久久久久国产精品午夜一区,亚洲精品乱码久久久久红杏,亚洲精品自偷自拍无码忘忧

造成測量與視覺反差現象的技術機理分析

2011-04-06

造成測量與視覺反差現象的技術機理分析
全球紡織采購供應鏈色彩解決方案商——天友利，近幾年來，越來越多的頂尖零售商和服裝品牌廠家選擇天友利作為自己的優選或共選色彩技術提供商。產品涉及行業：塑料、涂料、紡織、汽車、化妝品、數碼影像、印前、印刷、油墨、色覺測試、包裝等。
　　一是，Ｔ 8 直管日光燈發出的光頻譜，寬于高頻率節能燈的光頻譜。包括部分不可見光的光頻譜，有效瞳孔流明倍數（有效視覺光效）低。
　　二是，三基色高頻率大功率工業專用節能燈，發出的光頻譜。大都集中在可見光的光頻譜范圍，不可見光的光頻譜很少。因爾，三基色高頻率大功率工業專用節能燈，有效瞳孔流明倍數（有效視覺光效）高。
　　三是，數字式照度計，測量到的光能量，是光源發出的全部光頻譜的光能量。而人的視覺，只能感覺到光頻譜中，可見光頻譜部分的光能量。不可見光頻譜的光能量，人的視覺是感覺不到的。
　　四是，由于光源含不可見光頻譜的光能量多少，頻閃效應大小，顯色性能高低等多種因素作用。Ｔ 8 直管日光燈有效瞳孔流明倍數（有效視覺光效），低于高頻率節能燈有效瞳孔流明倍數（有效視覺光效）。因而，有效照度，Ｔ 8 直管日光燈也就低于高頻率節能燈。
　　正是由于上述四個方面的技術原因，才出現用數字式照度計測量，Ｔ 8 直管日光燈的照度值，高于三基色高頻率大功率工業專用節能燈的照度值。但是，實際地面照度，Ｔ 8 直管日光燈，沒有高頻率節能燈明亮，這樣一個事實。
有效瞳孔流明倍數（有效視覺光效）物理概念的含義，祥見＜科學選用大功率節能燈構建綠色照明環境基本概念＞一文。
三、對測量與視覺反差現象的技術分折結論：
　　通過上述技術分析得知：采用數字式照度計，測量勒克斯（Ｌｘ）數值高低，來比較鑒別電光源的光效高低。
u 只能在同一種類光源中，在同樣的環境中。在使用同樣的燈具的前提下，在同樣的地點進行測量。計算出光源，每瓦特的勒克斯數值，
　　即：每瓦特照度值：Ｃｄ＝Ｅ／Ｐ；（單位是：Ｌｘ／Ｗ）。
　　式中：Ｅ：地面照度值，單位是勒克斯Ｌｘ
　　Ｐ：電光源功率，單位是瓦特Ｗ
　　Ｃｄ：每瓦特照度值，單位是勒克斯／瓦特（Ｌｘ／Ｗ）
　　在此基礎上，進行比較鑒別，才能得出科學的結論。
　　電光源每瓦特照度值Ｃｄ越高，電光源光效越高，越節省電能。
　　u 對不同種類的電光源，應充分考慮電光源，有效瞳孔流明倍數（有效視覺光效）的影響。和不同種類電光源之間，互相替代的功率比例，進行綜合技術估算。
　　有關技術參數，參見＜綠色光源基本概念＞、＜ U型管螺旋管節能燈應用設計方案＞、＜ T5節能燈直接替代Ｔ8日光燈應用設計方案＞等專題文獻

　　顏色是人的感覺之一，它總是與觀察者個人的主觀體驗有關。每個人看到一種顏色后的感覺，別人難以知曉。所以顏色的研究總是充滿了神秘的想象。同時，顏色又使世界變得五彩繽紛，視覺藝術、圖象顯示與傳輸、紡織品印染、彩色印刷等，都離不開顏色的研究。因此顏色的研究、對顏色進行客觀的定量的描述，成為許多科學家研究的對象。
　　牛頓在1664年用棱鏡把白色的太陽光色散成不同色調的光譜，奠定了光顏色的物理基礎。1860年麥克斯韋用不同強度的紅、黃、綠三色光配出了從白光一直到各種顏色的光，奠定了三色色度學的基礎。在此基礎上，1931國際照明委員會建立了CIE色度學系統，并不斷完善。如今CIE色度系統已廣泛用于定量地表達光的顏色。
　　顏色離不開照明，只有在光照下物體才有可能顯示出顏色，而且光的顏色對人們的心理有非常大的影響。同濟大學楊公俠教授已在他的專著視覺與視覺環境一書的第五章中，作了非常精采的描述。(1) 在不同光源照射下，同一個物體會顯示出不同的顏色。例如綠色的樹葉在綠光照射下，有鮮艷的綠色，在紅光照射下近于黑色。由此可見，光源對被照物體顏色的顯現，起著重要的作用。光源在照射物體時，能否充分顯示被照物顏色的能力，稱為光源的顯色性。1965年，國際照明委員會推薦在CIE色度系統中，用一般顯色指數Ra來描述光源的顯色性。一般顯色指數Ra應用得還很成功，已被照明界廣泛接受，但是也存在一些問題，本文將為光源顯色性的評價方法，以及近年來的進展作一介紹。
