(9)色溫與顯色指數《顏色-不是你想像的那樣》

國際照明委員會 CIE(Commission Internationale de LEclairage)為了對顏色的評估和計算而定義了不同類型的能用數學(相對能量和波長)表示的標準光源。

定義的光源有如下5個系列:

  • Illuminant A(A光源)
  • Illuminants B and C(B光源和C光源)
  • Illuminant series D(D系列光源)
  • Illuminant E(E光源)
  • Illuminant series F(F系列光源)

今天先介紹三個概念,標準光源,色溫和顯色指數。

1.標準光源

雖然CIE定義了這麼多中光源,但實際中不是所有光源都能作為標準光源。

國際標準化組織(ISO)在2000年對標準觀察環境和標準光源做出了規定,即ISO3664:2000。其中對標準光源的光譜要求如下:

  1. 光源的色溫必須是5000K-6500K,在這種光源色溫下觀察顏色的效果基本類似於中國大部分地區上午8點至10點,下午3點至5點的自然光下的觀察效果。
  2. 光源的顯色指數Ra>90

2.色溫

色溫(Color temperature)是照明光學中用於定義光源顏色的一個物理量。

光源的色溫是以光源發光時所顯現的顏色與一個絕對黑體被高溫燃燒時所顯現的顏色相一致時的燃燒溫度來定義的,它的單位是絕對溫度Kelvin開爾文【K】。

其中,開爾文【K】與攝氏度【℃】的轉換關係如下:

K(開爾文)=273.15+T(攝氏度)

K值越高,顯現的顏色就愈趨向於白藍色;

K值越低,顯現的顏色就愈趨向於黃紅色。

開爾文認為,假定純黑體,能夠將落在其上的所有熱量吸收,而沒有損失,同時又能夠將熱量生成的能量全部以「光」的形式釋放出來的話,它產生輻射最大強度的波長隨溫度變化而變化。

下圖顯示了不同色溫的光源的顏色:

From Wikipedia, the free encyclopedia

一般來說,

色溫超過5000K的顏色稱為冷色調cool colors (bluish white藍相白);

色溫在2700-3000K的顏色稱為暖色調warm colors (yellowish white through red偏紅的黃相白)。

最有趣的是:

色溫越高,顏色越白藍,成為冷色調;

色溫越低,顏色越紅黃,成為暖色調。

請不要混淆哦。

之前提到的Illuminant A(A光源)色溫2856K,是偏紅黃的光源。

Illuminant series D(D系列光源)中的D65色溫6504 K,比較白藍。

3.顯色指數 (CRI)

國際照明委員會(CIE)對顯色性的定義是:與標準的參考光源相比較,一個光源對物體顏色外貌所產生的效果

換句話說,是一個光源與標準光源(例如日光)相比較下在顏色辨認方面的一種測量方式。CRI是一種得到普遍認可的度量標準,也是目前評價與報告光源顯色性的惟一途徑。

顯示指數color rendering index(CRI) 用來衡量物體本身所具有的顏色與它在某一光源照射下所顯現的顏色之間的差異性,即:

Ra = 物體在某一光源照射下所顯現的顏色 ÷ 物體本身所具有的顏色

Ra表示某光源的顯色指數。

Ra愈接近100%,表明在該光源照射下,物體所顯現的顏色與物體本身所具有的顏色的差異就愈小,同樣一盆五彩繽紛的花,放在顯色指數高的光源下所顯現的色彩與放在顯色指數低的光源下所顯現的色彩是不一樣的。

如下圖:同一盆花分別在顯色指數60、80、90下的顏色,顯色指數越高,花的顏色更趨於真實。

圖片來源見水印

思考

理解今天介紹三個概念,標準光源,色溫和顯色指數,結合上篇介紹的光源,想想看,那些光源符合標準光源的定義呢?

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