光源的显色性与色温

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舞台灯光系统的应用常识

四、灯光创作的基调

舞台演出种类繁多。如戏剧、音乐、舞蹈、古代、现代、民族、国外等。①把握住不同风格不同式样的基调。②深入理解主题，研究作品演出的表现手法。如：写实、幻想、抽象等。③积极参排演，全面领会导演意图，了解演员演出习惯和台上位置。古典作品：配光上要求鲜明整洁，按整体明暗进行。适用于淡色，以平面的绘画手法为主，避免乱用色光或追求立体效果。近代作品（19世纪中叶以后）：追求四维美的基本原则，突出综合艺术的概念。配光构成要求立体化，色光要采用补色关系（对抗色）。现代作品：随机性强，以突出自我为主，多用强光、强反差色，多数配有追光和电脑灯。
垂直布满全台，以中后区为强
安在舞台满足上部照明需要，上，常用1 增强轮廓感、最为常－4排用
柱光安在大幕内侧两边
弥补面光耳光不足或做特殊效果投影
中前演出区
逆光
舞台中后区上由后上方向前下方照方射，减少身后阴影
中后区
脚光
台唇边缘
由下向上照射，弥补舞台前1/3区域顶光，削除鼻下阴影，或关幕后大幕照明

一、灯光系统的基本物理知识。

红：暖色调，富有刺激性，使人，加速血液循环。长时间接触易感疲劳，使人联想到太阳、红旗、血光、热情、温暖、热烈、爱情、吉祥、活力、积极、坚强、振奋和鼓舞、危险、愤怒、粗暴、浮躁、禁止、危险橙：与红色相近，同属暖色调，令人感到爽朗、高兴、无忧黄：属偏暖色调，令人感到高贵、光明、欢快、开朗、开阔、明亮、智慧、柔和、活跃、素雅（由于人眼对黄色的波长<555nm>最为敏感，所以常用黄色作为警戒色。飞行员、警察、马路清洁工的衣服常用此色作标帜。）绿（青色）：森林的主调，富有各不相同，使人联想到青山绿水，生气勃勃，象征青春、和平、健康、永恒、公平、安祥、字根表、智慧和谦逊、镇静、身心平衡常用作安全、通过、卫生、环保标帜。

色温

LED產品中，一项重要的规格数字就是色温，这关係到LED灯光照明產品所显示的顏色特性，一般的灯具也都有色温的规格。

色温高低计量单位是以KelvinScale，也就是以K为单位，一开始是凯氏於钢铁厂内观察到溶解金属开始至最高温度时，金属发亮所呈现的顏色不同，而以数据单位记录下来，后来就產生色温的规格表。

一、色温的定义：以绝对温度K来表示，即把标準黑体加热，温度升高到一定程度时该黑体顏色开始深红-浅红-橙黄-白-蓝，逐渐改变，某光源与黑体的顏色相同时，我们把黑体当的绝对温度称为该光源的色温。

二、不同光源环境下的色温：下面是一般常见照明灯具所採用的色温卤素灯3000k钨丝灯2700k高压钠灯1950-2250k蜡烛光2000k金属卤化物灯4000-4600k冷色营光灯4000-5000k高压汞灯3450-3750k暖色萤光灯2500-3000k晴空8000-8500k阴天6500-7500k夏日正午阳光5500k下午日光4000k三、不同色温下的光色：1、低色温：色温在3300K以下，光色偏红给以温暖的感觉；有稳重的气氛，温暖的觉；当採用低色温光源照射时，能使红色更鲜艳。

2、中色温：色温在3000--6000K为中间，人在此色调下无特别明显的视觉心理效，有爽快的感觉；所以称为"中性"色温。

当採用中色温光源照射时，使蓝色具有清凉感。

3、高色温：色温超过6000K，光色偏蓝，给人以清冷的感觉，当採用高色温光源照时，使物体有冷的感觉。

a. 色温与亮度高色温光源照射下，如亮度不高则给人们有一种阴气的气氛；低色温光源照射下，亮度过高会给人们有一种闷热感觉。

b. 光色的对比在同一空间使用两种光色差很大的光源，其对比将会出现层次效果，光色对比大时，在获得亮度层次的同时，又可获得光色的层次。

采用低色温光源照射，能使红色更鲜艳；采用中色温光源照射，使蓝色具有清凉感；采用高色温光源照射，使物体有冷的感觉。

荧光灯的发光原理、特性、色调、色温和分类介绍

荧光灯的发光原理、特性、色调、色温和分类介绍荧光灯分传统型荧光灯和无极荧光灯，传统型荧光灯即低压汞灯，是利用低气压的汞蒸气在放电过程中辐射紫外线，从而使荧光粉发出可见光的原理发光，因此它属于低气压弧光放电光源。

