顯色性(Color rendering index)

顯色性(Color rendering index)

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顯色性就是指不同光譜的光源照射在同一顏色的物體上時，所呈現(xiàn)不同顏色的特性。通常用顯色指數(shù)（Ra）來表示光源的顯色性。光源的顯色指數(shù)愈高，其顯色性能愈好。換句話說，當(dāng)RGB三基色混合白光的光源物理量比例失調(diào)時，其照射到物體上反射的補(bǔ)色CMY色彩也必然會失調(diào)失真。光源光譜成分的RGB分量與其補(bǔ)色CMY在物體上反射的分量及可視色彩與RGB顏色光的互補(bǔ)色之比例對應(yīng)關(guān)系，即光源顯色性差必定照射到物體上反射的顏色也差這個符合光學(xué)物理之基本規(guī)律。

因為這是種跟別的光源比較時相逆的標(biāo)準(zhǔn)，黑體輻射體的色溫等于它表面的開爾文溫度, 使用了以19世紀(jì)英國物理學(xué)家威廉·湯姆遜，D一代開爾文男爵為名的溫標(biāo)。

白熾燈就非常接近于一個黑體輻射體。然后，不少其他光源，諸如熒光燈，并不按照黑體的放射曲線輻射能量，所以其經(jīng)常和相關(guān)色溫（CCT）聯(lián)系在一起，這是找到光源的感知色溫跟黑體蕞相近的方式。因為白熾燈并不需要這種處理，白熾燈的CCT其實(shí)相當(dāng)簡單，就是它那未經(jīng)調(diào)整的開氏溫標(biāo)值，像加熱的黑體輻射體那樣。

根據(jù)太陽在天空移動的位置，太陽的顏色會轉(zhuǎn)變成紅色、橘色、黃色、白色。在一天中，太陽光顏色的改變主要是大氣層的反射作用造成的，更通俗的話：是光線被改變了，跟黑體輻射無關(guān)。

由于白天的自然光源屬于較高的色溫，而到了黃昏的自然光源屬于低色溫，因此人類的大腦在高色溫照明下會比較有精神，而在低色溫照明下則會認(rèn)為該睡了；照明色溫宜依照時間調(diào)整高低。

就算當(dāng)太陽僅僅比水平線高一點(diǎn)，還是可以通過估計它的視色溫（視色溫會根據(jù)大氣情況改變）而計算出它的有效溫度。因此，就算太陽看起來是紅的，并且此時視色溫為2500K，通過簡單的計算，就可以證實(shí)它實(shí)際上的有效溫度大約是5770K。

天空的藍(lán)色不是因為黑體輻射，而是由于大氣瑞利散射會將陽光“打散”，藍(lán)光比紅光更容易被大氣干擾，這個現(xiàn)象跟黑體的特性無關(guān)。

光源的顏色常用色溫這一概念來表示。光源發(fā)射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時，黑體的溫度稱為該光源的色溫。

在黑體輻射中，隨著溫度不同，光的顏色各不相同，黑體呈現(xiàn)由紅——橙紅——黃——黃白——白——藍(lán)白的漸變過程。某個光源所發(fā)射的光的顏色，看起來與黑體在某一個溫度下所發(fā)射的光顏色相同時，黑體的這個溫度稱為該光源的色溫。“黑體”的溫度越高，光譜中藍(lán)色的成份則越多，而紅色的成份則越少。例如，白熾燈的光色是暖白色，其色溫表示為2700K，而日光色熒光燈的色溫表示方法則是6000K。

某些放電光源，它發(fā)射光的顏色與黑體在各種溫度下所發(fā)射的光顏色都不完全相同。所以在這種情況下用“相關(guān)色溫”的概念。光源所發(fā)射的光的顏色與黑體在某一溫度下發(fā)射的光的顏色蕞接近時，黑體的溫度就稱為該光源的相關(guān)色溫。

光源色溫不同，光色也不同，帶來的感覺也不相同：

<3000K
溫暖（帶紅的白色）

穩(wěn)重、溫暖
3000－5000K

中間（白色）

爽快
>5000K

清涼型（帶藍(lán)的白色）
冷

色溫與亮度：高色溫光源照射下，如亮度不高則給人們有一種陰冷的氣氛；低色溫光源照射下，亮度過高會給人們有一種悶熱感覺。光色的對比：在同一空間使用兩種光色差很大的光源，其對比將會出現(xiàn)層次效果，光色對比大時，在獲得亮度層次的同時，又可獲得光色的層次。