CIE颜色测量标准照明体和标准光源有哪些类型?
不同的光源,由于光谱能量分布的不同,我们在不同的光源下观察同一物体的颜色就会有所差异。因此,为了统一颜色测量和观察的光源环境,CIE就规定了相应的标准照明体和标准光源。本文对CIE颜色测量标准光源和标准照明体的类型做了介绍,对此感兴趣的朋友可以了解一下!
CIE颜色测量标准照明体的类型:
1.标准照明体A
标准照明体A代表了“1968年国际实用温标”绝对温度为2856 K的完全辐射体,它的色品坐标位于CIE1931色品图的黑体轨迹上。标准照明体A代表相关色温较大的一类卤化物,通过卤化物与蒸发的钨而产生化学反应,可使钨重新回到钨丝上去,从而使灯可以在较高温度下工作,且寿命较长,发光效率高。卤钨灯的相对光谱功率分布与完全辐射体更加接近,且在紫外部分的辐射也比常用的钨丝灯强,所以色温为2856K的卤钨灯可作为实用的标准光源A使用。
2.标准照明体B
标准照明体B是由A光源加罩B型戴维斯-吉波特(Davis-Gibson)液体滤光器组成,其光色相当于中午日光。标准照明体B代表相关色温大约为4874K的直射日光,其光色相当于中午日光的颜色,它的色品坐标紧靠黑体轨迹。因为标准照明体B不能正确地代表相应时相的日光,所以目前CIE已经废除了这一标准照明体。
3.标准照明体C
标准照明体C代表相关色温大约为6774K的平均昼光,它的光色近似于阴天的天空光,其色品坐标位于黑体轨迹的下方。
4.标准照明体D
标准照明体D代表了各种时相日光的相对光谱功率分布,也称为典型日光或重组日光。由于标准照明体D与实际日光具有较相近的相对光谱功率分布,并且比标准照明体B和C更符合实际日光的色品坐标。因此,CIE优先推荐采用标准照明体D。标准照明体D分为D50、D55、D65、D75等几种。在无法实现标准照明体D65时,则建议尽量采用标准照明体D50、D65、D75,它们的相对光谱功率分布曲线如图所示。
标准照明体D50、D55、D65、D75的相关色温分别为5000K、5500K、6500K和7500K,从上图中可见,标准D50、D55、D65的光谱功率分布曲线和D65非常相似。标准照明体A、B、C、D65的相对光谱分布曲线如下图所示,从图中可见,标准照明体A和标准照明体B、C、D65相对光谱功率分布曲线差别是比较大的。
CIE颜色测量标准光源的类型:
CIE规定的标准照明体是指特定的光谱能量或者功率分布,是规定的光源颜色标准。标准照明体不一定必须由一个光源直接提供,也不一定用某一种光源来实现。为了实现CIE规定的标准照明体的要求,还规定了相关的标准光源,以具体实现标准照明体所要求的光谱能量分布。
1.标准光源A
由于钨丝白炽灯的发射率与同一色温的完全辐射体的发射率较小,在可见光范围内的差别小于1%,在红外部分的差别约为2%。因此,CIE规定以色温为2856 K的钨丝白炽灯作为标准光源A。如果要求更准确地实现标准照明体A的紫外辐射相对光谱分布,则推荐使用熔融石英壳或玻璃壳带石英窗口的灯。
2.标准光源B
在标准光源A的前面加上一组特定的戴维斯·吉伯逊(Davis-Gibson)液体滤光器(又称DG滤光器),可以实现标准光源B(相关色温为4874K)的辐射。
3.标准光源C
类似于标准光源B,在标准光源A的前面加上另一组特定的戴维斯·吉伯逊液体滤光器,可以实现标准光源C(相关色温为6774K)的相对光谱功率分布。
4.日光模拟器
对于标准照明体D,目前CIE尚未推荐相应的标准光源,但是CIE的相关技术委员会正在积极进行日光模拟器的研究,并已经取得一定的进展。由于工业生产中的精细辨色工作,要求照明光源具有近似真实的日光光谱功率分布,而荧光材料的颜色测量又需要日光光谱中的紫外辐射组分,可是标准光源B和C中都缺少这部分光谱,因此,日光模拟器已成为当前光源研究的重要课题之一。
从标准照明体D的光谱分布可以看出,日光具有锯齿形光谱分布,呈现出发光原子内部电子跃迁规律的不规则性,同时校正滤色器也只能在一定程度上近似模拟日光的光谱分布,因此要研制出精确的日光模拟器是很困难的。目前,正在研制的日光模拟器主要有三种类型,即氙灯日光模拟器、白炽灯日光模拟器和荧光灯日光模拟器,白炽灯的光谱一般是一条递增的曲线,而荧光灯日光模拟器发光亮度较低。到目前的研究水平,氙灯日光模拟器模拟效果最好。
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