一、概括传统型荧光灯内装有两个灯丝。

灯丝上涂有电子发射材料三元碳酸盐（碳酸钡、碳酸锶和碳酸钙），俗称电子粉。

在交流电压作用下，灯丝交替地作为阴极和阳极。

灯管内壁涂有荧光粉。

管内充有400Pa-500Pa压力的氩气和少量的汞。

通电后，液态汞蒸发成压力为0.8 Pa的汞蒸气。

在电场作用下，汞原子不断从原始状态被激发成激发态，继而自发跃迁到基态，并辐射出波长253.7nm和185nm的紫外线(主峰值波长是253.7nm，约占全部辐射能的70-80%；次峰值波长是185nm，约占全部辐射能的10%)，以释放多余的能量。

荧光粉吸收紫外线的辐射能后发出可见光。

荧光粉不同，发出的光线也不同，这就是荧光灯可做成白色和各种彩色的缘由。

由于荧光灯所消耗的电能大部分用于产生紫外线，因此，荧光灯的发光效率远比白炽灯和卤钨灯高，是目前节能的电光源。

荧光灯管中是压力约为0.8Pa的汞蒸汽，在电场作用下放电，在放电过程中，汞原子的价电子不断地从原始状态被激发成激发态，同时由激发态自发的返回到基态，将价电子的电能转化为电磁辐射能，并辐射出3.7nm的紫外线（另外还约有10%的85nm的短波紫外线）。

载波管内壁上的荧光粉吸收353.7nm的紫外线，把它转化为可见光。

无极荧光灯即无极灯，它取消了对传统荧光灯的灯丝和电极，利用电磁耦合的原理，使汞原子从原始状态激发成激发态，其发光原理和原统荧光灯相似，是现今最新型的节能光源。

有寿命长、光效高、显色性好等优点。

荧光灯二、发光原理从荧光灯的发光机制可见，荧光粉对荧光灯的质量起关键作用。

20世纪50年代以后的荧光灯大都采用卤磷酸钙，俗称卤粉。

卤粉价格便宜，但发光效率不够高，热稳定性差，光衰较大，光通维持率低，因此，它不适用于细管径紧凑型荧光灯中。

光源的色温及显色性

光源的色温及显色性所有固体、液体和气体如果达到足够高的温度，都会发射出可见光。

白炽灯中的固体钨约在3000K时的炽热发光，这是我们最为熟悉的人造光源。

通常是随着辐射体的温度升高而提高，辐射光色从暗红，经过桔黄、发白，然后是炽兰。

这样色温也随着辐射体的温度升高而提高。

这是遵循斯蒂芬—波尔兹曼定律：绝对黑体的能量亮度与物体绝对温度的四次方成正比。

1 色温将一标准黑体加热，随着温度升高黑体的颜色开始沿着深红-浅红-橙-黄-白-蓝逐渐改变，当某光源发出的光的颜色与标准黑体处于某温度的颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为光源的色温，以绝对温度K来表示。

基本色如表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，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再现较差，我们所见到的颜色偏差也较大，用显色指数（Ra）表示。

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有相同，如：高压钠灯的显色指数为Ra=23，荧光灯管显色指数Ra=60-90。

显色指数越接近100，显色性就越好。

如下图：不同显色指数下的物体所呈现出来的效果；很好较好普通Ra=100 80<Ra<90 60<Ra<803 颜色显色性和照度光源的显色指数与照度一起决定环境的视觉清晰度。

研究表明，在照度和显色指数之间存在一种平衡关系。

从广泛的实验中得到的结果是：用显色指数Ra>90的灯照明办公室，就其外观的满意程度来说，要比用显色指数低的灯（Ra<60）照明的办公室，照度值可降低25%以上。

要注意的是针对良好的视觉外观而言，如果为了节能而把室内照度减少到使视功能变坏的水平，那就不对了。

应该尽可能选用有最佳显色指数和发光效率高的光源采用适当的照度，以便以最小的能量费用获得良好的视觉外观效果。

4 眩光评价方法在视野范围内有亮度极高的物体，或亮度对比过大，或空间和时间上存在极端的对比，就可引起不舒适的视觉，或造成视功能下降，或同时产生这两种效应的现象，称为眩光。

