人们一般在自然光线进行对色工作,但由于自然光的不稳定性,无法保证对色光源环境的统一。因此,人们就规定了用于颜色检测的标准光源。标准光源箱作为照明设备,其内部配置了多种模拟日光的人造光源。本文对标准光源箱中模拟日光的人造光的类型及区别做了介绍。

标准光源箱中模拟日光的人造光有哪些?
我们知道光源类型会影响对颜色的观察,1931年国际照明委员会(CIE)根据对颜色观察的影响将光源作出了分类。这个系统便于光源制造商进行产品的颜色认证和交流。CIE最初指明3种标准光源A、B、C,后来又增加了D光源,假定的E光源和非官方的一系列荧光,用F标定。其中D系列光源就是常用的人造模拟日光,它表示的是各时段的日光光谱分布。目前,标准光源箱中的人造日光灯管主要有D65、D50、D75等。
D65,模拟平均北方天空日光,符合亚洲视觉颜色标准(国内最常用的对色光源),使用灯具通常是含荧光的平均日光灯,其色温为6500K,显色指数93。
D50,模拟中午天空日光,符合欧美视觉颜色标准(现在国际上D50逐渐由取代D65的趋势),其色温为5000K,显色指数92。
D75,模拟北方天空日光,符合美国视觉颜色标准,是棉花分级检测用的标准光源,其色温为7500K,显色指数为94。
D50、D65、D75光源相对光谱功率分布曲线:
标准照明体D代表了各种时相日光的相对光谱功率分布,也称为典型日光或重组日光。由于标准照明体D与实际日光具有较相近的相对光谱功率分布,并且比标准照明体B和C更符合实际日光的色品坐标。因此,CIE优先推荐采用标准照明体D。标准照明体D分为D50、D55、D65、D75等几种。在无法实现标准照明体D65时,则建议尽量采用标准照明体D50、D65、D75,它们的相对光谱功率分布曲线如图所示。

标准照明体D50、D55、D65、D75的相关色温分别为5000K、5500K、6500K和7500K,从上图中可见,标准D50、D55、D65的光谱功率分布曲线和D65非常相似。
D50、D65、D75光源的区别:
1.色温区别
D50光源:色温为5000K,颜色略带暖色调,光色更接近早上太阳升起时的颜色。
D65光源:色温6500K,颜色略偏冷,模拟的是平均北方自然日光或北窗光,接近正午太阳光的颜色。
D75光源:色温7500K,在D系列中色温最高,光色比D65更偏蓝,模拟的是北方天空的日光。
2.光谱分布区别
D50光源:光谱能量分布在300nm至780nm之间,间隔为5nm,相对更侧重于可见光中的黄、橙等波长较长的部分。
D65光源:其光谱功率分布比较特殊,在整个可见光区域的分布相对较为均匀,能很好地覆盖人眼可见的各种颜色,但目前没有任何一种人工光源能完全与之相同,只能近似模拟。
D75光源:相对D65,其在短波蓝光区域的能量占比相对更高一些,长波部分相对少一些。
3.显色指数区别
D50光源:显色指数RA>90,能较好地还原物体的真实颜色,使物体在该光源下呈现出的颜色与在自然光下的颜色较为接近。
D65光源:显色指数同样RA>90,一般在95左右,能准确地展现物体的颜色,让各种颜色都能得到较为真实的呈现。
D75光源:显色指数也在95+,对颜色的还原能力很强,尤其是对一些需要在偏蓝的日光环境下观察的颜色,能更准确地呈现其真实面貌。
4.应用场景区别
D50光源:是国际印刷业通用的标准光源,在ICC颜色规范中规定,所有颜色测量都要在D50光源下进行,很多设计软件的基础色彩空间也是基于D50标准光源,在前置出版、图像设计等领域应用广泛。
D65光源:是国内最常用的对色用标准光源,在大多数颜色评估场景都适用,如纺织、印染、塑胶、涂料等行业,在欧美国家曾广泛使用,虽然现在逐步被D50取代,但在很多领域仍有重要地位。
D75光源:常用于原棉评级等对颜色精细辨别要求高且需要模拟北方平均太阳光的场景,在一些对色彩准确性要求极高、且需要考虑特殊日光环境的科研、高端检测等领域有应用。

