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光源顯色性評價方法

發(fā)布時間:2018-09-26 16:01:00 點擊:

測量對色燈箱顯色指數(shù)時一定要注意根據(jù)國家關(guān)于該方面的規(guī)章制度。

1. 范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了檢驗色樣在參照光源和待測光源照明下總的色位移為基礎(chǔ)定量評價光源顯色性的方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于人工照明光源顯色性評價,如白熾燈、鹵鎢燈、各種氣體放電燈(熒光燈、高壓鈉燈、金屬鹵化燈、氙燈等)、人工晝光等,單色輻射占優(yōu)勢的光源如低壓鈉燈等除外。

2. 規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達成協(xié)議的各方研究是否使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本使用本標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T 3977 顏色的表示方法

3. 評價方法

3.1參照光源的選擇

在做光源顯色性評價時,選定一個參照光源,參照光源的光譜功率分布用數(shù)學(xué)式加以定義。

待測光源的相關(guān)色溫不高于5000K時,以普朗克輻射體做為參考光源,用普朗克公式計算其光譜功率分布,見公式(1)。

 

式中:

Sλ——光源光譜功率分布;

C1——第一輻射常數(shù),單位wm2;

C1=3.74177X10-16wm2

C2——第二輻射常數(shù),單位mK

C2=1.438X10-2mK

λ——波長,單位m;

T——分布溫度,單位K

待測光源相關(guān)色溫高于5000K時,以組合晝光做為參照光源,在待測光源相關(guān)色溫已知時,參照光源的光譜功率分布Sλ按公式2計算。

 

式中:

S0λ、S1λS2λ——計算晝光光譜功率分布用的系數(shù),其數(shù)值表1給出;

M1、M2——與光源色坐標(biāo)相關(guān)的量,其量值由公式(3)和公式(4)計算給出。

 

 

式中:

xd、yd——參照光源CIE1931xy色品坐標(biāo)值,其量值由公式(5)、公式(6)或(7)計算出。

 

  

在待測光源的色品坐標(biāo)求出后,有色品圖或計算方法確定待測光源的色溫,有公式(1)或公式(2)~公式(7)計算參照光源的光譜功率分布。

3.2參照光源的寬容度

參照光源的色溫應(yīng)與待測光源的色溫相同或接近。

參照光源和待測光源的色品差c應(yīng)小于5.4X10-3(相當(dāng)于15MK-1)。c值由公式(8)計算得出, 

式中:

Uk,vk——待測光源的uv坐標(biāo)值;

Ut,vt——參照光源的uv坐標(biāo)值。

3.3檢驗色樣

選定8個色樣為一組(i=1,……,15)作為評價一般顯示指數(shù)用的檢驗色樣,其光譜輻亮度系數(shù)見表2.

選定7個色樣(i=9,……,15)分別做為特殊顯色指數(shù)評價用的檢驗色樣,它們分別代表深紅、深黃、深綠、深藍(lán)、白種人膚色、葉綠色、中國人女性膚色。其光譜輻亮度系數(shù)見表3

3.4檢驗色樣的CIE 1931 XYZ三刺激值得確定

必須測量待測光源的相對光譜功率分布。檢驗色樣的光譜輻亮度系數(shù)值由表2和表3給出,按GB/T 3977分別計算檢驗色樣在參照光源和待測光源照明下的CIE 1931 xy色品坐標(biāo)值。三刺激值計算采用等波長間隔法,波長間隔△λ一般采用5nm10nm。

3.5xy坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為uv坐標(biāo)

用公式(9)、公式(10)或公式(11)、公式(12)將色品坐標(biāo)值由xy坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到uv坐標(biāo)。

 

 

式中:

U、v——檢驗色樣的uv色品坐標(biāo)值;

X、YZ——檢驗色樣的CIE1931 XYZ三刺激值。

 

 

式中:

Xy——檢驗色樣的xy色品坐標(biāo)值。

3.6色適應(yīng)色品位移的修正

由于在待測光源和參照光源照明條件下色適應(yīng)的狀態(tài)不同,用公式(13)和公式(14)做色適應(yīng)色品位移的修正。

 

 

式中:

U'kiv'ki——做色適應(yīng)色品位移修正后待測光源照射下第i塊檢驗色樣的uv坐標(biāo)值

c、d——色適應(yīng)色品位移修正值,由公式(15)和公式(16)計算得出;

r——表示參照光源的下標(biāo);

K——表示待測光源的下標(biāo);

i——表示檢驗色樣序號的小標(biāo)。

 

 

3.7u、v、Y轉(zhuǎn)化成U*V*、W*均勻色空間坐標(biāo)值。

用公式(17)、公式(18)、公式(19)將uv、Y轉(zhuǎn)換成U*V*、W*

 

 

 

式中:

U*、V*W*——U*、V*、W*均勻色度坐標(biāo)值;

Y——檢驗色樣CIE 1931 XYZ三刺激值Y;

u、v——檢驗色樣的uv坐標(biāo)值;

u0、v0——照明光源的uv坐標(biāo)值。

3.8色差計算

用公式(20)計算在待測光源照射下和在參照光源照射下第i個檢驗色樣的色差△Ei。

 

 

公式中下標(biāo)的意義同前。

4顯色指數(shù)

4.1顯色指數(shù)的符號

用字母R表示顯色指數(shù),用Ri表示特殊顯色指數(shù),Ra表示一般顯色指數(shù)。

4.2特殊顯色指數(shù)的計算

用公式(21)計算特殊顯色指數(shù)。

 

計算結(jié)果取舍入后最接近的整數(shù)。

4.3一般顯色指數(shù)的計算

一般顯色指數(shù)是由8個特殊顯色指數(shù)(i=1,……,8)去算術(shù)平均值求得,見公式(22)。

 

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