led光源标准

led光源标准
LED光源的标准包括以下内容：
1. 光通量（lumen）：LED光源的发光量，是衡量LED光源亮度的重要指标。

2. 光效（lm/W）：LED光源的光效表示单位电力输入下的光输出量，是衡量LED 光源能效的重要指标。

3. 色温（Kelvin）：LED光源的色温表示光源的色彩特性，是衡量LED光源色彩标准化的重要指标。

4. 显色性（CRI）：LED光源的显色性是指光源照射下物体的色彩还原能力，是衡量LED光源色彩还原能力的重要指标。

5. 寿命（hrs）：LED光源的寿命表示该光源在使用中的持续时间，是衡量LED 光源使用寿命的重要指标。

6. 谐波（THD）：LED光源的谐波是指电器设备工作时产生的电压和电流的非线性失真，是衡量LED光源质量的重要指标。

7. 电压（V）和电流（A）：LED光源的电压和电流是衡量LED光源电气参数的重要指标，也决定了LED驱动器的适用范围。

8. 外部尺寸和安装方式：LED光源的外部尺寸和安装方式也是重要的标准，在实际应用中需要考虑光源的尺寸和安装方式是否符合要求。

常用电光源的种类及特性

常用电光源的种类及特性电光源是指以电能为能源，通过产生并控制电流，将电能转换为光能的装置。

常用的电光源主要包括白炽灯、荧光灯、LED灯等。

下面将逐一介绍它们的特性。

1.白炽灯白炽灯是最早、最常见的一种电光源。

它的主要特性有以下几个方面：(1)光谱分布广：白炽灯的光谱连续，没有明显的颜色间断，能够辐射出几乎全息光谱，所以它的颜色还是相对较真实的。

(2)显色性好：白炽灯的显色指数比较高，通常在80左右，能够较好地还原物体的真实颜色。

(3)色温较低：白炽灯一般色温在2000K至3000K之间，发出的光线呈现暖黄色调，使人感到温暖、舒适。

(4)能效低：白炽灯的能效比较低，只有5%至10%，大部分的电能转化为热能散失掉了。

2.荧光灯荧光灯是一种以荧光粉为发光层的电光源，它具有以下特性：(1)高能效：荧光灯的能效要比白炽灯高出很多，一般在20%至30%。

(2)色温变化大：荧光灯的色温范围较广，从2700K至6500K都有，可以在不同环境下调节其光色。

(3)光度下降快：荧光灯的亮度会随着使用时间的增长而逐渐降低，所以需要定期更换荧光灯管。

(4)启动时间较长：荧光灯的启动需要一定的时间，一般在几秒至十几秒钟之间，会比较慢。

3.LED灯LED（Light Emitting Diode）灯是一种最新的电光源，它具有以下特性：(1)高能效：LED灯的能效远高于白炽灯和荧光灯，可以达到30%以上。

(2)色彩丰富：LED灯可以发出多种颜色的光，可以通过调节电流和控制荧光粉的类型来实现。

(4)响应速度快：LED灯的响应速度非常快，可以瞬间达到最大亮度。

(5)焦点可调：LED灯可以通过光路设计来调节光的焦点，实现照明的不同需求。

总之，白炽灯、荧光灯和LED灯是常用的电光源，它们各自具有不同的特性和应用场景。

白炽灯适用于需要温暖舒适光线的场所；荧光灯适用于对高能效要求较高的场所；而LED灯则适用于对高能效、长寿命、灵活性要求较高的场所。

光通量与色温

光通量、发光强度、照度、亮度之间的关系图示显色性光源对于物体颜色显现的程度成为显色性，也就是颜色逼真的程度，显色性高的光源对颜色的表现较好，我们所看到的颜色也就较近自然原色。

显色性低的淘汰对颜色的表现较差，我们所看到颜色偏差也较大。

为何会有显色性高低之情形发生？其关键在于该光线之“分光特性”。

可见光之波长在380nm至780nm之范围内，也就是我们在光谱中见到的红、橙、黄、绿、兰、靛、紫的范围，如果光源所放射的光之中所含的各色光的比例和自然光相近。

则我们眼睛所看到的颜色也就较为逼真。

平均显色评价(Re)：在光源照射下的色彩的再现度的数值表示以Ra100为基准光。

数值越低、与基准光差异越大，显色性愈低。

光源的光色(色温)色温3200-3500K 色温3500-4000K 色温4000K-4500K 色温5000-5600K色温色温度是以绝对温度K(开尔文)来表示。

乃是将一标准黑体加热，温度升高至某一程度时颜色开始由深红→浅红→橙黄→白→蓝白→蓝逐渐改变，利用这种光色变化特性，某光源的光色与黑体的光色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为该光源之色温度。

