【QB轻工标准】 白光光源显色性评价方法

1CS 29.140.01
分类号：K70
备案号：60698-2017
中华人民共和国轻工行业标准
QB/T 5208 -- 2017
白光光源显色性评价方法
Evaluation method for white light source color rendition2017-11-07发布
中华人民共和国工业和信息化部2018-04-01实施
1范围
2 划范性引用文件
3术语和定义…
4评价方法·…
4.1概述…
4.2输入参数
4.3计算方法·
狩录A（规范性附录）光谱反射因子，目
录 B（资料性附录）R,和R,的差异性对比和存在关系附录C（资料性附录）关于木标准的附加说明附录D（资料性附录）试验色样的表观颜色·参考文献
QB/T 5208-2017
QB/T5208—2017
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起节。本标准中中国轻工业联合会提出。本标准由全国照明电器标准化技术委员会（SAC/TC224）归口。本标准起草单位：国家电光源质量监臀检验中心（北京）、普罗斯电器（中国）有限公司、合肥本山电了科技有限公司、佛山电器照明股份有限公司、佛山市华全电气照明有限公司。本标准主要超草人：张伟、刘凯、陈香琳、魏彬、曾海生。本标准为肯次发布。
1范围
自光光源显色性评价方法
QB/T5208—2017
本标准规定了评价自光光源显色性用两个度量参数的计算方法，包括颜色保真指数R和色域指数Rg.
本标准用于室内和室外以明视觉为主的照明水半、以普通照明为主的白光光源和照明系统。除非另有说明，本标准于“光源”和“被测照明体”指白光光源和照明系统。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版木适用于本文件。凡是不注H期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用丁本文件。GB/T2900.65—2004电-术语照明3术语和定义
GB/T2900.65一2004中界定的以及下列术语和定义适用于本文件，3.1
显色性colourrendering
照明体对物体色貌的影响，这种影响是观察者有意或无意地将它与参照照明体下的色貌相比较产生的。
GB/T2900.65—2004，定义845-02-593.2
颜色保真指数
colour fidelity index
对于规定的一组99种试验样的特殊颜色保真指数Rest的平均值。3.3
特殊颜色保真指数specialcolourfidelityindexRfeos,i
被测照明体照射指定99和试验色样所旱现的心理物理色与参照照明体照射同样试验色样所呈现的心理物理色致程度的度量（适当考虑色适应状态）。注：附录A绘出了99种试验色样的光谱反射因子。3.4
色域指数gamutindex
表征被测照明体照射下颜色饱利度的参数，出99种试验色样分别在被测照明体和参照照明体条件下构建的色彧多边形面积比计算得到。注：附录A给出了99利试验色样的光谱反射因子3.5
色饱和度
saturation
按照表面的视亮度来判撕的色浓度。注：对于给定观察条件和在明视觉范围内各级光亮度水平，给定色品的色刺激对子各级光亮度均呈现近似恒定的色饱和度，但当视亮度很高时除外，[GB/T2900.65·2004，定义845-02-41]1
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色调hue
表面呈现出类似知觉颜色红、黄、绿和蓝中的一种或其中两种色的组合的视觉属性。[GB/T2900.65-2004，定义845-02-35]3.7
明视觉
photopic vision
正常人眼睛适应于几个坎德拉每平方米以上的光亮度水平时的视觉注：在明现觉中
[GB/T2900.65-
（视网膜的）锥状细胞是走主要作用的光感受器。2004，定义845-02-09]
CIE1931标准色度观测者
CIE1931 standard colorimetric observer色匹配特性与1931年C正采用的色匹配函数（元）［GB/T2900.65-
2004，定义845-03-311
2(1)相一致的理想观测者。
CIE1964补充标准色度观测者CIE1964 supplementarystandard colorimetricobserver色匹配特性与1964年C正不用的
[GB/T2900.65-
2004，定义845-03-321
参照照明体referenceilluminant作为与其他照明体进行比较的照明你［GB/T2900.65—2004定义845-02-60]3.11
Planekian radiator
普朗克辐射体
黑体blackbod
对任何波长，
