1 显色指数与光源颜色质量评价
中国照明网技术论文·电光源如今人们对室内照明质量的要求越来越高,照明评价也从过去以照度为主要指标,向基于舒适性的综合评价发展。其中光源的颜色质量( colorquality) 是决定室内照明效果的重要指标之一。
中国照明网技术论文·电光源1. 1 显色指数(CRI) 存在的缺陷
中国照明网技术论文·电光源在过去数十年, 国际照明学会( CIE) 制定的显色指数(CRI) 是最常用的评价颜色质量的指数。但随着新光源的出现和研究的深入,其存在的问题也日益凸显[1]。根据CIE 对于显色性( colorrendering) 的定义,它是指与参考照明体下的色表相比较,一个光源对于物体的色表产生的效果[2]。用于评价的指数即显色指数CRI ( Color RenderingIndex)。
中国照明网技术论文·电光源美国[3,4]、匈牙利[5 ~ 8]、法国[9 ~ 11] 等研究者均发现,CRI 在用于评价光源,尤其是LED 的显色性时,存在许多问题,如色空间不均匀、颜色样品数量少且饱和度过低等。不仅如此,用光源的显色性来评价颜色质量本身存在着问题。根据显色性的定义,其评价的是光源对于物体在参考照明体下的颜色还原性( color fidelity) ,所以不管物体的色表往什么方向偏离,显色指数都会降低。但实际运用中,如果光源使颜色饱和度增加,可以提高视觉清晰度和视亮度,所以单纯用显色指数来评判光源颜色质量是不全面的[12]。基于以上考虑,CIE 在2007 年的技术报告[13]中明确提出: 目前的显色指数CRI 不能有效反映包括白光LED 在内的白光照明光源的显色性优劣。
中国照明网技术论文·电光源1. 2 新的光源颜色质量评价体系的形成
中国照明网技术论文·电光源为了修正CRI 的一些问题,美国NIST 的WendyDavis 和Yoshi Ohno[14,15] 开发了一套新的评价系统CQS (Color Quality Scale)。但该系统主要基于数学计算开发,其可靠性仍有待更多的视觉实验验证。例如Nicola Pousset 等人[16] 将其颜色偏好度实验结果与各光源的CQS 值进行比较,结果发现CQS 值在反映真实颜色质量上不尽人意。
中国照明网技术论文·电光源要全面地评价光源的颜色质量,需要考虑很多因素, 如颜色还原性, 色调的区分度( huediscrimination) ,颜色鲜艳度( vividness) ,人们对颜色的偏好度( preference ) , 视觉清晰度( visualclarity) ,视觉舒适度等等。目前为止国际上未形成统一的光源颜色质量评价体系,但有一点可以肯定:决定光源颜色质量的是人的视觉感受。因此,我们需要基于大量的视觉实验来确定该评价体系。
中国照明网技术论文·电光源目前的研究主要采用的方法可归纳为: 保持桌面照度或视线方向亮度相同; 并保证各待测光源具有接近的色温或色坐标; 被试进行的视觉任务主要有: 考察颜色还原性( 即显色) 的色差评价; 考察偏好度、鲜艳度、协调度等的主观评分; 考察颜色区分度的辨色实验。但目前大多研究均为视觉实验结果与显色指数CRI 的比较,并已获得明确结论,对于CQS 体系的验证仅含颜色偏好度,不含颜色还原性等其他方面的研究,因此还有待完善。此外,大部分视觉实验针对欧洲人群,由于东西方人群的颜色偏好差异,其结果未必适用于亚洲人。因此,本实验对光源的CRI 和CQS 均进行了计算,并基于视觉实验考量了颜色还原性和颜色偏好度两方面特性,以期在CQS 系统的可靠性验证方面作出完善,并为颜色质量评价的视觉实验补充亚洲人样本。
中国照明网技术论文·电光源2 实验方法
中国照明网技术论文·电光源实验选取了5 种光源,其中2 种卤素灯、2 种LED 和1 种紧凑型荧光灯(CFL) ,均为市场上的高端产品,其中卤素灯作为相同色温下的参考光源。光源基本信息见表1, 按照色温将5 种光源分为6500K 组与5000K 组两组进行,分开进行视觉实验。首先采集了各光源的相对光谱功率分布, 见图1、图2,光谱采集仪器为STC3000 光谱仪,然后基于光谱计算了CRI 和CQS 两类指数。
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视觉实验在一暗室内进行,制成两个独立的隔间,如图3 所示。隔间顶部安装有光源,不产生眩光,均匀照射在桌面上,两隔间桌面平均照度均为500lx。
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实验采用被试者内设计( within-subjects design)的方法,选取10 名被试,其中5 男5 女,年龄为20至24 岁,均具有正常的视力或矫正视力,且经过筛选,无色盲等其他眼疾。利用抵消实验条件的设计( reversal experimental condition design) ,每位被试均参与所有实验条件下的三组实验任务。第一项为色差的评分。实验采用的MCC 色卡是CIE 规定的用以比较待测光源与参考光源色差的标准方法。实验时,在两个隔间桌面上分别放置MCC 色卡,隔间一边放置待测光源( CFL 或LED) ,另一边放置相同色温的卤素灯作为参考光源,令被试观察两套色卡中的24 对颜色样品,并对每一对的色差进行打分。打分的规则是,首先将色差感受归入VS ( very small,非常小),S ( small,较小),M (medium,中等) , L( large,大) ,VL ( very large,很大) 五个大类( 表2) ,然后再进行5 个等级的细分,最后以诸如VS4,L2 的形式表示。为便于统计数据,统计过过时将得分转换为末尾行1 ~ 25 的数字。
中国照明网技术论文·电光源三项实验均为偏好度的评价。隔间内放置了仿真花朵和水果, 便于被试观察并作出判断。其中第二项为对各个光源的单独评分, 包括从0( 非常不喜欢) 到100 ( 非常喜欢) 的评分,和从1( 非常不喜欢) 到5 ( 非常喜欢) 的评分。第三项为两两比较,令被试选出更喜欢的光源编号。
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中照网网友 在2021-1-11 9:45:39发表
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中照网网友 在2018-6-6 17:54:50发表
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中照网网友 在2016-12-29 17:53:27发表
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中照网网友 在2016-6-2 11:44:56发表
这个确实是事实,可是国家一边为了照顾经济发展,一边又没有投入资金对企业进行辅导,确实让企业也茫然。是无奈还是放任,这需…
中照网网友 在2016-5-19 11:36:38发表
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