色温影响着空间的气氛。

色温在3300k以下时，光色就开始有偏红的现象，给人是一种温暖的感觉，色温超过5000k时颜色偏白色光，给人是一种清冷的感觉。

另外，在不同色温的照明环境中色温又同时影响着人们对周边环境色彩的感觉。

比如，在红色的光源下，人们往往不能完美地看到红色。

绝对温度K是1848年由英国物理学家Keivin提出。

他认为摄氏零下273.16℃才是温度起点。

因此，绝对温度的计算方式，就是273.16℃再加上一般常用的摄氏温度，如人体常温为36℃，也是绝对温度309K。

光源效率光源效率光源效率亦称经济效率是以其所发出的光能量队以其耗电量所得之值，光源效率(lm/W)=流明(lm)/耗电量(W)，即每一瓦电力所发出光的量，其数值越高表示光源效率越高越节能(如下表)。

色温(文字)解析

6,000。
（三）不同色温的拍摄效果
（四）色温与微倒度
• 为了便于换算，国际上通常采用微倒度的概念来表示色温。
• 所谓微倒度（Mired）指的是色温的倒数的百万分之一。
• 因此微倒度的数值等于色温的倒数乘以1,000,000。
即：
微倒度=1,000,000/色温的度数。
• 例如：
• 色温为5,000K，则微倒度 =1,000,000÷5,000=200；
十倍微倒 50-56 39-50 29-31 14-19 18-19 42-56 15-17 14-17 13-16

国际上用微倒度数值的差来表示滤光镜的色温校正值。
• 例如灯光型胶片在日光下拍摄： • 日光的色温是5,500K，相应的微倒
度数值就是182； • 而灯光型胶片的平衡色温是3,200K，
• 日光灯
30-40
• 普通高压钠灯 25-30
• 高压水银灯 15-20
• 暗室用低压钠灯 0-5
• 拍摄用的光源和观片用的光源的显色性要求就不一样。（灯箱）
• 拍摄用的光源标准光源——充惰性气体（A、B、C、D）。
• 观片用的光源可以用高显色荧光灯
五、摄影常用光源色温
（一）白炽灯（连续光源）
色温与白平衡
• 色温：光学属性 • 白平衡：相机设置
一组冬天日落前后的色温对比
四、光源的显色性：
• 光源照射在彩色的物体上，彩色物体所能够表现出来的色彩效果。
• 色彩越丰富，说明光源的显色性越好。
• 彩色物体在光源的照射下，其色觉效果越接近标准光源（如标准 C光源）的照射效果，显色性越好。
相应的微倒度数值就是313； • 于是应该选用的滤光镜的色温校正

光源原理1-2

CMYK模式
K代表黑色。因为在实际应用中，青色、品红色和黄色很难叠加形成真正的黑色，最多不过是褐色而已。因此才引入了K——黑色。黑色的作用是强化暗调，加深暗部色彩。
相减混色规律
青色＝白色－红色品红＝白色－绿色黄色＝白色－蓝色
相减混色规律黄色＋品红＝白色－蓝色－绿色＝红色黄色＋青色＝白色－蓝色－红色＝绿色品红＋青色＝白色－绿色－红色＝蓝色黄色＋青色＋品红＝白色－蓝色－红色
假定参加混色各色光亮度分别为L1、L2、…Ln，则混合色光的光亮度L为：
L L1 L2 ... Ln
格拉斯曼颜色混合定律，适用于色光相加混色，不适用于减混色。
如何获得我们想要的各种色光呢？
四、颜色匹配
颜色匹配——通过改变参加混色的各颜色的量，使混合色与指定颜色达到视觉上相同的过程。
色光三原色：红（red）、绿（green）、蓝（blue）
RGB 模式
1931年，国际照明委员会（CIE）规定R～ 700nm； G～546.1nm； B～ 435.8nm 为红、绿、蓝基色光。当红、绿、蓝三束光比例合适时，就可以合成自然界中常见的大多数彩色。
不是单色光
三原色选700nm/546.1nm/435.8nm单色光是因为700nm是可见光谱的红色末端，546.1nm和435.8nm为明显的汞谱线，三者都能比较精确地产生出来。
－绿色＝黑色
白光穿过透明的彩色薄膜
白光
白光
？光பைடு நூலகம்
以光为笔。。。
如何定量衡量光源的色表？
光源的色温
色温（CT——Color Temperature）当某一光源所发出光的颜色与某一温度下的黑体的发光颜色相同时，称此时黑体的温度为该光源的颜色温度，简称色温Tc。