一、一般顯色指數Ra
　　光源顯色性的評價方法，希望能夠既簡單又實用。然而簡單和實用往往是兩個互相矛盾的要求。在CIE顏色系統中，一般顯色指數Ra就是這樣一個折衷的產物：它比較簡單，只需要一個100以內的數值，就可以表達光源的顯色性能，Ra=100被認為是理想的顯色性。但是，有時候人們的感覺并非如此。例如在白熾燈照射下的樹葉，看上去并不太鮮艷。問題在哪里？我們來討論影響什么是一般顯色指數。
　　為簡便起見，我們這里只討論一般顯色指數Ra的主要構成方法，而不討論它的具體計算方法。事實上，我們在日常生活里，常常在檢驗光源的顯色性。許多人都有這樣的經驗，細心的女士在商場買衣服的時候，常常還要到室外日光下再看一看它的顏色。她這樣做，實際上就是在檢驗商場光源的顯色性：看一看同樣一件衣服，在商場光源的照明下和在日光的照明下，衣服的顏色有什么不同。所以描述光源的顯色性，需要兩個附加的要素：日光（參考光源）和衣服（有色物體）。在CIE顏色系統中，為確定待測光源的顯色性，首先要選擇參考光源，并認為在參考光源照射下，被照物體的顏色能夠完善的顯示。CIE顏色系統規定，在待測光源的相關色溫低于5000K時，以色溫接近的黑體作為參考光源；當待測光源的相關色溫大于5000K時，用色溫相近的D光源作為參改光源。這里D光源是一系列色坐標可用數字式表示、并與色溫有關的日光。
　　在選定參考光源后，還需要選定有色物體。由于顏色的多樣性，需要選擇一組標準顏色，使它們能充分代表常用的顏色。CIE顏色系統選擇了8種顏色，它們既有多種色調，又具有中等明度值和彩度。在u-v顏色系統中，測定每一塊標準色板，在待測光源照射下和在參考光源照射下色坐標的差別，即色位移ΔEi，就可得到該色板的特殊顯色指數Ri。Ri=100—4.6ΔEi
　　對8塊標準色板所測得的特殊顯色指數Ri取算術平均，就得到了一般顯色指數Ra。可見光源的一般顯色指數Ra的大值為100，認為這時光源的顯色性更好。
二、一般顯色指數Ra的局限性
　　盡管一般顯色指數Ra簡單實用，但是它在許多方面表現出嚴重不足。首先，顏色是人們主觀的感覺，不是物體固有的屬性，它與照明條件、觀察者、輻照度、照度、周圍物體和觀察角度等有關，并不存在什么所謂“真實顏色”。但是由于在CIE系統中，已定義Ra在近似黑體的輻射下達更高值100，所以燈泡制造商都有意識地設計燈泡，使在用它照射物體時的顯色性與黑體或日光照射時盡可能相近。這意味著光源的光譜分布與黑體或日光有偏離時，會使顯色指數下降。例如用紅、綠、蘭三個單色LED組成的白光LED,當在它的一般顯色指數Ra較低時，它的顯色性有時并不一定很壞。
　　但是事實上，許多研究者Judd(2)、Thorntou(3)和Jerome(4) 已證實人們不一定喜歡CIE所規定的參考光源照明時的顏色。例如前面已經提到的用色溫很低的白熾燈照射綠色的樹葉，并不一定是更好的選擇。規定在黑體或日光照射時顯色指數為更佳值Ra = 100，存在疑問。
　　CIE規定的參考光源是與待測光源的相關色溫接近的黑體或日光，它們都是輻射連續光譜的光源，具有多種顏色的光譜成分。當色溫在6500K時，其長短波的光譜功率分布較為均衡，作為參考光源應該說較為合理。但當色溫在400K以下時，光譜功率分布嚴重不對稱，蘭色的短波光譜功率遠小于紅色的長波光譜功率，其顏色偏向紅色，作為參考光源存在疑問。
　　在CIE顏色系統中，8塊標準色板都是處在中等明度和色飽和度，在u~v 系統中為等距離間隔。它們對于室內照明，可認為已能充分代表各種常用顏色。但在室外照明時，往往存在一些色飽和度較高的顏色，這8塊標準色板已不能充分代表常用顏色。許多學者認為標色板數太少，是一般顯色指數的另一個不足。雖然CIE還有9—14號色飽和度較高的6塊色板，但它們并不包含在一般顯色指數Ra之中。在照明實踐中，人們熟知的顏色為皮膚、樹葉、食品等，它們的顏色極為重要，但它們都被排除在一般顯色指數之外。Seim曾提議用20快標準色板,(5)但由于這會使計算變得太復雜而被拒絕。當前，計算機普遍使用，似乎這個提議又得重新考慮。
　　由于光源的顯色性評價存在這兩大問題、許多其它的評價方法引起廣泛興趣，本文將就作者所知作一簡要介紹。
三、夫勒特利指數Rf