数x10(），y10（），z10）相一致的理想观测者。射方向或偏振状态的入射辐射均能完车吸收的理想热辐射体，该热辐射体在任何波给定温度下处于热平衡状态的热辐射体具有最大的辐射亮度的光谱密集度。长和任何方向对在
[GB/T2900.65
普朗克轨迹
在色品图中，
2004，定义845-04-041
Planckian locus
代表不同温度普朗克辐射体辐射的色品的点形成的轨迹-2004，定义845-03-411
[GB/T2900.65
CIE标准照明体
ClE standard illuminants
由CTE依照相对光谱功率分布规定的照明体A、B、C、Ds和其他照明体D：注：「达照明体表示：
A：温度约为2856K的普朗克辐射本的辐射B：直射的太阳辐射（已作废）：C：平均序光：
D6s:包括紫外区段的异光，
（参见CIE15号出版物）。
[GB/T2900.65-2004，定义845-03-12]3.14
日光照明体daylightilluminant具有与一种时相的日光相同或近似相同的相对光谱功率分布的照明体。[GB/T2900.65-2004,
定义845-03-111
三刺激值（色刺激的）
在给定的三色系统中，
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tristimulus values (of a colour stimulus)与所考虑的刺激的颜色相匹配所要求的主种参照色刺激的总量。注：在CIE标准色度系统中
三刺激值用符号X，Y，Z和XioY0Zu表示bzxZ.net
[GB/T2900.65--2004定义845-03-22]3.16
色空间colourspace
颜色在三维空间中的儿何表示
[GB/T2900.65—2004，定义845-03-25]3.17
CAM02-UCS色空间
CAM02-UCScolourspace
基丁CIECAM02色貌模型所建立的、由直角坐标Jab构成的三维均匀颜色空间。注1：4.2.5给白了建立CAM02-UCS色空间的基础参数注2：4.3.2给自了计算CAM02-UCS色空间内色坐标的方法3.18
适应色度位移adaptivecolorimetricshift为了修正色适应的变化而做的数学调整[GB/T2900.65—2004，定义845-02-653.19
荧光fluorescenc
由光激发的能级向较低能级的直接跃迁而发射光辐射的光致发光，之内发生。
『GB/T2900.65
评价方法
4.1概述
2004，定义845-04-201
R和R.的计算流程见图1，具体计算步骤见4.2.1~4.2.6。R与R的计算差异见附录B，使用R.和R的辅助信自见附录C。这种跃迁通常在光激发店10ns
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1获取试验对象的相对期谱功率分循SPD（S）该SPD成至少添盖380mm至780mm波长范E，被K闻期不应火乎5m2插值色菌教和颜色评钻样（CES）个CES的C[正F196410坏准观现察者血医配两数和光谱反射断数的波长间瑞和波长范朋应与被测照明体的SPI)的波长间和波长范相距，围此有可能有必要做插值计算3确定被测明体的CCT
：计算被测照明体的CCT（使用CTE19312\标准观察背）4计算参照照用体
工被制照明体的CCT，计相四配的参照光源的SPO5计算个CES在被测照明体下的色出标使川己创命价变适转换的CCAMCECAM-UCSH6 计筑每个CES的色差
使用几平均公式
5计算每个CES在参照照明体下的色坐标独也过存色度适成转换的CE CAM02HECIECAM02-UCStF
7计算颜色还原指数，R
R9全ES的色的节本平均值快定：收值道为08在称个调角度分组内对（a，6）坐标做平均（被测照明体）
适个常均色里你怕成了·个多边形的顶点9计算对应于被测照明体的16个平均标所般的面积
8作街个色调角度分组丙对（a，b）坐棕做平韵（参照照明体）
6个平踪色整标构成了个多造影的随点19计算对应于参照照明体的16个平均色坐标所翻成的面积！
10计约色诚指效，R
R用网个前的比道确定，非纤放至相同销点量为酬图1计算 R和 R的流程图
4.2输入参数
4.2.1度观测者
使用CIE196410标准色度观测省计算试验色的三刺激值，并进一步计算颜色保真指数。C正196410°标准色度观测者所对应颜色匹配函数为CMFs元（a)）、J()和zua(a)注1：根据CCT的定义，确定被测照明体CCT所用色度观测者为CIE19312°标准色度观测者。注2：CIE19312°标准色度观测者也用于计算颜色坐标（x，y）和（24°，）4.2.2被测照明体及其三刺激值
用S()表示被测照明体的相对光谱功率分布（SPD），应至少覆盖380mm~780nm波长范围。按照公式（1）～（4）计算被测照明体的三刺激值：4
式中：
Yiot = k.