光源参数名词解释

荧光灯管与镇流器
紧凑型节能灯
陶瓷金卤灯
无极灯
无极灯工作原理
光源的额定寿命（平均寿命）
• 光源的经济寿命：室外：70%；室内：80%
电光源的效率
电光源的光效：
光源的发光效率，就是光源所发生的光通量和它所消耗的电功率之比，简称光效。单位：流明/瓦，符号：lm/W
一般白炽灯泡的光效约为7～ 20lm/W 直管形荧光灯的光效约为30～ 60lm/W,所以使用荧光灯比使用白炽灯更能节约能源。
8.频闪效应：电感式荧光灯随着电压电流周期性变化，光通量也周期性地产生强弱变化，使人眼观察物体时产生不舒服的感觉。
9.发光效率(η)：发光效率是以其所发出的光通量除以其耗电量所得的比值，单位流明/瓦（lm/w）也就是每一瓦电力所发出的量，其数值越高表示光源的效率越高。所以对于使用时间较长之场所，如办公室、走廊、酒店等，光源效率通常是一个重要的考虑因素。
• （在第二次世界大战中对于英国有重要战略意义的苏伊士运河，面临着德国战机的轰炸破坏，运河建筑庞
大，也很繁忙，传统的伪装方法显然很难使运河不被
德军发现，于是有人提出了一个很好的建议：“如果
你想使某一样东西不被人看见，魔术师可以帮到你”，因此英国人找到一位著名的魔术师Mr.Meskelyne。
魔术师沿着运河设置了许多旋转的探照灯，对于夜里
• 配光曲线按照其对称性质通ห้องสมุดไป่ตู้可分为：轴向对称、对称和非对称配光。
7.光束角：灯具的光束角主要是反映经灯具反光罩反射后发出光斑的最大范围，一般是同一平面上配光垂直中心光强的最大光强1/2处与二方向间的夹角，如图所配光按照其光束角度通常可分为：窄配光 (< 20°) 中配

办公室照明的基本要求

办公室照明的基本要求现代办公室是变化与灵活性的真实例子。

电子通讯与信息系统在很大程度上主宰并影响了办公室。

不同的办公室活动诸如文档处理，与工作站和人沟通，思考、组织等对办公室区域、工作站、环境、室内陈设、设备都提出不同的要求，并通过照明来达到目的。

照明对诸如作业、舒适、气氛和花费效力等基本需求做出贡献。

公司的生产力有赖于每一个雇员有效工作的能力，因此今天的办公室都被设计成作业最优化。

照明利于雇员的身体舒适，并产生健康、安全、警惕的感觉。

照明也可以设定或改变办公室内的情绪。

它能够被用来清楚的产生情绪反应以至影响雇员、客户和来访者。

在这个不断变化的世界中，能效，能量保存和绿色照明概念越发流行。

飞利浦已经创造出了支持能效和绿色照明的优质产品。

照明与工作效率良好的照明->愉悦舒适的气氛->高昂的工作热情->提高工作效率照明质量: 照明水平和均匀性，眩光控制视觉气氛: ?光源色温，光的方向和阴影，灯具美观视觉舒适: 光源显色性，和谐的亮度分布，视觉美观工作特性+工作者特性->照明要求+工程条件->照明设计工作特性:1．大小和距离:文字或图片的大小及观察的距离2．对比度:物体与背景的亮度对比物体与背景的颜色对比3．表面性质:物体表面的反射程度，漫射体或非漫射体4．物体的运动及观察时间:目标运动的速度及被观察的时间5．颜色:颜色与照度，色表的关系工作者特性1．视力2．年龄:视力随着年龄增长而下降;60岁老人所需照度高出20岁年轻人的10倍。

3．颜色敏感度:色盲，色弱照明特性1．照度在一般办公室，工作者的主要视力对象是人和文件，刚好辨认人脸五官需1cd/m2的亮度，水平照度20lx的普通照明条件下，可达此亮度。

20lx是所有非工作间的最低照度;看清人脸面部特征，最低20cd/m2的亮度，轻松看清需50cd/m2以上的亮度。

因此，最低200lx，一般500-750lx (人脸的皮肤平均反射比30%)阅读汉字: 一般3-4mm见方，视表距离30cm，汉字与背景亮度比:0。

灯光系统的基本物理知识

一、灯光系统的基本物理知识1、基本概念：光、光通量、光强、亮度、照度、色表、显色性、色温1）光：能引起视觉感应的辐射能，它以电磁波的形式在空间传播。

人眼所感觉到的，是电磁波中很小的一部分，称为现光。

其波长一般在370-780nm之间。

（1nm=10-8m）。

现光分为红（780-630nm）、橙（630-600nm）、黄（600-570nm）、绿（570-490nm）、青（490-450nm）、蓝（450-430nm）、紫（430-370nm）。