　　研究表明人們傾向于記住比較熟悉的物體的顏色，而且是記住它的生動的、飽和度較高時的顏色。這種記憶色與喜愛色往往相一致，而且傾向于向飽和度高方向偏移。如人們膚色的記憶色，傾向于向紅方向偏移，樹葉色向綠色方向偏移。顯然與CIE中的Ra方法不同。Rf事實上是對Ra的修正，這個修正包括二個方面：第一，在參考光源的照明下定義Rf = 90,只有在假想的“完美光源”照明下，才有Rf = 100。第二，選擇10塊標準色板，即除了原來1-8號標準色板外，還加上13號14號二塊色板，相應于皮膚色和樹葉色。這時，“完美光源”就是指在它的照射下，能把10塊標準色板的顏色向喜愛方向偏移的光源。由此可見，對每塊標準色板來說，相應的“完美光源”的色坐標是各不相同的，可以由實驗確定。這也說明了這樣的“完美光源”只能是假想的。Rf的計標方法與Ra相似，但有二點不同：（1）對于每塊標準色板，參考光源的色坐標都需要調整，即根據實驗確定的“完美光源”色坐標。然后，在待測光源照明時，每塊色板的色差是與其相應的“完美光源”相比較后得到。（2）在計算Rf時，取10塊色板的色差平均值，但是每塊色板的權重不同。13號色板是膚色，權重是35%、2號是15%、14號是15%、其余是每塊5%。這里特別強調了膚色的重要性。所以待測光源的Rf可以高于參考光源Rf = 90，但小于100。
四、顏色偏愛指數（CPI）
　　顏色偏愛指數CPI（colour preference index）利用上節提出的喜愛色概念,定義在D65光源照明下，顏色偏愛指數CPI =100。于是待測光源的CPI可以這樣得到：在待測光源照射下，計算8塊標準色板的色坐標與喜愛色的色坐標之差，并求其矢量和的
平均值（）：
　　CPI=156-7.18（）
　　以上計算都是在CIE的UV色度系統中進行。
　　雖然CPI與Rf都利用了喜愛色這一概念，但兩者有很大差別：
　　（1）在計算Rf時，用1—8號和13、14共10塊標準色板，而CPI只用1—8塊標準色板。
　　（2）技術Rf時，色差（ΔE）取實驗值的1/5，而CPI取原始實驗值。
　　（3）計算Rf時，各塊色板的權重不同，而CPI取相同權重
　　（4）根據定義Rf的大值為100，而CPI的大值為156
　　后要指出提出Rf與CPI兩個指數的研究人員，都用實驗確定喜愛色，而在實驗中采用的是日光色照明。現在有證據表明喜愛色與光源的相關色溫有關。所以在使用Rf和CPI來恒量顯色性時，僅僅適用高色溫的光源。
五、色分辯指數（CDI）
　　用Ra、Rf或CPI來描述光源的顯色性，參考光源必須與待測光源有相同的色溫。顏色分辯指數CDI（colour discrimination index）克服了這個局限性。
　　該指數的提出，基于這樣一個假定：在某種光源的照明下，能區別顏色的能力愈強，則此光源的顯色性愈好。在某個光源照明時，8塊標準色板在CIE的UV色度圖中，所包圍的面積為：
　　GA =0.5Σ（UiVj-UjVi） i,j=1,2,…8; i≠j
　　在C光源照明下，該面積GA=0.005，定義這時CDI=100，于是在待測光源的照明下，其色分辯指數為：
　　CDI=（GA/0.005）×100
六、結束語
　　由上述討論可知，光源顯色性的評價方法很多，而且在不斷發展和完善之中，本文介紹的僅僅是其中的一部分，它們各有優缺點。即使目前廣為采用的一般顯色指數Ra,也還有許多缺點。它主要的缺點，是參考光源的選擇：參考光源是一個光譜連續的光源，用它作為標準來衡量光譜不連續的光源，不很合適。參考光源的色溫必須與待測光源的相關色溫相近，而事實上，對于一定的照明作業，色溫本身對顯色性就有很大的影響，這個方法限制了只能用在光源色溫已經確定的條件下使用。它的第二個缺點是標準色板的選擇：對于室內照明，可認為8塊標準色板已能充分
　　代表各種常用顏色。但在室外照明時，對一些色飽和度較高的顏色，不能充分代表常用顏色。
　　因作者水平的限制，只能作此簡要介紹，供大家參考。
深圳市天友利標準光源有限公司主營產品：標準光源對色燈箱、英國-美國標準光源箱、汽車檢測光源、愛色麗X-Rite色差儀、鏡頭攝像頭測試用標準光源、印刷行業用標準光源、電腦測色儀、分光密度儀、色卡、分辨率卡、色溫照度計等光學儀器。