CIE标准色度系统课程(PDF 50页)
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第二部分 CIE标准色度系统 (CIE calorimetric system)
2.6 CIE 标准照明体和标准光源
我们知道，照明光源对物体的颜色影响很大。不同的光源，
有着各自的光谱能量分布及颜色，在它们的照射下物体表面呈现 的颜色也随之变化，确定颜色离不光源。
为了统一对颜色的认识，首先必须要规定标准的照明光源。 CIE规定的标准照明体是指特定的光谱能量分布(《色度学》 p229），是规定的光源颜色标准。因为光源的颜色与光源的色温 密切相关，所以CIE规定了四种标准照明体的色温标准： 这4种标 准光源的名称见下表，在这4种标准光源中，常用的Ｃ光源和Ｄ65 光源，我国以Ｄ65为标准光源。
显色性Color rendering： 光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼
真的程度；光源的显色性是由显色指数来表明，它表示物体在光 下颜色比基准光（太阳光）照明时颜色的偏离，能较全面反映光 源的颜色特性。显色性高的光源对颜色表现较好，我们所见到的 颜色也就接近自然色，显色性低的光源对颜色表现较差，我们所 见到的颜色偏差也较大。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数 定为100，各类光源的显色指数各不相同，如：高压钠灯显色指 数Ra=23，荧光灯管显色指数Ra=60~90。显色分两种：
• 人造光源来实现标准照明体的规定
CIE规定的标准照明体是指特定的光谱能量分布（《色度 学》p229-），是规定的光源颜色标准。它并不是必须由一个光源 直接提供，也并不一定用某一光源来实现。为了实现CIE规定的 标准照明体的要求，还必须规定标准光源，以具体实现标准照明 体所要求的光谱能量分布。CIE推荐下列人造光源来实现标准照 明体的规定： √ 标准光源A：色温为2856K的充气螺旋钨丝灯，其光色偏黄(白 织灯)。
色温：以绝对温度K来表示，即将一标准黑体加热，温度升高到 一定程度时颜色开始由深红-浅红-橙黄-白-蓝，逐渐改变，某光源 与黑体的颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为该光源之 色温。
因相关色温度事实上是以黑体辐射接近光源光色时，对该光 源光色表现的评价值，并非一种精确的颜色对比，故具相同色温 值的二光源，可能在光色外观上仍有些许差异。仅评色温无法了 解光源对物体的显色能力，或在该光源下物体颜色的再现如何。 不同光源环境的相关色温度。
E
：人为规定的一种光源，实际不存在。
Байду номын сангаас
D55
（5503K）：模拟日光“早”
D65
（6504K）：模拟日光“中”
D75
（7504K）：模拟日光“晚”
• black body radiation
• 描述光源的参数
光通量：光源每秒种发出的可见光量之和，简单说就是发光量。单位：流明 （lm） 照度：单位面积内入射的光通量，也就是光通量除以面积所得到的值。单 位：勒克司（lux）。照度分为水平照度和垂直照度。水平照度为光通量入 射水平表面的照度，垂直照度为光通量入射到垂直面的照度。 光强：符号 I，单位: 坎德拉（cd），发光体在特定方向单位立体角内所发 射的光通量 亮度：符号 L，单位: 尼脱(cd/m2)，说明 发光体在特定方向单位立体角单 位面积内的光通量。 光效：衡量光源节能的重要指标，就是光源发出的光通量除以光源所消耗的 功率。单位：流明/瓦（lm/w）。 平均寿命：单位: 小时，指一批灯泡至百分之五十的数量损坏时的小时数 经济寿命：单位 :小时，在同时考虑灯泡的损坏以及光束输出衰减的状况 下，其综合光束输出减至一特定的小时数。此比例用于室外的光源为百分之 七十，用于室内的光源如日光灯则为百分之八十。
√ 标准光源B：色温为4874K，由A光源加罩B型D-G液体滤光器组
成。光色相当于中午日光。
√ 标准光源C：色温为6774K，由A光源加罩C型D-G液体滤光器组
成，光色相当于有云的天空光。
√ 标准光源D65： CIE标准照明体A、B、C由标准光源A、B、C实
