示检验色样序号的小标。

 

 

3.7uvY转化成U*V*W*均匀色空间坐标值。

用公式(17)、公式(18)、公式(19)将uvY转换成U*V*W*

 

 

 

式中:

U*V*W*——U*V*W*均匀色度坐标值;

Y——检验色样CIE 1931 XYZ三刺激值Y

uv——检验色样的uv坐标值;

u0v0——照明光源的uv坐标值。

3.8色差计算

用公式(20)计算在待测光源照射下和在参照光源照射下第i个检验色样的色差△Ei

 

 

公式中下标的意义同前。

4显色指数

4.1显色指数的符号

用字母R表示显色指数,用Ri表示特殊显色指数,Ra表示一般显色指数。

4.2特殊显色指数的计算

用公式(21)计算特殊显色指数。

 

计算结果取舍入后最接近的整数。

4.3一般显色指数的计算

一般显色指数是由8个特殊显色指数(i=1,……,8)去算术平均值求得,见公式(22)。

 

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