光源的显色指数怎么理解？怎么计算光源显色指数？

显色指数是光源显色性的量度，以被测光源下物体的颜色和参考标准光源下物体颜色的相符程度来表示。显色性指数最高为100。显色性指数的高低，就表示物体在待测光源下“变色”和“失真”的程度。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！

光源的显色指数怎么理解？

显色指数的原理和表达方式都十分简单。一个光源的显色指数，即CRI，范围可用0～100表示，其中100是指其可以发出所有可见光谱，因此能够准确地显示物体所有颜色。也就是说如果光源在可见光谱中发出所有波长，那么环境中的物质可以反射所有波长到人眼中，因而，也可以把环境中所有潜在的颜色表达出来。

CRI数值越低，则说明光源可以发出的波长种类就越少，因此，可以表现出环境中颜色的种类就越少。当对不同电光源进行深入研究时，就会发现它们的显色指数（CRI 数值）差异是非常大的。而这个差异对设计师来说非常重要，因为使用何种光源需要根据材料及其颜色来决定，所以在此之前意识到光源的缺陷是很必要的。许多人会惊讶地发现，在某些电光源下看上去颜色一样的两个物体，在日光下会完全不一样，原因是日光是一个完美的连续全光谱，所以它的显色指数是 100。

像“白炽灯”和“卤钨灯”这样的热光源可以发出完整、连续的可见光谱，所以它们的显色指数也是100。而差的荧光灯显色指数是60。所以，一般来说可以通过以下几点来对显色指数进行判断：

显色指数（CRI）在60和70左右的，并不能作为展示颜色的光源使用。

显色指数在80～90之间的可以完成展示颜色的任务。

显色指数在90以上的可以非常准确地显示颜色，适合于对颜色准确性要求高的环境。

光源显色指数计算方法：

显色指数CRI：光源显色性的度量。以被测光源下物体的颜色和参照光源下物体的颜色的相符程度来表示。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为100。

CIE评价光源显色指数时采用一套14种检验色样，选定8个色样为一组（i=1，……，8）作为评价一般显色指数用的检验色样，选定后6个色样（i= 9，……，14）分别作为特殊显色指数评价用的检验色样，如下图所示。

通常在已知待测光源的光谱功率分布的情况下，进行显色性计算的主要步骤如下：

1.通过对待测光源的光谱辐射测量，计算待测光源的色度参数（xk，yk）、（uk，vk）、ck、dk及CCT（K），然后根据1～14号颜色样品的光谱辐亮度因数ρi（λ）的数据算出在待测光源下各样品的xk,i、yk,i和uk,i、vk,i色度坐标。计算公式如下：

其中k等于辐射功率的最大光效率Km=683（lm/W），P（λ）为光源光谱功率分布，x（λ）、y（λ）、z（λ）是CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值。在可见光谱内，波长间隔△λ是以λ为中心波长，波长范围为380nm至780nm，波长间隔△λ为5nm。色度坐标计算如下：

其中k为常数，表达式如下，ρi（λ）为各样品的光谱辐亮度。

色度参数ck、dk的计算式如下：

2.根据CCT选择参照照明体，计算参照照明体的光谱功率分布，然后计算参照照明体的色度参数（xr，yr）、（ur、vr）和cr、dr。

3.适应性色位移的考虑：由于待测光源k和所选用的参照照明体r的色度不完全相同，而使视觉在不同照明下受到颜色适应的影响。为了处理两种照明下的色适应，必须将待测光源的色度坐标uk、vk调整为参照照明体的色度坐标ur、vr，即uk'=ur，vk'=vr，这时各颜色样品i的色度坐标uk,i、vk,i也要作相应的调整，成为uk,i'、vk,i'。这种色度坐标的调整叫做适应性色位移，用以下系数关系式进行转换：

上式中下标“r”代表参照照明体；“k”代表待测光源；“k,i”代表待测光源照明下第i种标准样品。在计算显色指数时，就用调整后的色度坐标计算。

4.计算在参照照明体r照明下颜色样品的的xr,i、yr,i和ur,i、vr,i色度坐标。

5.色差计算公式如下：

6.根据在参照光源下和待测光源下各检验色样的色差△Ei，计算出特殊显色指数：

一般显色指数（CIE1～8号颜色样品Ri的平均值）：