s()zad2
s(a)(a)da
注：在计算过侣中仪用了归一化处理，因些刺激值Y=100。4.2.3参照照明体及其三刺激值
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参照照明体为山普朗克辐射体、C正H光（D）系死照明体和二者混合体构成的集合，参照照明体的 SPD应覆盖380m~780nm波长范用。计算被测照切体的R,和 Re值时，应选择具有与被测照明体CCI（T）相同 CCT数值的参照照明体（参照照明体的CCT用T,表示）。具休如下：a）若T≤4500 K
参照照明体为普朗克辐射体（用下标P表示）：根据公式（5）～（6）计算参照照明依的SPD：stat)
式中：
b）若T=5500 K
La,(2,T)
L..(560nm,1)
参照照明体为对应于具体时的CIE口光照明体（用下标D表示），根据公式（7）～（12）计算参照照明体的SPD：
Stp(a)=S.(a)- M,s.(2)+ M,s,(2)式中波长函数So(a)、Si(a)利IS2(a)见表1，且：-1.3515-1.7703x,+5.9114yp
0.0241+0.2562xp-0.7341yp
M.000-314424x+0.07
0.0241-0.2562xp-0.7341yb
式，若5500≤T=T≤7000：
4.6070×1092.9678×1060.09911×103+0.244063
或者，若 T = T >7 000 K:
只式中：
2.0064×10°,1.9018×10°,0.24748×103T3
Yp, =-3.000x +2.870x, -0.275+0.237040
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c)若4500 K≤T≤5 500 K
参照照明体为普朗克辐射体和CI正E日光照明体的一定比例混合体（用下标M表示），根据公式（13）（16）计算参照照明体的SPD:
s w(a,7)5500-1.s
5500-T
即，参照照明体的相对光谱功率分布S（Λ,T）由其CCT数值（T）决定，概述如下：s.(a,T)=s.r(a,T); T≤ 4 500Ks(a,T)=Srm(a,T); 4 500 ·(14)
按照以上方式确定并计算得到参照照明体的相对光谱功率分布后，按比例调整SPD以保证刺值Y=100：按照公式（17）～：（20）计算参照照明体的三刺激值：Xior = k
Yor =k
s()(da
s (a)z(ada
Z10, = k
式中：
s (a)y.(a)da
表1计算CIE自光照明体SPD用波长函数S（A）、S（M)和S（Λ）系数值波长
试验色样（CES）
表1（续）
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使用99个试验免样（CES）评价被测照明体相对于参照照明休的显色特性：所选择试验色样的色坐标在颜色空间内均匀分布，且综舍起米基本对波长没有偏好。图2给出了99个CES的光谱反射因了，图2中线条颜色和附录D宁色块颜色近似于样本在5000K参照照明本（50%普朗克辐射体和50%Dso混合构成）照射下的表观额色：附录A给出了99个CES的光谱反射因子[R(a)]。
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波长（nim）
图299个CES的光谱反射因子
图3为CES在CAM02-UCS中的散点图，图3中每个放点图代表一个两维空间，各点代表颜色样本在相应二维空间平面上的投影点。这些点表征了颜色样本的均匀分布和范围。边界反映了自然颜色体系（NCS）色域的形状，且不包含J小于20的区域，史好地代表了所有可能颜色构成的颜色域的形状，该颜色域并非球形
4.2.5颜色空间
图399个CES在CAMO2-UCS中的分布图-20
采用CAMO2-UCS均匀颜色空间计算每个CES在被测照明休和参照照明体照射下的色坐标。CAM02-UCS额色守间基于CIECAM02色貌模型，并口包含色适应转换，因此，不需要对该空间的计算色坐标再做其他色适应转换操作。CAM02-UCS颜色空间使用以下CIECAM02参数，并作为所有相关计算的通用条件：背景亮度，Y-20cd/m2
环境参数F-1
环境参数 N.- 1
环境参数 c=0.69
-适应区亮度，La=100cd/m2
适应度，-1
据此得出并使用姆下常数量：
5×L +1
k4(5L)+
1-(5/30.7937
-Nb = Ngh = 0.725m-02 =1.0003-z =1.48+ /n =1.9272
4.3 计算方法
4.3.1确定数据波长范围和波长间隔QB/T 5208—2017
在380nm～780nm波长范围内做计算，以对应于CES的波长范阖。若被测照明体的SPD超过380nm~780nm范用，应在计算时去除3801mm以下及780nm以上的数据。波?长间隔不应大于5nm，优选 1 nm波长间隔。
作部分情况下，为保证试验样品SPD、参照照明体SPD、CES光谱反射因子和CMFs之问的匹配性，需要对部分数据做插值。在这种情况下，应将CES光谱反射函数和/或CMFs插俏到与被测照明体SPD数据一致的波长间隔。优选导数药束线条插值法，也可接受线性插值。不应对试验样品的SPD做插值或外，
4.3.2计算CES对应于被测照明体和参照照明体的三刺激值按照公式（21）～（24）计算99个CES在被测照明体照射下的兰刺激值：Xot =k s(a)R(a)(2d2
Zupu =k
式中：
s(a)R(a)..()da
s.(a)R,(a)(a)da
fs(a)e(a)da
类似地，按照公式（25）～（28）计算99个CES在参照照明体照射下的二刺激值：Xictr=k
s(a)R()x(2d2
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