CIE用于颜色测量的标准照明和标准光源有哪些？

物体的颜色与照明光源有着密切的关系，同一物体在不同光源的照射下会呈现不同的颜色。为了统一颜色的评价标准和进行色度计算，CIE对于颜色的测量和计算推荐了几种标准照明体和标准光源。那么，CIE用于颜色测量的标准照明和标准光源有哪些？本文为大家作了介绍。

CIE标准照明和标准光源：

光源为视觉的产生提供了基本的照明条件，主要分为两类：天然光源和人造光源。天然光源主要指日光，而人造光源种类繁多，从早期的火光、烛光、油灯一直发展到现在的电光源。电光源作为当前的主要照明光源，又包括多种类型，如白炽灯、荧光灯、LED光源等。在色度学中，一般用光谱功率分布来对光源进行定量描述，不同类型的光源往往其光谱功率分布会具有非常大的差异，进而导致在它们照射下的物体颜色会有很大的不同，这也给颜色的定量表征带来了极大不便。因此，为了统一颜色测量和评价的标准，CIE针对色度学应用以列表数据和公式的形式推荐了一组照明体，包括CIE标准照明体A和D65，照明体B和C以及其它日光照明体（D50、D55、D75）。同时，CIE还推荐了用于实现部分照明体的光源，包括标准光源A、B和C。由于照明体B已被CIE废除，所以这里不再对其进行介绍。

CIE标准照明体A代表了绝对温度为2856K的完全辐射体，其相对光谱功率分布SA（λ）的定义为：

式中λ代表波长，对于色度学应用λ指可见光波长，取值范围通常为380nm～780nm。由此式可以看出，SA（λ）在波长560nm处被归一化为100。CIE标准照明体A可通过相关色温2856K的充气钨丝灯予以实现，即CIE标准光源A。

CIE标准照明体D65代表相关色温约为6500K（公称相关色温，准确值为6504K）的某一时相日光，用符号SD65（λ）表示，但至今CIE仍未推荐可用于实现D65的人造光源。

CIE照明体C用来代表相关色温约为6800K的平均日光，可由标准A光源加上一组滤光器实现。尽管照明体C当前已不是CIE标准照明体，但其仍被广泛应用于颜色测量仪器和相关的色度计算。

对于日光照明体，CIE优先推荐使用标准照明体D65，在无法使用D65的情况下，其推荐使用日光照明体D50、D55或D75，它们相关色温的公称值分别为5000K、5500K、7500K，准确值分别为5003K、5503K、7504K。下图给出了CIE标准照明体 A和D65以及其它CIE照明体的相对光谱功率分布曲线。

CIE日光照明体计算方法：

此外，基于大量日光测量数据的分析，CIE还推荐了计算相关色温Tcp位于4000K～25000K之间日光照明体的方法，即CIE日光照明体，也称为典型日光或重组日光。其计算主要包括两个步骤：a）由相关色温计算色品坐标，b）由色品坐标计算相对光谱功率分布。

a）由相关色温计算色品坐标

根据待求日光照明体相关色温Tep的大小，选择下列式子计算对应这一Tcp日光照明体的CIE1931色品坐标xD。具体来说，若4000K≤Tcp≤7000K，则选择下式计算。

若7000K≤Tcp≤25000K，则选择下式计算。

然后，由计算出的xD通过下式计算其CIE1931色品坐标yD。

b）由色品坐标计算相对光谱功率分布

将步骤a）获得的CIE1931色品坐标（xD，yD）代入下式计算系数M1和M2。

最后再通过下式计算对应这一Tcp日光照明体的相对光谱功率分布S（λ）。

式中S0（λ）、S1（λ），S2（λ）为特征向量，均为波长A的函数，如下图所示。

与CIE标准照明体D65一样，目前CIE尚未推荐可用于实现上述任意相关色温日光照明体的人造光源，即日光模拟器。尽管如此，随着新型光源和滤光器的不断发展，相信其能够为CIE做出最终推荐不断提供有益的技术基础。