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計量論壇

標(biāo)題: 色度測量基本概念 [打印本頁]

作者: hansi3911 時間: 2006-5-9 22:00
標(biāo)題: 色度測量基本概念
光通量：
光源每秒種發(fā)出的可見光量之和，簡單說就是發(fā)光量。單位：流明（lm）
照度：
單位面積內(nèi)入射的光通量，也就是光通量除以面積所得到的值。單位：勒克司（lux）。照度分為水平照度和垂直照度。水平照度為光通量入射水平表面的照度，垂直照度為光通量入射到垂直面的照度。
光強：
符號 I，單位坎德拉 cd，說明發(fā)光體在特定方向單位立體角內(nèi)所發(fā)射的光通量
亮度：
符號 L，單位尼脫 cd/m2，說明發(fā)光體在特定方向單位立體角單位面積內(nèi)的光通量
光效：
單位每瓦流明 Lm/w，說明電光源將電能轉(zhuǎn)化為光的能力，以發(fā)出的光通量除以耗電量來表示
平均壽命：
單位小時，說明指一批燈泡至百分之五十的數(shù)量損壞時的小時數(shù)
經(jīng)濟壽命：
單位小時，說明在同時考慮燈泡的損壞以及光束輸出衰減的狀況下，其綜合光束輸出減至一特定的小時數(shù)。此比例用于室外的光源為百分之七十，用于室內(nèi)的光源如日光燈則為百分之八十。
色溫：
以絕對溫度K來表示，即將一標(biāo)準(zhǔn)黑體加熱，溫度升高到一定程度時顏色開始由深紅-淺紅-橙黃-白-藍(lán)，逐漸改變，某光源與黑體的顏色相同時，我們將黑體當(dāng)時的絕對溫度稱為該光源之色溫。
因相關(guān)色溫度事實上是以黑體輻射接近光源光色時，對該光源光色表現(xiàn)的評價值，并非一種精確的顏色對比，故具相同色溫值的二光源，可能在光色外觀上仍有些許差異。僅馮色溫?zé)o法了解光源對物體的顯色能力，或在該光源下物體顏色的再現(xiàn)如何。
　　不同光源環(huán)境的相關(guān)色溫度
光源       色溫
北方晴空       8000-8500k
陰天       6500-7500k
夏日正午陽光       5500k
金屬鹵化物燈       4000-4600k
下午日光       4000k
冷色營光燈       4000-5000k
高壓汞燈       3450-3750k
暖色營光燈       2500-3000k
鹵素?zé)?nbsp;       3000k
鎢絲燈       2700k
高壓鈉燈       1950-2250k
蠟燭光       2000k
光源色溫不同，光色也不同：
色溫在3300K以下，光色偏紅給以溫暖的感覺；有穩(wěn)重的氣氛，溫暖的感覺；
色溫在3000--6000K為中間，人在此色調(diào)下無特別明顯的視覺心理效果，有爽快的感覺；故稱為"中性"色溫。
色溫超過6000K，光色偏藍(lán)，給人以清冷的感覺，
a. 色溫與亮度高色溫光源照射下，如亮度不高則給人們有一種陰氣的氣氛；低色溫光源照射下，亮度過高會給人們有一種悶熱感覺。
b. 光色的對比在同一空間使用兩種光色差很大的光源，其對比將會出現(xiàn)層次效果，光色對比大時，在獲得亮度層次的同時，又可獲得光色的層次。
采用低色溫光源照射，能使紅色更鮮艷；
采用中色溫光源照射，使藍(lán)色具有清涼感；
采用高色溫光源照射，使物體有冷的感覺。
顯色性：
光源對物體本身顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性，也就是顏色逼真的程度；光源的顯色性是由顯色指數(shù)來表明，它表示物體在光下顏色比基準(zhǔn)光（太陽光）照明時顏色的偏離，能較全面反映光源的顏色特性。顯色性高的光源對顏色表現(xiàn)較好，我們所見到的顏色也就接近自然色，顯色性低的光源對顏色表現(xiàn)較差，我們所見到的顏色偏差也較大。國際照明委員會CIE把太陽的顯色指數(shù)定為100，各類光源的顯色指數(shù)各不相同，如：高壓鈉燈顯色指數(shù)Ra=23，熒光燈管顯色指數(shù)Ra=60~90。
顯色分兩種
忠實顯色：能正確表現(xiàn)物質(zhì)本來的顏色需使用顯色指數(shù)(Ra)高的光源，其數(shù)值接近100，顯色性最好。
效果顯色：要鮮明地強調(diào)特定色彩，表現(xiàn)美的生活可以利用加色法來加強顯色效果。
光效：
衡量光源節(jié)能的重要指標(biāo)，就是光源發(fā)出的光通量除以光源所消耗的功率。單位：流明/瓦（lm/w）。
眩光：
視野內(nèi)有亮度極高的物體或強烈的亮度對比，則可以造成視覺不舒適稱為眩光。眩光分為失能性眩光和不舒適性眩光，眩光是影響照明質(zhì)量的重要因素。
電磁干擾：
氣體放電燈鎮(zhèn)流器在使用過程中，會通過輻射，傳導(dǎo)等方式對周圍電器產(chǎn)生干擾。
電磁噪音：
可能使周圍電器工作異常甚至失控。
亮度對比：
被識別對象和其背景亮度之差與背景亮度之比稱為亮度對比，對比影響物體的可見度。對比大的物體容易被觀察到，并在視覺上產(chǎn)生近距感和興奮感。