现，但对于模拟典型日光的标准照明体D65，目前CIE还没有推荐相 应的标准光源。因为它的光谱能量分布在目前还不能由真实的光源 准确地实现。当前国际上正在进行着与标准照明体D65相对应的标 准光源的研制工作。现在研制的三种模拟D65人造光源分别为：带 滤光器的高压氙弧灯、带滤光器的白炽灯和荧光灯。它们的相对光 谱能量分布与D65有所符合，带滤光器的高压氙弧灯提供了最好的 模拟，带滤光器的白炽灯在紫外区的模拟尚不太理想，荧光灯的模 拟较差。
• CIE标准照明体A、C、D65的相对光谱能量分布
• CIE标准照明体A、B、C的相对光谱能量分布
• CIE标准照明体D55 、 D65 、D75的相对光谱能量分布
CIE standard illuminant
(1)连续光谱 (2)线状光谱 (3)组合光谱
• Fluorescent lamps
√ 标准光源D75：为了满足精细辨色生产活动的需要，还有采用荧
光灯和带滤器的白炽灯组成的混光光源，称为D75光源。其色温可 达7500K。主要运用在原棉评级等精细辨色工作中。
A、B、C、E、D55、D65、D75。 光源名称 色温 模拟
A
（2856K）：白织灯
B
（4874K）：模拟中午日光
C
（6774K）：模拟平均昼光、阴天光
忠实显色：能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数(Ra)高的 光源，其数值接近100，显色性最好。
标准照明体C：代表相关色温大约为6774K的平均日光， 光色近似阴天天空的日光
（X0=98.07，Y0=100.00，Z0=118.18）； 标准照明体D65：代表相关色温大约为6504K的日光
（X0=95.05，Y0=100.00，Z0=108.91）； 标准照明体D：代表标准照明体D65以外的其它日光。
标准光源名称
定义
Ａ
白炽光
Ｂ
正午的阳光
Ｃ
阴天的日光
Ｄ65
平均的白天日光
• 标准光源
标准照明体A：代表完全辐射体在2856K发出的光 （X0=109.87，Y0=100.00，Z0=35.59）；
标准照明体B：代表相关色温约为4874K的直射阳光 （X0=99.09，Y0=100.00，Z0=85.32）；
2.6 CIE 标准照明体和标准光源
我们知道，照明光源对物体的颜色影响很大。不同的光源，
有着各自的光谱能量分布及颜色，在它们的照射下物体表面呈现 的颜色也随之变化，确定颜色离不光源。
为了统一对颜色的认识，首先必须要规定标准的照明光源。 CIE规定的标准照明体是指特定的光谱能量分布(《色度学》 p229），是规定的光源颜色标准。因为光源的颜色与光源的色温 密切相关，所以CIE规定了四种标准照明体的色温标准： 这4种标 准光源的名称见下表，在这4种标准光源中，常用的Ｃ光源和Ｄ65 光源，我国以Ｄ65为标准光源。
显色性Color rendering： 光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼
真的程度；光源的显色性是由显色指数来表明，它表示物体在光 下颜色比基准光（太阳光）照明时颜色的偏离，能较全面反映光 源的颜色特性。显色性高的光源对颜色表现较好，我们所见到的 颜色也就接近自然色，显色性低的光源对颜色表现较差，我们所 见到的颜色偏差也较大。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数 定为100，各类光源的显色指数各不相同，如：高压钠灯显色指 数Ra=23，荧光灯管显色指数Ra=60~90。显色分两种：
• 人造光源来实现标准照明体的规定
CIE规定的标准照明体是指特定的光谱能量分布（《色度 学》p229-），是规定的光源颜色标准。它并不是必须由一个光源 直接提供，也并不一定用某一光源来实现。为了实现CIE规定的 标准照明体的要求，还必须规定标准光源，以具体实现标准照明 体所要求的光谱能量分布。CIE推荐下列人造光源来实现标准照 明体的规定： √ 标准光源A：色温为2856K的充气螺旋钨丝灯，其光色偏黄(白 织灯)。
