顯色指數(shù)的意義和相關(guān)概念

顯色指數(shù)是光學(xué)領(lǐng)域的重要概念，它的提出對于我們認識i和了解光源具有重要意義。本文簡單介紹了顯色指數(shù)的意義和相關(guān)概念、

顯色指數(shù)的意義

為了全面描述光源的顯色特性，需要一系列的特殊顯色指數(shù)。顯色指數(shù)的導(dǎo)出是基于1964均勻空間中色差矢量長度的總體比較，即色偏移的量。人們認識到色偏移方向的重要性，但并不包括在顯色指數(shù)中。

CIE-1974顏色測試樣本顯色指數(shù)的平均值導(dǎo)出了一般顯色指數(shù)。這一平均值總體性地指出了被測燈與基準照明體之間顯色性的平均偏差。該指數(shù)并不是一個絕對值。例如，具有相同的接近100的顯色指數(shù)的6 500K的日光色燈和3 000K的暖白色燈與它們各自的基準照明體，即 CIE D65和普朗克3 000K輻射體的偏差基本相同。這些基準照明體各自之間的顯色性不同，并且這也適用于兩種被測光源，即使它們具有相同的一般顯色指數(shù)。

 R的不確定度

經(jīng)驗表明，顯色指數(shù)依賴于基準照明體的選擇，因此，也依賴于基準照明體的相關(guān)色溫T.的值。當該T。值與被測燈的相關(guān)色溫相等時，所得到的R被認為是獲得值。經(jīng)驗表明，由于現(xiàn)有測量方法的原因，光譜能量分布上的差別可能產(chǎn)生R.大約1~3個單位的不確定度

因此，尤其需要注意被測光源光譜能量分布的精確確定。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，R的值受代表可見光光譜（如400nm~700nm，380 nm~830 nm）的光譜范圍的影響，并受應(yīng)用于計算的光譜間隔的影響。

推薦光譜間隔最大為5nm。CIE 13.2一1974中，對于熒光燈，光譜間隔為10 nm也是允許的，與之相比，這是一個變化。經(jīng)驗表明，由于現(xiàn)代光譜輻射方法及計算機控制光譜數(shù)據(jù)采集，5nm間隔成為工業(yè)標準。通過采用5nm間隔，測量時不必將連續(xù)光譜和線狀光譜分開，因此，顏色測試樣本對于汞譜線數(shù)據(jù)不再給出。

如有疑問，推薦采用更小的間隔。CIE-1974 顏色測試樣本（見第8章表1和表2）的光譜輻射因數(shù)，從360 nm~830 nm以5nm間隔給出。對于更小的間隔，根據(jù)指導(dǎo)使用線性插值法。

R的最小可覺差異

關(guān)于DE（指數(shù)比例基礎(chǔ)）的實踐經(jīng)驗和理論均表明，當色偏移的方向幾乎一致的時候，R：約5個單位的差異，在最優(yōu)條件下將產(chǎn)生視覺上可察覺的色差。對于R，沒有一個簡單的規(guī)則。R，由八個R，值的平均值得到，即便當兩個光源有完全一致的R，值，一個或多個R有5個單位或更大的差異也是可能的，因此它們的顯色性對于研究中的物體顏色將是不同的。當R.接近100時，R，值未必有足夠大的變化從而產(chǎn)生可察覺的色差。但是當R.由100降低時，相應(yīng)的特殊顯色指數(shù)R；變化增大。還應(yīng)注意的是盡管R：確定這一色差矢量的長度，其并沒有給出矢量的方向信息。

因此，如果對于給定樣本，在兩個具有相同色度的光源下的R；均為95，也并不意昧著祥本在兩個光源下相同的色表。如果矢量的方向完全相反，則會有對應(yīng)于10個單位顯色指數(shù)的色差。

關(guān)于顯色特性的燈的互換性

由于7.4中提到的原因，兩個燈的R.相等并不保證同樣的顯色特性，因為將不同的特殊顯色指數(shù)平均可能導(dǎo)致相同的R.值。盡管偏移量相同，相同的特殊顯色指數(shù)也可能由不同方向的色偏移產(chǎn)生。因此從顯色特性來說，一般顯色指數(shù)R。并不能保證單個燈完全的互換性，即使這些燈的色表在一定的公差內(nèi)。

為解決這一難點，必須定義一套在光源色品規(guī)定值的公差范圍內(nèi)的特殊顯色指數(shù)，以保證根據(jù)顯色性的互換性。互換性的評價將以特殊顯色指數(shù)的數(shù)值增加及允許公差的減小而提高。如果僅使用一個像R。這樣的指數(shù)來保證根據(jù)顯色性的互換性，被測燈的典型光譜能量分布可用于作為基準照明體來評價被測燈。