什么是顯色性？影響光源顯色性的主要因素是什么？

什么是顯色性？顯色性就是指不同光譜的光源照射在同一顏色的物體上時，所呈現(xiàn)不同顏色的特性。為了量化表示光源的顯色性，引人顯色指數(shù)Ra，一般來說Ra越高，光源顯色性就越好；反之，則越差。本文對光源顯色性的含義及影響因素作了分析，對此感興趣的朋友可以了解一下！

什么是顯色性？

顯色性是評價光源的重要特性，人們習慣認為物體在日光下的顏色為真實顏色，因此用物體在燈光下和日光下的顏色的接近程度表示燈光的顯色性，顏色越接近，顯色性越高。光源的光譜分布決定了光源的顯色性，具有連續(xù)光譜分布的光源具有較好的顯色性，如日光燈，白熾燈等。顯色性的評價方法大體上可以分為兩種：基于光譜分布之差的方法和基于作為標準的物體色外貌之差的方法。目前在光源顯色性評價上多采用后一種方法。

CIE推薦顯色指數(shù)CRI（colour rendering index）來評價光源的顯色性。CIE提出把普朗克輻射體作為評價低色溫光源顯色性的參照標準。當相對色溫低于5000K時，將同等色溫下的普朗克輻射體在作為參考光源；當相對色溫高于5000K時，將標準照明體D作為參考光源。若樣本在測試光下的顏色和參考光下的顏色完全相同，則認為顯色指數(shù)為100。在評價光源的顯色性時，采用14種試驗色。其中前8種不同顏色，它們明度值接近，彩度適中，圍繞色相環(huán)，用于光源一般顯色指數(shù)和特殊顯色指數(shù)的計算；而后6種是一些飽和色和皮膚色，如四個心理基礎(chǔ)色（純紅、黃、綠、藍）、皮膚色和樹葉顏色，用于特殊顯色指數(shù)的計算。通過測量并計算這些試驗色在測試光和參考光下的色差，便可求出光源的顯色指數(shù)，用以表征光源顯色性的優(yōu)劣程度。

假設(shè)第i中試驗色在參考光和測試光下的色差為△Ei（i=1，2，3，…，14），則可以計算出各種試驗色的特殊顯色指數(shù)Ri，即Ri=100-4.6△Ei。

顯色指數(shù)越高，代表顯色性越好，如果Ri=10，表示該樣本在測試光和參考光下的色差為0。將前8個樣本的顯色指數(shù)取平均值，得到常用的一般顯色指數(shù)Ra。顯色指數(shù)Ra是評價光源的重要指標，在學術(shù)交流和工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用。

影響光源顯色性的主要因素：

光源的顏色從來源上來說，是由它的光譜輻射能量分布所決定的，也就是說，光譜輻射能量的分布狀態(tài)確定之后，光源的色表和顯色性也就確定了。有些光源擁有連續(xù)不間斷的光譜能量分布，富含各種波段的光色，物體受照后各種顏色都能真實的再現(xiàn)出來，所以這類光源具有很高的顯色性，如白熾燈和日光；有些光源是帶狀光譜，這類光源照射物體后其整體顏色最不容易真實再現(xiàn)，其顯色性最差，如外鎮(zhèn)流高壓汞燈；對于既有連續(xù)光譜又有帶狀光譜的光源，其連續(xù)光譜部分顯色性較好，但是受帶狀光譜的影響，其顯色性下降，如熒光燈。

對于視覺效果而言，采用顯色指數(shù)大的光源照射不一定會比顯色指數(shù)小的好。如果兩個光源A、B的色表相同，A的顯色指數(shù)比B大，但是B光源在400-500nm處的光譜功率分布與標準光源相似，而A光源在此光譜范圍內(nèi)又與標準光源相差較大的話，則B光源對在此光譜范圍內(nèi)的綠色或黃綠色再現(xiàn)性比A好。采用一般顯色指數(shù)較差的（Ra為20～30）的熒光高壓汞燈照射樹葉，則使樹葉更綠；而用一般顯色指數(shù)大于95的白熾燈照射樹葉時，會使綠色樹葉變黃。這是因為熒光高壓汞燈主要發(fā)射綠光和藍光，而白熾燈輻射光譜缺乏綠光和藍光成份。

白熾燈的光譜能量分布和日光比較，前者輻射能量較偏重于光譜長波段，其光色白中偏紅、偏黃（與日光對比觀察時，這種顏色感覺更為顯著），所以白熾燈的色溫比日光低。不同色溫的黑體具有不同的光譜相對能量分布，隨著色溫的遞增，紅光和藍光間的能量相對比例發(fā)生變化，即，色溫愈低，紅光與藍光能量的相對比例愈大，光色愈偏紅；反之，色溫愈高，紅光與藍光能量的相對比例愈小，其光色愈偏白、偏藍。具有較強線狀光譜能量分布特征的光源的顯色性較差。例如，熒光高壓汞燈使受照的行人膚色發(fā)青灰色，顯色性很差，盡管它的光色似乎與日光較為相近，色溫5500K。這是由于它的光譜組成中缺乏足夠的紅光，而青光、藍光的輻射組分又較強較多的緣故。

綜上所述，光源顯色性取決于光源的光譜輻射能量分布。