色温：以绝对温度K来表示，即将一标准黑体加热，温度升高到 一定程度时颜色开始由深红-浅红-橙黄-白-蓝，逐渐改变，某光源 与黑体的颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为该光源之 色温。
因相关色温度事实上是以黑体辐射接近光源光色时，对该光 源光色表现的评价值，并非一种精确的颜色对比，故具相同色温 值的二光源，可能在光色外观上仍有些许差异。仅评色温无法了 解光源对物体的显色能力，或在该光源下物体颜色的再现如何。 不同光源环境的相关色温度。
E
：人为规定的一种光源，实际不存在。
Байду номын сангаас
D55
（5503K）：模拟日光“早”
D65
（6504K）：模拟日光“中”
D75
（7504K）：模拟日光“晚”
• black body radiation
• 描述光源的参数
光通量：光源每秒种发出的可见光量之和，简单说就是发光量。单位：流明 （lm） 照度：单位面积内入射的光通量，也就是光通量除以面积所得到的值。单 位：勒克司（lux）。照度分为水平照度和垂直照度。水平照度为光通量入 射水平表面的照度，垂直照度为光通量入射到垂直面的照度。 光强：符号 I，单位: 坎德拉（cd），发光体在特定方向单位立体角内所发 射的光通量 亮度：符号 L，单位: 尼脱(cd/m2)，说明 发光体在特定方向单位立体角单 位面积内的光通量。 光效：衡量光源节能的重要指标，就是光源发出的光通量除以光源所消耗的 功率。单位：流明/瓦（lm/w）。 平均寿命：单位: 小时，指一批灯泡至百分之五十的数量损坏时的小时数 经济寿命：单位 :小时，在同时考虑灯泡的损坏以及光束输出衰减的状况 下，其综合光束输出减至一特定的小时数。此比例用于室外的光源为百分之 七十，用于室内的光源如日光灯则为百分之八十。
√ 标准光源B：色温为4874K，由A光源加罩B型D-G液体滤光器组
成。光色相当于中午日光。
√ 标准光源C：色温为6774K，由A光源加罩C型D-G液体滤光器组
成，光色相当于有云的天空光。
√ 标准光源D65： CIE标准照明体A、B、C由标准光源A、B、C实
现，但对于模拟典型日光的标准照明体D65，目前CIE还没有推荐相 应的标准光源。因为它的光谱能量分布在目前还不能由真实的光源 准确地实现。当前国际上正在进行着与标准照明体D65相对应的标 准光源的研制工作。现在研制的三种模拟D65人造光源分别为：带 滤光器的高压氙弧灯、带滤光器的白炽灯和荧光灯。它们的相对光 谱能量分布与D65有所符合，带滤光器的高压氙弧灯提供了最好的 模拟，带滤光器的白炽灯在紫外区的模拟尚不太理想，荧光灯的模 拟较差。
• CIE标准照明体A、C、D65的相对光谱能量分布
• CIE标准照明体A、B、C的相对光谱能量分布
• CIE标准照明体D55 、 D65 、D75的相对光谱能量分布
CIE standard illuminant
(1)连续光谱 (2)线状光谱 (3)组合光谱
• Fluorescent lamps
√ 标准光源D75：为了满足精细辨色生产活动的需要，还有采用荧
光灯和带滤器的白炽灯组成的混光光源，称为D75光源。其色温可 达7500K。主要运用在原棉评级等精细辨色工作中。
A、B、C、E、D55、D65、D75。 光源名称 色温 模拟
A
（2856K）：白织灯
B
（4874K）：模拟中午日光
C
（6774K）：模拟平均昼光、阴天光
忠实显色：能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数(Ra)高的 光源，其数值接近100，显色性最好。
标准照明体C：代表相关色温大约为6774K的平均日光， 光色近似阴天天空的日光
（X0=98.07，Y0=100.00，Z0=118.18）； 标准照明体D65：代表相关色温大约为6504K的日光
（X0=95.05，Y0=100.00，Z0=108.91）； 标准照明体D：代表标准照明体D65以外的其它日光。
标准光源名称
定义
Ａ
白炽光
Ｂ
正午的阳光
Ｃ
阴天的日光
Ｄ65
平均的白天日光
• 标准光源
标准照明体A：代表完全辐射体在2856K发出的光 （X0=109.87，Y0=100.00，Z0=35.59）；
标准照明体B：代表相关色温约为4874K的直射阳光 （X0=99.09，Y0=100.00，Z0=85.32）；
