光源色溫和顯色性怎么理解？色溫和顯色性是光源兩個重要的顏色指標，其中色溫是衡量光線顏色的指標，而顯色性是衡量源視覺質量的指標。那么，光源色溫和顯色性怎么計算？本文對光源色溫和顯色性的含義及它們的計算方法做了介紹，對此感興趣的朋友可以了解一下！

光源色溫和顯色性怎么理解？

1.光源色溫的含義

色溫是光源的重要顏色指標，色溫分為絕對色溫與相關色溫。當光源發出的光譜與加熱一個黑體使其產生同樣光譜時，加熱黑體所需要的溫度就是該光源的絕對色溫，絕對色溫的概念是在1911年由Hyde提出的，一般用T表示，單位為開爾文（K），是表示光源特性最基本的參數之一。這里的黑體是指對外來輻射或光線完全吸收的一種理想物體，是不存在的。

絕對色溫雖然可以準確地描述光源的顏色，然而對于大部分光源來說，光源的色品坐標不可能與某一絕對溫度下的黑體輻射色品坐標完全相同，為此，Raymond Davis等人提出了相關色溫的概念，一般用Tc來表示，單位為開爾文（K），它表示與光源具有最相似顏色刺激的黑體輻射的溫度。

2.光源顯色性的含義

光源的顯色性是描述光源顏色特性的另一個方面，即物體在光源照明下所呈現顏色的真實性?？杀硎鰹椋涸谀彻庠凑彰飨滤尸F顏色效果與在日光或黑體輻射照明下的一致性。光源顯色性一般用顯色指數來表示，該指標代表相同樣品在某種光源下與日光下觀察時接近程度，顯色指數的范圍為0-100，數值越高，表示在這種光源下觀察顏色的效果越好（與日光越接近），反之則越差。

光源色溫計算方法：

1.絕對色溫計算方法

絕對色溫在CIE-1931色品圖上是一條連續的弧形軌跡，這條軌跡稱為黑體軌跡線。光源的色品坐標如果落于黑體軌跡上，則對應的黑體溫度就為此光源的絕對色溫。絕對色溫的計算公式為：

式中n=（x-0.3320）/（y-0.1858），x、y為CIE-1931的色坐標。

2.相關色溫計算方法

為了快速準確地計算出光源的相關色溫，目前已經提出了幾種比較典型計算方法，包括：三角垂足插值法、黑體軌跡法和模擬黑體軌跡法等，這幾種方法雖然計算精確，但計算過程復雜，計算量大。為了更加高效準確地計算出相關色溫，J.Smith、Macadam和Tamaru等人提出了幾種計算相關色溫的經驗公式。

J.Smith等人提出的相關色溫計算公式為：

式中n=（x-0.3320）/（0.1858-y），x、y為CIE-1931的色坐標。

Macadam等人提出的相關色溫計算公式為：

式中n=（x-0.329）/（y-0.187），x、y為CIE-1931的色坐標。

Tamaru等人提出的相關色溫計算公式為：

式中n=（x-0.332）/（y-0.1858），x、y為CIE-1931的色坐標。

上述三種經驗公式均可以直接計算出已知色品坐標光源的相關色溫，且計算快速、準確。對于多基色混合光，其色品坐標只能落在混合光圍成的色品坐標的連線區域內，故上述經驗公式也可以用混合光相關色溫的計算。

光源顯色性的計算方法：

CIE于1965年推薦CRI用于評價光源的顯色性，并先后于1974和1995年對其作了一些改進和修正。盡管CIE顯色指數存在一些不足和缺陷，但其仍是當前唯一在國際上被普遍認可和廣泛采用的光源顯色性評價標準方法。原理上，CIE顯色指數是一種測試樣本法，其計算流程如下：

1.計算測試光源的相關色溫，并依據其相關色溫值選擇相應的參考照明體。具體而言，若其相關色溫小于5000K，則將對應溫度的普朗克輻射體作為參考照明體；否則，將對應色溫的CIE日光照明體作為參考照明體。

2.采用CIE1931標準色度系統分別計算14個測試樣本在測試光源和參考照明體下的CIE1931三刺激值，分別記為（Xk,i、Yk,i，Zk,i）和（Xr,i、Yr,i、Zr,i），其中i=1，2，3，…，14。

3.按照下式將14個測試樣本在測試光源和參考照明體下的三刺激值轉換為對應的CIE1960UCS色品坐標，并分別記為（uk,i、vk,i）和（ur,i、Vr,i）。

4.由于測試光源的色品坐標一般與參考照明體的色品坐標是不相同的，所以在進行顯色性評價時，需要對測試光源下測試樣本的顏色進行色適應處理。CIE顯色指數采用簡單的von Kries色適應變換模型來對測試光源下測試樣本的色品坐標進行變換，即：

式中（u'k,i，v'k,i）為第i個測試樣本經過色適應變換后的CIE1960UCS色品坐標，cr、dr、ck、dk、ck,i、dk,i可由參考照明體的色品坐標（ur，vr）、測試光源的色品坐標（uk，vk）以及測試光源下各測試樣本的色品坐標（uk,i、vk,i）計算得到：

5.通過下式分別將參考照明體和測試光源下各測試樣本的色度參數轉換到CIE1964WUV顏色空間，分別記為（W*r,i、U*r,i、V*r,i）和（W*k,i、U*k,i、V*k,i），即：

式中測試光源的色品坐標（uk，vk）被調整為參考照明體的色品坐標（ur，vr），即：

6.按照下式計算在測試光源和參考照明體下各測試樣本間的色差△Ei。

7.各測試樣本對應的特殊顯色指數Ri可計算為：

8.一般顯色指數Ra可計算為：