標(biāo)準(zhǔn)光源：
我們知道，照明光源對物體的顏色影響很大。不同的光源，有著各自的光譜能量分布及顏色，在它們的照射下物體表面呈現(xiàn)的顏色也隨之變化。為了統(tǒng)一對顏色的認(rèn)識，首先必須要規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的照明光源。因為光源的顏色與光源的色溫密切相關(guān)，所以CIE規(guī)定了四種標(biāo)準(zhǔn)照明體的色溫標(biāo)準(zhǔn)：
標(biāo)準(zhǔn)照明體A：代表完全輻射體在2856K發(fā)出的光（X0=109.87，Y0=100.00，Z0=35.59）；
標(biāo)準(zhǔn)照明體B：代表相關(guān)色溫約為4874K的直射陽光（X0=99.09，Y0=100.00，Z0=85.32）；
標(biāo)準(zhǔn)照明體C：代表相關(guān)色溫大約為6774K的平均日光，光色近似陰天天空的日光（X0=98.07，Y0=100.00，Z0=118.18）；
標(biāo)準(zhǔn)照明體D65：代表相關(guān)色溫大約為6504K的日光（X0=95.05，Y0=100.00，Z0=108.91）；
標(biāo)準(zhǔn)照明體D：代表標(biāo)準(zhǔn)照明體D65以外的其它日光。
CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)照明體是指特定的光譜能量分布，是規(guī)定的光源顏色標(biāo)準(zhǔn)。它并不是必須由一個光源直接提供，也并不一定用某一光源來實現(xiàn)。為了實現(xiàn)CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)照明體的要求，還必須規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)光源，以具體實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)照明體所要求的光譜能量分布。CIE推薦下列人造光源來實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)照明體的規(guī)定：
標(biāo)準(zhǔn)光源A：色溫為2856K的充氣螺旋鎢絲燈，其光色偏黃。
標(biāo)準(zhǔn)光源B：色溫為4874K，由A光源加罩B型D-G液體濾光器組成。光色相當(dāng)于中午日光。
標(biāo)準(zhǔn)光源C：色溫為6774K，由A光源加罩C型D-G液體濾光器組成，光色相當(dāng)于有云的天空光。
CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體A、B、C由標(biāo)準(zhǔn)光源A、B、C實現(xiàn)，但對于模擬典型日光的標(biāo)準(zhǔn)照明體D65，目前CIE還沒有推薦相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)光源。因為它的光譜能量分布在目前還不能由真實的光源準(zhǔn)確地實現(xiàn)。當(dāng)前國際上正在進行著與標(biāo)準(zhǔn)照明體D65相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)光源的研制工作。
現(xiàn)在研制的三種模擬D65人造光源分別為：帶濾光器的高壓氙弧燈、帶濾光器的白熾燈和熒光燈。它們的相對光譜能量分布與D65有所符合，帶濾光器的高壓氙弧燈提供了最好的模擬，帶濾光器的白熾燈在紫外區(qū)的模擬尚不太理想，熒光燈的模擬較差。為了滿足精細(xì)辨色生產(chǎn)活動的需要，還有采用熒光燈和帶濾器的白熾燈組成的混光光源，稱為D75光源。其色溫可達(dá)7500K。主要運用在原棉評級等精細(xì)辨色工作中。
Lab模式：
Lab模式是一般人較為陌生的色彩模式，這個模式的色彩定義是由國際照明委員會CIE所制定的，也是目前所有模式中涵蓋色彩范圍最廣的模式。它的特色是對色彩的描述完全采用數(shù)學(xué)方式，與系統(tǒng)及設(shè)備無關(guān)，因此它可以無偏差地在系統(tǒng)與平臺間進行轉(zhuǎn)換。
Lab模式是以一個亮度分量L（Lightness）——范圍是 0-100；以及兩個顏色分量a與b來表示顏色。a分量是由綠色演變到紅色——范圍是 -120-120；而b分量則是由藍(lán)色演變到黃色——范圍是 -120-120。

作者: lymex 時間: 2007-5-27 06:37
非常好，重新復(fù)習(xí)。
對于前面幾個光度學(xué)的幾個概念（光通量、照度、光強、亮度），是光的四大要素，等我抽空按我的理解給細(xì)化一下，舉例說明。

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