人眼对波长555nm的黄绿光最敏感。

2）光通量：光通量的单位为“流明”，光通量通常用Φ来表示。

光通量是每单位时间到达、离开或通过曲面的光强度。

光通量是灯泡发出亮光的比率。

、3）光强：发光强度是指光源在指定方向上的单位立体角内发出的光通量，也就是说光源向空间某一方向辐射的光通密度。

符号用I表示，单位是candela（坎德拉）简写cd。

4）照度：光照强度是一种物理术语，指单位面积上所接受可见光的光通量。

简称照度，单位勒克斯（Lux或Lx）。

用于指示光照的强弱和物体表面积被照明程度的量。

5）亮度：亮度是指发光体（反光体）表面发光（反光）强弱的物理量。

人眼从一个方向观察光源，在这个方向上的光强与人眼所“见到”的光源面积之比，定义为该光源单位的亮度，即单位投影面积上的发光强度。

亮度用符号L表示，亮度的单位是坎德拉/平方米（cd/m2）。

光源的明亮程度与发光体表面积有关系，同样的光强的情况下，发光面积大，则暗，反之则亮。

亮度与发光面的方向也有关系，同一发光面在不同的方向上其亮度值也是不同的，通常是按垂直于视线的方向进行计量的。

如在常用照明中，如果要降低被摄物的亮度，尤其是人物脸部，正常的做法是把灯的距离拉远一些，或者在灯前加上柔光纸，以减轻光线的强度。

6）色表：人眼观察到的光源所发出光的颜色。

7）显色性：照射到物体时所显示出来的颜色。

比如：路灯（荧光高压汞灯），远看它发的光又亮又白说明荧光高压汞灯的包表好。

科普灯光的显色性（有图表）

科普灯光的显⾊性（有图表）科普灯光的显⾊性转⾃：半导体照明⽹导读：⽣活中，我们经常碰到这样的情景，如苹果在不同光源下呈现颜⾊的深浅不⼀；在不同的室内灯光下观察⼈的⽪肤颜⾊会与真实颜⾊呈现差异。

酒店与餐厅偏向⽤偏红的灯光营造暖⾊调的环境，办公室或⼯⼚车间则多⽤冷⾊调的蓝⾊等。

实际上，这些例⼦都跟光源的显⾊性密切有关。

本部分，我们希望通过案例的介绍，向读者阐述光源显⾊性的概念，从⽽简单地了解显⾊指数与样品在不同光源下所呈现颜⾊的关系。

　X 显⾊性在很久以前，⼈类就已经开始对颜⾊进⾏⽐较，通常是把物体放在⼀起，然后在⾃然光（太阳光）底下观察。

尽管⽕把、蜡烛、⽩炽灯和其他光源都可以⽤作照明，但⼈们都习惯在⾃然光（太阳光）下对颜⾊进⾏⽐较。

近⼏年，随着荧光灯和LED（发光⼆极管）开始作为照明光源渐渐进⼊⼈们的眼球，物体在太阳光照射下，会显⽰它的真实颜⾊，但当物体在⾮连续光谱的⽓体放电灯的照射下，颜⾊会有不同程度的失真。

我们把光源对物体真实颜⾊的呈现程度称为光源的“显⾊性”。

“显⾊性”的意义就在于⽐较物体在这类新型光源下的颜⾊与在⾃然光下的颜⾊有何不同，以及⼆者之间的匹配度如何。

我们称与⾃然光（太阳光）⾊调相近的光源具有好（⾼）的显⾊性。

在⽇常⽣活，我们能接触到许多不同类型的照明光源，如⽩炽灯、荧光灯和LED等。

此外，荧光灯和LED都出现了'⽩'和'暖⽩'等系列产品。

我们不难发现，物体在不同的荧光灯和LED（发光⼆极管）照明光源下颜⾊会产⽣差异。

下⾯，我们分别⽤⾼显⾊性的D50荧光灯、带有'⾃然⽩'标志的荧光灯和LED三个光源照明物体。

在⼈眼看来，它们都发⽩光，但⾃然⽩荧光灯的⾊温要稍⾼⼀些，看起来略微发蓝。

在通常情况下，我们衡量光源显⾊性的普遍⽅法是计算显⾊指数。

按CIE (国际照明委员会)的规定,光源的显⾊指数是待测光源下物体的颜⾊与参考标准下物体的颜⾊的符合程度的度量, 并且把普朗克辐射体作为低⾊温光源(⼩于5000K)的参考标准，把标准照明体D 作为⾼⾊温光源(⼤于5000K) 的参考标准。

