色差儀原理——光源顯色性

作為一家以光學(xué)檢測設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn)為主的公司，三恩時(shí)對光學(xué)知識的了解和熟悉都是比較透徹的。無論是色差儀、光澤度儀還是標(biāo)準(zhǔn)光源箱在研發(fā)和使用過程中都離不開標(biāo)準(zhǔn)光源，標(biāo)準(zhǔn)光源直接決定了測色結(jié)果可以說是顏色檢測直觀重要的決定因素。在標(biāo)準(zhǔn)光源中顯示指數(shù)是光源看色指標(biāo)之一，我們這里就一起學(xué)習(xí)一下光源的顯色指性。

人類在長期的自然生活中實(shí)踐中，積攢很多智慧與經(jīng)驗(yàn)，在日光下辨認(rèn)顏色就是其中之一。因?yàn)殚L期的生產(chǎn)習(xí)慣在日光看顏色成為許多工業(yè)生產(chǎn)中必需的步驟之一，但是很多時(shí)候這種檢測受到環(huán)境和時(shí)間的限制。導(dǎo)致在過去很長一段時(shí)間顏色檢測都非常局限，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。基于此人們利用自己的智慧研發(fā)出來色差儀、光澤度儀以及標(biāo)準(zhǔn)光源等等可以隨時(shí)隨地檢測顏色光澤的設(shè)備。

其實(shí)日光的色溫和光譜能量分布隨著自然條件的變化有很大的差異，但人眼的辨認(rèn)能力依然是準(zhǔn)確的。這是人們在自然光下長期實(shí)踐對顏色形成了記憶的結(jié)果。但是隨著照明技術(shù)的發(fā)展，許多新光源開發(fā)利用，人們可以實(shí)現(xiàn)在不同環(huán)境不同時(shí)間下辨識顏色。同時(shí)顏色辨識結(jié)果也更準(zhǔn)確更科學(xué)。有些燈光的顏色與日光很相似如熒光燈、汞燈等，但其光譜能量分布與日光 卻有很大的差別。人們在這些光源下觀察到的顏色與日光下看到的顏色是不同的，這就涉及到光源的顯色性問題。 

那么什么是光源的顯色性呢？由于同一個顏色樣品在不同的光源下，肉眼觀察出顏色結(jié)果可能不同，而在日光下顯示的顏色有相同。因此，有很多行業(yè)是以日光照射為標(biāo)準(zhǔn)光源，將白熾燈、熒光燈、鈉燈等人工光源（待測光源）與其比較，顯示同色能力的強(qiáng)弱叫做該人工光源的顯色性。我國國家標(biāo)準(zhǔn)"光源顯色性評價(jià)方法 GB5702-85"中規(guī)定用普朗克輻射體（色溫低于5000K）和組合日光（色溫高于5000K）做參照光源。

但是也有很多行業(yè)也比較特殊，他們需要的照明環(huán)境日光環(huán)境下是滿足不了的，比如常見的印刷行業(yè)一般檢測就是采用D50也就是色溫為5000K的照明環(huán)境（日光是D65色溫6500K）。使用比較廣泛的色差儀都是含有這種兩種照明光源的。

為了檢驗(yàn)物體在待測光源下所顯現(xiàn)的顏色與 在參照光源下所顯現(xiàn)的顏色相符的程度，采用"一般顯色性指數(shù)"作為定量評價(jià)指標(biāo)。顯色性指數(shù)最高為100。顯色性指數(shù)的高低，就表示物體在待測光源下"變 色"和"失真"的程度。例如，在日光下觀察一副畫，然后拿到高壓汞燈下觀察，就會發(fā)現(xiàn)，某些顏色已變了色。如粉色變成了紫色，藍(lán)色變成了藍(lán)紫色。因此，在 高壓汞燈下，物體失去了"真實(shí)"顏色，如果在黃色光的低壓鈉燈底下來觀察，則藍(lán)色會變成黑色，顏色失真更厲害，顯色指數(shù)更低。光源的顯色性是由光源的光譜 能量分布決定的。日光、白熾燈具有連續(xù)光譜，連續(xù)光譜的光源均有較好的顯色性。 

通過對新光源的研究發(fā)現(xiàn)，除連續(xù)光譜的光源具有較好的顯色性外，由幾個特定波長色光組成的混合光源也有很好的顯色效果。如450nm的藍(lán) 光，540nm的綠光，610nm的桔紅光以適當(dāng)比例混合所產(chǎn)生的白光，雖然為高度不連續(xù)光譜，但卻具有良好的顯色性。用這樣的白光去照明各色物體，都能 得到很好的顯色效果。  

光源的顯色性以一般顯色性指數(shù)Ra值區(qū)分：

Ra值為

100～75 顯色優(yōu)良   

75～50 顯色一般   

50以下 顯色性差 

光源顯色性和色溫是光源的兩個重要的顏色指標(biāo)。色溫是衡量光源色的指標(biāo)，而顯色性是衡量光源視覺質(zhì)量的指標(biāo)。假若光源色處于人們所習(xí)慣的色溫范圍內(nèi)，則顯色性應(yīng)是光源質(zhì)量的更為重要的指標(biāo)。這是因?yàn)轱@色性直接影響著人們所觀察到的物體的顏色。

在色差儀內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)光源中色溫和顯色性都是其重要的指標(biāo)之一，在不同行業(yè)對檢測產(chǎn)品顏色要求的標(biāo)準(zhǔn)光源也是不同的，所以不斷研發(fā)和生產(chǎn)適合更多行業(yè)應(yīng)用的色差儀光源也是非常重要的。