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(shí)，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(duì)光源顯色性的含義及影響因素作了分析，對(duì)此感興趣的朋友可以了解一下！

什么是顯色性？

顯色性是評(píng)價(jià)光源的重要特性，人們習(xí)慣認(rèn)為物體在日光下的顏色為真實(shí)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(píng)價(jià)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(biāo)準(zhǔn)的物體色外貌之差的方法。目前在光源顯色性評(píng)價(jià)上多采用后一種方法。

CIE推薦顯色指數(shù)CRI（colour rendering index）來評(píng)價(jià)光源的顯色性。CIE提出把普朗克輻射體作為評(píng)價(jià)低色溫光源顯色性的參照標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)相對(duì)色溫低于5000K時(shí)，將同等色溫下的普朗克輻射體在作為參考光源；當(dāng)相對(duì)色溫高于5000K時(shí)，將標(biāo)準(zhǔn)照明體D作為參考光源。若樣本在測(cè)試光下的顏色和參考光下的顏色完全相同，則認(rèn)為顯色指數(shù)為100。在評(píng)價(jià)光源的顯色性時(shí)，采用14種試驗(yàn)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(jì)算；而后6種是一些飽和色和皮膚色，如四個(gè)心理基礎(chǔ)色（純紅、黃、綠、藍(lán)）、皮膚色和樹葉顏色，用于特殊顯色指數(shù)的計(jì)算。通過測(cè)量并計(jì)算這些試驗(yàn)色在測(cè)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(yàn)色在參考光和測(cè)試光下的色差為△Ei（i=1，2，3，…，14），則可以計(jì)算出各種試驗(yàn)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(cè)試光和參考光下的色差為0。將前8個(gè)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(píng)價(jià)光源的重要指標(biāo)，在學(xué)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(shí)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(shí)再現(xiàn)，其顯色性最差，如外鎮(zhèn)流高壓汞燈；對(duì)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(duì)于視覺效果而言，采用顯色指數(shù)大的光源照射不一定會(huì)比顯色指數(shù)小的好。如果兩個(gè)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(biāo)準(zhǔn)光源相似，而A光源在此光譜范圍內(nèi)又與標(biāo)準(zhǔn)光源相差較大的話，則B光源對(duì)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(shí)，會(huì)使綠色樹葉變黃。這是因?yàn)闊晒飧邏汗療糁饕l(fā)射綠光和藍(lán)光，而白熾燈輻射光譜缺乏綠光和藍(lán)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(zhǎng)波段，其光色白中偏紅、偏黃（與日光對(duì)比觀察時(shí)，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(duì)能量分布，隨著色溫的遞增，紅光和藍(lán)光間的能量相對(duì)比例發(fā)生變化，即，色溫愈低，紅光與藍(lán)光能量的相對(duì)比例愈大，光色愈偏紅；反之，色溫愈高，紅光與藍(lán)光能量的相對(duì)比例愈小，其光色愈偏白、偏藍(lán)。具有較強(qiáng)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(lán)光的輻射組分又較強(qiáng)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。