关于LED亮度、光通量、光效、显色性、色温

关于LED亮度、光通量、光效、显色性、色温单个LED的发光强度以CD为单位，同时配有视角参数，发光强度与LED的色彩没有关系。

单管的发光强度从几个mCD到五千mCD不等。

LED生产厂商所给出的发光强度指LED在20mA电流下点亮，最佳视角上及中心位置上发光强度最大的点。

封装LED时顶部透镜的形状和LED芯片距顶部透镜的位置决定了LED 视角和光强分布。

一般来说相同的LED视角越大，最大发光强度越小，但在整个立体半球面上累计的光通量不变。

当多个LED较紧密规则排放，其发光球面相互叠加，导致整个发光平面发光强度分布比较均匀。

在计算显示屏发光强度时，需根据LED视角和LED的排放密度，将厂商提供的最大点发光强度值乘以30％～90％不等，作为单管平均发光强度。

一般LED的发光寿命很长，生产厂家一般都标明为100,000小时以上，实际还应注意LED的亮度衰减周期，亮度衰减周期与LED生产的材料工艺及生产厂商有很大关系，一般在经济条件许可的情况下应选用亮度衰减较缓慢的日亚等国际品牌。

配色、白平衡：白色是红绿蓝三色按亮度比例混合而成，当光线中绿色的亮度为69%，红色的亮度为21％，蓝色的亮度为10％时，混色后人眼感觉到的是纯白色。

但LED红绿蓝三色的色品坐标因工艺过程等原因无法达到全色谱的效果，而控制原色包括有偏差的原色的亮度得到白色光，称为配色。

当为全彩色LED显示屏进行配色前，为了达到最佳亮度和最低的成本，应尽量选择三原色发光强度成大致为3:6:1比例的LED器件组成像素。

白平衡要求三种原色在相同的调灰值下合成的仍旧为纯正的白色。

原色、基色：原色指能合成各种颜色的基本颜色。

色光中的原色为红、绿、蓝，下图为光谱表，表中的三个顶点为理想的原色波长。

如果原色有偏差，则可合成颜色的区域会减小，光谱表中的三角形会缩小，从视觉角度来看，色彩不仅会有偏差，丰富程度减少。

LED发出的红、绿、蓝光线根据其不同波长特性和大致分为紫红、纯红、橙红、橙、橙黄、黄、黄绿、纯绿、翠绿、蓝绿、纯蓝、蓝紫等，橙红、黄绿、蓝紫色较纯红、纯绿、纯蓝价格上便宜很多。

LED四大常用物理量

LED四大常用物理量光通量: 是指人眼所能感觉到的辐射功率，它等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积。

单位为流明: lm照度: 可用照度计直接测量。

光照度的单位是勒克斯，是英文lux的音译，也可写为lx。

被光均匀照射的物体，在1平方米面积上得到的光通量是1流明时，它的照度是1勒克斯,即1 lx=1 lm/m2光照度E（勒克斯：lux）：光源照射在光接收面上一点处的面元上的光通量dΦV与该面元面积dS的比值。

计算公式：Ev=dφv/dφs对于点光源，若在某一个方向上光强为I，则距离r处的照度为：E=I/r2 光强: 为一光源在给定方向上的发光强度，单位candela，即坎德拉，简称坎、cd。

亮度: 单位光源面积在法线方向上，单位立体角内所发出的光流，单位尼特，ntLED又称二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。

那么LED灯具有那么优势呢？主要表现在以下四个方面一、高效节能低压驱动,超低功耗（单管0.05W）.发光功率转换接近98%发上,LED灯具比传统节能照明灯具节能60%-80%以上,并且安装灵活方便,耐用可靠。

二、绿色环保光线无紫外线无红外线,无辐射,光照效果柔和,无频闪,可频启,属于真正的绿色环保照明光源,LED照明不发热.不含汞和氙等有害元素,利于回收和二次利用。

三、超长寿命耐震性能强,防尘性能强,低能耗,所需电压电流小,低热量,发光热量少,不产生安全隐患,安全系数高,LED照明属于固体发光源,环氧树脂封装,发光体部分不易松动.不存在灯丝易烧,热沉积,高光衰等缺点,使用寿命可达3万到5万小时,是普通灯泡的30倍,相当于不间断照明三年时间。

