什么是显色指数？光源的显色指数怎么计算？

什么是显色指数？显色指数是表示光源显色性的，一般用平均显色指数Ra来表示，显色指数的高低，就表示物体在待测光源下“变色“和“失真”的程度，因此不同的光源其显色指数是不同的。本文对光源显色指数的含义及计算方法作了介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！

什么是显色指数？

显色指数是表示光源显色性的，一般用平均显色指数Ra来表示。确定显色指数Ra，有必要先确立与自然光近似的标准光源（光的性质与亮度不随天气和时间而改变），然后再用国际照明委员会（CIE）规定的从中间色的红到紫的8个为1组的色式样作为标准色，在标准光源和被测试光源下做比较，色差越小则表明被测光源颜色的显色性越好。当色差等于0时，Ra值为100，表明被照物体在被测试光源下显示出来的颜色与在标准光源下一致。

标准颜色在标准光源照射下，显色指数为100。物体在某种光源照射下，当Ra>80时，显色性为优良；Ra=79~50时，显色性为一般；Ra<50时，显色性为差。白炽灯的理论显色指数为100，但实际生活中的白炽灯种类繁多，应用也不同，所以其Ra值不是完全一致的，只能说是接近100，是显色性最好的灯具。太阳光和火光的自然光属于标准光源，所以一般显色指数Ra为100或接近此值。

光源显色指数的计算方法：

CIE于1965年制定了评价光源显色性的方法体系，并于1974修订完善后推广使用，目前广泛使用的版本为CIE13.3-1995，该标准中规定了两种连续光谱的标准照明体作为参考光源：普朗克辐射体和标准照明D，分别用于小于5000K的低色温测试光源和大于5000K的高色温测试光源。

该方法采用一套15种颜色样品（如上图所示）进行显色指数评价，其中1号至8号和9号至15号颜色样品分别用于计算一般显色指数Ra和特殊显色指数Ri，1号至8号颜色样品都属于孟塞尔颜色样品，并且都是中等明度和中等饱度和。显色指数的计算过程如下所示：

1.首先测试被测光源的光谱功率分布，计算得到该被测光源的色度坐标（x_k、y_k、U_k、V_k）和相对色温Tc，由Tc选择相应的参考光源，再通过查表获取该参考光源的色度参数（u_v、v_r、c_r、d_r），以及相应条件下的颜色样本的颜色空间坐标（U*_r,i，V*_r,i，W*_r,i）；其中：

2.再根据光谱功率分布和颜色样品的光谱反射系数，计算待测光源照明下15种颜色样品的色度坐标xk,i、yk,i，根据上式计算uk,i、Vk,i；分别将被测光源的色坐标（uk，vk）被测光源照射下的颜色样品的色坐标（u_k,i，v_k,i）代入下式中计算出ck、dk以及 c_k,i、d_k,i。

3.再由下式得到颜色样品的适应色位移u'_k,i、v'_k,i。

4.由下式求出被测光源照明下色样的U*_k,i，V*_k,i、W*_k,i。

5.由下式计算色差△Ei。

式中r为参考光源下标，i为颜色样品序号的下标，k为被测光源下标。

6.最后由下式计算一般显色指数Ra和特殊显色指数Ri。