物體色的測量條件——標準照明體和標準光源

2010-09-07

     光源在色度學中非常重要，沒有光句沒有顏色。陽光照射下的五彩景物，在黑夜里便失去了光彩。可見，光和色是緊密相連的。首先，不論是反射色還是透射色，在不同的光照下呈現不同的顏色，比如，舞臺上演員的白衣裙，投照紅光時呈現紅色，投照綠光時呈現綠色。不同光譜成分的光源可以改變表面顏色。因此，在某種光照下匹配的顏色對，在另一種光譜組成不同的光照下不可能不再匹配。其次，一個顏色的主波長和刺激純度的確定，必須相對于頭頂的無彩色刺激，對于表白色則是特定光源照射下的完全漫射體（反射或透射）。第三，需要計算色差時、無論采用CIELUV 還是CIELAB系統，都要求相對參白，一般是用特定光源照明下的完全漫射體，或者是制定的白色或高透射物體。第四，對于發熒光的樣品，不同光譜組成的光源，尤其是紫外輻射成分的多少，將激發不同的熒光色。因此對反射和透射物體色，如果不對所用光源做出規定，那么，顏色測量和所得到的三刺激值X、Y、Z和任何色度值都是沒有意義的。
一、標準照明體

      在影響物體顏色的波長范圍內，具有某一特定的相對光譜功率（能量）分布，定義為“照明體”。它是指特定的“光譜功率分布”，這一光譜功率分布不一定必須由一個具體的人工光源來提供，也不一定能夠用光源來實現。“光源”是指能放光的物理輻射體，如燈，太陽等。標準照明體是指由CIE推薦的用于色度學的照明提，有標準照明提A、B、C、D，它們的相對光譜功率分布有數表形式給出。
        標準照明體A：代表1990國際實用溫標絕對溫度為2856K時，完全輻射體的相對光譜功率分布。它的色品坐標點落在色品圖的黑體軌跡上（圖）
        “完全輻射體”又稱“黑體”或“普朗克輻射體”。黑體溫度用“K”（開爾文）表示，等于攝氏度加273標準照明體B：代表相關色溫約為4874K的直射陽光。它的光色相當于中午的陽光，其色度電緊靠黑體軌跡。
     標準照明體C：代表相關色溫為6774K的平均晝光。它的光色近似薄云天空的白光，其色度點文娛黑體軌跡的下方，緊靠黑體軌跡。
     標準照明體Ｄ65:代表相關色溫為6504K的時相晝光，它的色度點在黑體軌跡的綠方向（圖5-1）
    其他標準照明體D，代表標準照明提D65以外的其他時相晝光。如D50，D55，D75等，它們的相關色溫分別為5000 k,5500k和7500K。
     實踐表明，標準照明提B和C不能正確代表相應的時相的晝光，由于歷史原因，現在除羅維朋比色計乃沿用B光源外，B照明體已經被淘汰，而用標準照明體D代表晝光。標準照明體C在非熒光色的測量中乃被較普遍地采用著。實踐上，在色度學領域內，Ａ和Ｄ65是應用更多的標準照明體。
二、標準光源

     光源是指可觀察的產生輻射功率的物體，如太陽、燈等。
     標準光源是用人工光源來實現CIE標準照明體的相對光譜功率分布，以滿足色度學的應用需要。已推薦的標準光源有A和C。
     標準光源Ａ：由相關色溫為２８５６Ｋ的充氣螺旋鎢絲燈來實現的。如果要求更準確地實現標準照明體Ａ的紫外輻射的相對光譜功率分布，推薦使用熔融石英玻璃殼或帶有石英窗口的燈。
     鎢絲（帶）燈是廣泛使用的廉價人造光源，它發光穩定，具有連續光譜功率分布，且其光譜功率分布幾乎全部取決于燈絲溫度這一個變量，使用方便，為許多測色儀器所普遍采用。
     標準光源Ｃ：由標準光源A結合一組特定的戴維斯-吉伯尋液體慮光器實現。慮光器包括兩種溶液C1和C2，它們分別裝在1cm厚的無色光學玻璃制成的液巢里。