四、应用范围家居照明,天花筒灯,办公照明,小区照明,商场超市,档口商铺,酒楼酒店,酒吧,咖啡厅,西餐厅,娱乐场所,家庭小夜灯,节日气氛用灯.太阳能照明应用,城市亮化美化工程等应用广泛。

光通量(lm)：光源每秒钟发出可见光量之总和。

光通量、发光强度、照度、亮度、色温等概念

光通量、发光强度、照度、亮度、色温等概念光通量、发光强度、照度、亮度、色温等概念光通量、发光强度、照度、亮度、色温等概念0、前言光是一种人类眼睛可以见的电磁波（可见光谱），它只是电磁波谱上的一段频谱（波长为380-780nm）。

光是由一种称为光子的基本粒子组成，具有粒子性与波动性，或称为波粒二象性。

衡量灯具发出的光的主要参数有色温、照度、亮度、光通量、显色性、发光效率和发光强度。

光度学与光相关的常用量有4个：光通量、发光强度、照度、亮度。

这4个量尽管是相关的，但为不同的，不能相混。

正像压力、重力、压强、质量是不同的物理量一样。

评价LED质量还有另外3个直指标：显色性、色温和光效。

1、光通量（F，Flux），单位流明（lm）。

（是光源的固有属性，是单位时间内光源辐射的总能量,即光功率）定义：光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量解释：同样，这个量是对光源而言，是描述光源发光总量的大小的，与光功率等价。

光源的光通量越大，则发出的光线越多对于各向同性的光（即光源的光线向四面八方以相同的密度发射），则 F = 4πI。

也就是说，若光源的I为1cd，则总光通量为4π =12.56 lm。

与力学的单位比较，光通量相当于压力，而发光强度相当于压强。

要想被照射点看起来更亮，我们不仅要提高光通量，而且要增大会聚的手段，实际上就是减少面积，这样才能得到更大的强度。

要知道，光通量也是人为量，对于其它动物可能就不一样的，更不是完全自然的东西，因为这种定义完全是根据人眼对光的响应而来的。

2、发光强度（I，Intensity），单位坎德拉（cd）。

（是点光源的固有属性，表征光线的汇聚能力）定义：光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度)，表示光源在某球面度立体角(该物体表面对点光源形成的角）内发射出1lm的光通量。

1cd=1lm/1sr （sr-----立体角的球面度单位）。

1cd定义：在每平方米101325牛顿的标准大气压下，面积等于1/60平方厘米的绝对“黑体”（即能够吸收全部外来光线而毫无反射的理想物体），在纯铂（Pt）凝固温度（约2042K或1769℃）时，沿垂直方向的发光强度为 1 坎德拉（Candela，简写cd）。

光源的显色性与色温

光源对物体的显色能力称为显色性，是通过与同色温的参考或基准光源（白炽灯或太阳光）下物体外观颜色的比较。

光所发射的光谱内容决定光源的光色，但同样光色可由许多，少数甚至仅仅两个单色的光波纵使而成，对各个颜色的显色性亦大不相同。

相同光色的光源会有相异的光谱组成，光谱组成较广的光源较有可能提供较佳的显色品质。

当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的色差(color shift)。

色差程度愈大，光源对该色的显色性愈差。

演色指数系数(Kaufman)仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法显色分两种忠实显色：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。

效果显色：要鲜明地强调特定色彩，表现美的生活可以利用加色的方法来加强显色效果。

采用低色温光源照射，能使红色更加鲜艳；采用中等色温光源照射，使蓝色具有清凉感；采用高色温光源照射，使物体有冷的感觉。

显色指数与显色性的关系当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的color shift.色差程度越大，光源对该色的显色性越差。

演色指数系数（Kau fman）仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法。

白炽灯的显色指数定义为100，视为理想的基准光源。

此系统以8种彩度中等的标准色样来检验，比较在测试光源下与在同色温的基准下此8色的偏离（Deviation）程度，以测量该光源的显色指数，取平均偏差值Ra20-100，以100为最高，平均色差越大，Rr值越低。

低于20的光源通常不适于一般用途。

指数（Ra）等级显色性一般应用 90-100 1A 优良需要色彩精确对比的场所80-89 1B 需要色彩正确判断的场所60-79 2 普通需要中等显色性的场所40-59 3 对显色性的要求较低，色差较小的场所20-39 4 较差对显色性无具体要求的场所色温（CT-color temperature）当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度就称为该光源的色温，用绝对温度 K（kelvim）表示.黑体辐射理论是建立在热辐射基础上的，所以白炽灯一类的热辐射光源的光谱功率分布与黑体在可见区的光谱功率分布比较接近，都是连续光谱，用色温的概念完全可以描述这类光源的颜色特性。