光源显色性怎么理解？光源显色性好坏怎么评价？

光源显色性怎么理解？光源显色性是评价光源性能的重要的颜色指标，它是指不同光谱的光源照射在同一颜色的物体上时，所呈现不同颜色的特性。一般来说，光源显色性好，颜色显示就越逼真，反之就会失真。本文对光源显色性的影响因素及评价方法做了介绍。

光源显色性怎么理解？

一般说到物体的颜色，容易想到物体本身固有的颜色。可是，即使是同样的物体，照射光的颜色如果改变的话，物体看起来的颜色也随之改变。例如：白色球如果照射蓝色光的话，球看起来就呈现蓝色；白色球如果照射红色光的话，球看起来就呈现红色。像这种通过光来呈现物体颜色的光源的性质，称作光源的显色性。一般情况下，显色性好的灯光使物体的固有颜色不失真。相反，显色性不好的灯光使物体本来的固有颜色大大改变。

光源的显色性好不好，是由光源从蓝紫色的短波光到红色的长波光之间所含比例多少所决定的，这也就是所谓的“分光特性”。也就是说，光源中包含了各种各样的颜色。在这些颜色当中，若蓝色光成分多，被照物体就呈现蓝色；若光源红色光成分多，照射到物体上，物体就呈现红色。如果光源包含各种颜色的光均等的话，就是白色的自然光源，物体所呈现的颜色就是在自然光源下所呈现的颜色。

白天，穿上从商店里买来的衣服走在大街上，总觉得与在商店里的颜色有些不同，就好像变了魔术一样。为什么会出现这种现象？这是因为商店里的光源与白天自然光的分光能量比不同所造成的。主要光源的分光能量分布如下图所示。因光源不同而所具有的颜色比例也有所不同。例如，普通白色光荧光灯的红色波长的光能量分布比较少，而黄绿色光的能量分布就比较多。白炽灯的红色光能量分布很高，而在波长短的范围内能量分布就很少。

如果用同样照度的冷白色荧光灯（RL，4000K）和白炽灯（2800K）分别照射某种颜色的物体，那么由于光色不同，物体所呈现的颜色也是不一样的。同样，红色系颜色的物体，用白炽灯照明会显得更鲜艳，用冷白色荧光灯照明会显得发暗。红色物体具有反射大部分红色的性质，进而反射白炽灯所具有的红色光，从而使人眼感知红色。由于白色物体具有反射所有颜色的性质，所以像太阳光那样，作为具有各种颜色光源的白炽灯经过照明后，使人眼感知白色。当然，即使是说到红色，花朵的红色和画材的红色在经过微妙的红色系的反射和其他颜色的吸收和透射之后，即使是用同样的光源照射，使人眼感知的红色也是不相同的。

显色性还可以解释为照明光源对物体色表的影响，这种影响是由于观察者有意识或无意识地将它与标准光源下的色表相比较而产生的。据说人眼感知的颜色可以高达两千种，如果与这么多的颜色进行比较评价则是相当困难的，因此就引出了“显色指数”的概念。

光源显色性的主要影响因素：

光源的颜色从来源上来说，是由它的光谱辐射能量分布所决定的，也就是说，光谱辐射能量的分布状态确定之后，光源的色表和显色性也就确定了。有些光源拥有连续不间断的光谱能量分布，富含各种波段的光色，物体受照后各种颜色都能真实的再现出来，所以这类光源具有很高的显色性，如白炽灯和日光；有些光源是带状光谱，这类光源照射物体后其整体颜色最不容易真实再现，其显色性最差，如外镇流高压汞灯；对于既有连续光谱又有带状光谱的光源，其连续光谱部分显色性较好，但是受带状光谱的影响，其显色性下降，如荧光灯。

对于视觉效果而言，采用显色指数大的光源照射不一定会比显色指数小的好。如果两个光源A、B的色表相同，A的显色指数比B大，但是B光源在400-500nm处的光谱功率分布与标准光源相似，而A光源在此光谱范围内又与标准光源相差较大的话，则B光源对在此光谱范围内的绿色或黄绿色再现性比A好。采用一般显色指数较差的（Ra为20～30）的荧光高压汞灯照射树叶，则使树叶更绿；而用一般显色指数大于95的白炽灯照射树叶时，会使绿色树叶变黄。这是因为荧光高压汞灯主要发射绿光和蓝光，而白炽灯辐射光谱缺乏绿光和蓝光成份。

白炽灯的光谱能量分布和日光比较，前者辐射能量较偏重于光谱长波段，其光色白中偏红、偏黄（与日光对比观察时，这种颜色感觉更为显著），所以白炽灯的色温比日光低。不同色温的黑体具有不同的光谱相对能量分布，随着色温的递增，红光和蓝光间的能量相对比例发生变化，即，色温愈低，红光与蓝光能量的相对比例愈大，光色愈偏红；反之，色温愈高，红光与蓝光能量的相对比例愈小，其光色愈偏白、偏蓝。具有较强线状光谱能量分布特征的光源的显色性较差。例如，荧光高压汞灯使受照的行人肤色发青灰色，显色性很差，尽管它的光色似乎与日光较为相近，色温5500K。这是由于它的光谱组成中缺乏足够的红光，而青光、蓝光的辐射组分又较强较多的缘故。

综上所述，光源显色性取决于光源的光谱辐射能量分布。

光源显色性好坏评价方法：

为了定量比较光源显色性的优劣，1965年CIE制定一种“测验色”法作为评价光源显色性的方法，1974年修订后，正式向国际上推荐使用，此方法是用一个显色指数量值表示光源的显色性。

光源的显色指数是待测光源下物体的颜色与参照光源下物体颜色相符程度的度量，是物体在待测光源下和参照照明体下颜色外貌一致程度的量化。为了符合人类长期的照明习惯，CIE规定5000K以下的低色温光源用普郎克辐射体作为参照光源，色温5000K以上的用标准照明体D作为参照光源，设定参照光源的显色指数为100。

CIE规定了14种试验色样品，1～8号样品代表了各种常见色，这8种颜色样品是从孟塞尔颜色图册中选出来的明度为6，并具有中等彩度的颜色样品，用于光源的一般显色指数（又称综合显色指数）的计算，一般显色指数就是光源对CIE规定的这8个颜色样品的显色指数的算术平均值。9～14号样品代表肤色和一些高彩度的颜色，专用于特殊显色指数的计算。

通常所提及的光源显色指数就是指光源的一般显色指数。显色指数越大，表明光源的显色性越好，反之，则表明光源的显色性越差。显色指数最大值为100，即光源的显色性最好。

另外，还应考虑到人眼颜色适应对显色性评价的影响，例如，在白炽灯下观察某一颜色物体后，将该颜色物体移到卤钨灯下观察，开始会感到与白炽灯下颜色的差别，但是过一段时间人眼适应了这种环境后感觉原来的颜色并没有发生变化。