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什么是“显色指数”?用40元成本做一个高显色补光灯

什么是显色指数?

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(白炽灯或画光)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。显色指数系数(Kaufman)仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法。

这是百科上的解释。


通俗的来说,我们看到的红的花绿的帽,实际上是这个物体反射出来的颜色。比如说这里有一株绿色植物,它反射了大部分520~610nm波长的绿光,而吸收了大部分其他波长的可见光

之所以它在我们眼中是绿色的,那是因为我们只能看到植物反射给我们的光(指520~610nm的绿光),而其余的部分被植物吸收了,自然就不能看到了。

在自然光的照射下,植物呈现出绿色

如果你用一束红光来给植物照明,红光基本上都被植物吸收了,缺少植物可以反射给我们眼睛的绿光,那没有了反射光这株植物还能是什么颜色,黑色啊。

为什么室内的植物培养一般都是用蓝紫光?初中生物就给出了答案,植物吸收那些波长的光线进行光合作用,所以给绿植打上绿光是很蠢的行为。

红光缺少植物可以反射的特定波长的光线,植物没有反射光线,我们就看不到植物

显色指数就是用来描述这种现象的。

一束光缺少某些波长的光线(缺少绿光),就会导致某些颜色的物体无法得到自己可以反射的那部分光线(没有绿光拿来反射)

我们看到的某些色彩就会变得暗淡,甚至偏离了本身应有的颜色(只反射了少量的红光),这时候就可以说这个光源显色指数低了。

所以显色指数,就是描述一个光源对不同颜色物体色彩的还原能力的数值

一般用R后面加一个数字来表示一个光源对15种不同色彩的还原能力,每组数据可以对应0-100的值,其实就是百分比,这个值越高,光源对这种颜色的还原能力就越好。

比如说R1=78,R2=83,R3=……

但是用这么多组数据,不论是记起来还是宣传起来都很麻烦,怎么办?我们可以巧妙的取R1-R8这八种颜色显色指数的平均值,把这个平均数称为RaXX,后面对应一个0-100的数字。

比如说Ra=85

然而使用Ra来描述显指还存在着一个缺陷,它少描述了一种常见颜色「红色」

我们又引入了另一个数值,R9,来描述高饱和红色的显色指数。这样就形成了常见的Ra、R9两个数值描述的显色指数。

显色指数R包含的颜色

这样就引出了要特别强调使用高显色LED灯光,而没有提到荧光灯,白炽灯的原因了。

太阳光是自然界里最常见的光源,同时他也是显色指数非常高的优质光源,正午太阳光的Ra接近100,这些光有相当一部分是由于太阳内部氢原子聚变产生的电磁波以及释放出的能量加热表面气体产生的,总体的连续性是很高的。

白炽灯,卤素灯将物质加热到白炽状态而发光,也有很高的光谱连续性。

LED不是这么回事,它的发光源不是白炽态的物质,通常来说白光LED的发光源只有蓝光,同时蓝光通过LED表面的的荧光粉(主要为黄色)并将其激发,黄色光和蓝色光混合,在我们眼中看起来就是白色的。

如果仔细观察LED光线的光谱的话,通常能看到两个巨大的波峰,位于黄色和蓝色上,同时缺失了不少其他颜色,于是传统的黄粉LED显色性一般都很差。

正因如此,每当我们打开那些9.9包邮的廉价的LED灯之后,看到的世界与人类朝夕相处了万年的阳光下的世界并不相同,它缺少了某些颜色。

图中可以看到不同灯具的影响

改良方法也有,那就是调配更好的荧光粉,或者干脆使用红绿蓝三基色LED,但这两种方法都存在缺陷,前者会导致光效的降低和成本的大幅提升,后者由于红绿蓝三色LED的寿命不同,使用一段时间后就会出现偏色。

所以说,购买优质的LED,尤其是台灯,影视补光灯,而不是9.9包邮的LED球泡,就很重要了。

用40元成本自己做高显色LED补光灯

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