应用科学显色指数如何衡量光线质量

日期:2018-06-03 人气:14

你的眼睛好吗?很有可能,你认为他们很好。但是问问科学家,他们可能会给你一个不同的答案。事实是,人的眼睛善于看到一些东西,但不善于看到其他东西。这不仅适用于高速飞向你的棒球,也适用于你每天看到的物体的颜色。你的眼睛以不同的方式对不同的颜色敏感,强调一些而完全忽略另一些。

这是几百万年进化的结果,我们进化到能够更好地看到好东西吃,坏东西想吃我们。这给了我们一个特别的世界观,一个我们眼睛看到颜色和大脑处理这些信息的特别方式。

现在,我们的眼睛需要处理一些新的事情。特别是,他们必须在人造光下工作,而不是在我们祖先生活的太阳光下工作。所以,自然或设计上,最好的人造光应该是产生使事物看起来与预期相同的光。但是你怎么测试呢?

一个答案是测量一种叫做显色指数( CRI )的东西。这是我们用来测试灯泡的措施之一,许多制造商把这个分数放在他们的产品上,用它来销售他们的产品。CRI是100分之一的分数,显示了与理想的完美光源相比,光源显示物体颜色的效果。Colin McDonald / CNET对CRI的一个主要误解是,它是对光源接近日光的程度的测试:它不是。CRI得分高并不意味着灯泡产生类似太阳的光,也不意味着它会让你的家看起来像隆冬明亮的阳光。相反,CRI是光源与相同色温的理想光源相比显示颜色的程度的量度。理想的光源可以是色温约为6500 k的正午太阳,也可以是约3000 k的白炽灯。这些是非常不同的光源,但是相对于它们中的任何一个测量光源的CRI同样有效。

那么,CRI实际测量的是什么?它测量光源显示一系列颜色的能力,正确地照亮它们,这样你就可以看到它们想要的颜色。在前一篇专栏文章中,我们讨论了不同的光源如何具有不同的混合光(称为光谱),以及如何自己测量它们。有些光源的光谱有很大的间隙,很少或没有这些颜色的光。如果光源产生的混合光中没有颜色,则光源不能正确显示颜色。

现在播放:看这个:高CRI LEDs的颜色更好?4 : 09所以为了测试CRI,你在上面设置了一些颜色完全已知的色标。然后,使用一种称为分光光度计的设备测量光源下这些斑块的颜色,分光光度计测量从光源反射的光的颜色。补片的真实颜色和测量的颜色之间的差异有助于得分:差异越大(因此颜色看起来越不对眼),得分越低。

标准测试(警告: PDF链接)使用八种颜色,代表相当典型的常见颜色范围。像大多数这些东西一样,当你进入细节时,它变得更加复杂,因为测量到的和原始颜色之间的距离被转换成分数的方式被调整,以尝试和补偿你的眼睛对一些颜色之间的差异比其他颜色更敏感的方式。这涉及到一些复杂的数学,你可以在这里读到全部。

我们CRI测试的一个例子: crei LED (左)和宜家Ledare 1000 l LED (中)以及阿格白炽灯泡。

Tyler Lizenby / CNET足以说,这是科学家们喜欢争论的事情,CRI并没有得到普遍的喜爱。有人认为,它没有那么有用,因为它是八种不同颜色的平均值,并不代表任何一种颜色实际上是如何再现的艾德。它不会告诉你任何关于特定颜色在光源下的外观。

理论上,你可以拥有一个高CRI光源,它完全不能显示一种颜色,因为它的光谱中没有足够的那种颜色的光。但是,如果这种颜色不是测试的颜色之一,它仍然可以得到高CRI分数。我们通过显示每个测试颜色的单独颜色误差来处理这个问题:条越高,在这个光源下颜色就越准确。

放大图像宜家1000升Ledare LED的CRI图。注意红线有多短:大多数LED灯在处理红色物体时效果不佳,因为LED光输出通常在光谱的红外端下降。Ry Crist / CNET显色指数是尝试测量LED灯泡等光源质量的多种方法之一。它并不完美,但它确实提供了一种便捷的方式来判断灯泡将照亮你周围的世界,只要你理解它的含义(和不含义)。