顯色指數(shù)的發(fā)展歷程

某工程師問我，有些 LED 號稱全光譜 LED，蝦米是全光譜 LED 呢？
我打開手機，把一張屬于全光譜 LED 的光譜圖給他看，然后順手一劃，劃出測試結果。

額滴娘欸！怎么辣么多陌生的名字，除了 CCT、CRI（Ra）、照度，其他的如果是不熟悉商業(yè)照明設計的、專業(yè)商業(yè)照明的研發(fā)工程師，估計要知識分享，并且講清楚來龍去脈才懂。

于是分享來了，科普模式開啟：

1、Duv的說明

Duv（色偏差值）：色坐標與目標色溫之間的相差值（u、v是色坐標，D是Delta）。

黑體線距離 Duv：某色坐標距離黑體曲線的最短距離。

在 CIE 1960 坐標系里色彩偏移黑體曲線的距離與方向，隨著同時判斷 CCT 與 Duv，可以更直覺的了解完整的白光色度信息，Duv 越趨近零越接近理想值(+、 -符號表示在黑體曲線的上方或是下方)。

根據(jù)能源之星標準界定（美國能源部和美國環(huán)保署共同推行的一項政府計劃，旨在更好地保護生存環(huán)境，節(jié)約能源。目前在中國市場上做得最多的是照明產(chǎn)品）：

除了標準，經(jīng)驗也很重要：

某色溫的白光 LED 經(jīng)過某些雜質(zhì)比較多的透明塑料的折射，色偏差有可能會超標。（科普：經(jīng)過介質(zhì)時，本來短波長的折射角小，長波長的折射角大，再加上材料雜質(zhì)多，是導致大家經(jīng)?？吹降谋徽丈涿嬷虚g發(fā)藍，兩邊發(fā)黃的現(xiàn)象的來由。）

順便說說色度圖：

圖：CIE 圖：1931色度圖，不均勻色度圖坐標是x，y

圖：CIE 1960色度圖，均勻色度圖坐標是u，v

圖：CIE 1976色度圖，均勻色度圖坐標是u’，v’

這里跟大家分享一個關于 Duv 有趣的現(xiàn)象：人眼對白光的感受跟黑體曲線的差異

2013年，研究人員 Rea 和 Freyssinier 的研究成果表明不同色溫的白光軌跡并不完全與黑體曲線重合。實驗中觀察者評價的是燈箱內(nèi)的白色內(nèi)壁，照明光源包括 2700K 、 3000K 、 3500K 、 4100K 、 5000K 和 6500K 這六組色溫，每組色溫組里還分為七種不同 Duv值的光源。

如圖所示，七種光源中的一種光源其色品位于黑體曲線上，其他六種光源的色品則較為均勻地分布于該組光源的等色溫線上。對評價數(shù)據(jù)進行分析之后，發(fā)現(xiàn)當光源色溫低于4000K時，觀察者認為的白光色品坐標位于黑體曲線下方，而當光源色溫高于4000K時，評價所得的白光色品坐標位于黑體曲線上方。所以，黑體曲線上的點基本不是人眼所感知的白光。

2、Ra與Re的說明

Ra是 R1-R8 的平均值，不涉及 R9-R15 。 R1-R8 是淺顏色的還原。

為什么 Ra 明明很高了，但是顏色還是不鮮艷呢？

因為，R9-R15才是鮮艷顏色的！

所以Re出來了，Re是反映R1-R15的平均值。

3、CQS（ Color Quality Scale）評價體系

講到這，問題又來了：只有R9-R15這7個色塊，來反應鮮艷顏色的還原，取樣數(shù)量夠不夠？

不夠？那就增加到15個唄！這就是 CQS 光色品質(zhì)指數(shù)的來由。下圖是 CQS 選取的 15個鮮艷顏色的色塊。

其實，類似 CQS 的評價體系還有全色域指數(shù) GAI，算法不同，目前還在扯皮中。請參考文章：

全色域指數(shù) GAI 的計算與測量參考標準探討(點擊題目即可閱讀~)

4、IES TM-30-15

來，看看上圖的太陽光光譜圖（呀，這才叫全光譜嘛），再看看圖中的 15 個色塊，我們只取樣 15 個色塊來做色樣，來模擬測試光源（跟全光譜太陽光 PK ）對物體的顏色還原，夠不夠？

不夠嗎？當然不夠，只取樣15個的話，對號稱全光譜的自然光LED（右上圖中間那個光譜）太不公平了！

所以，狠的來了！

DLC 4.0正式引用IES TM-30-15：

IES TM-30-15： IES Method for Evaluating Light Source Color Rendition

so,有了哪些改變呢？

1、與CRI僅有8個標準色比較，新的體系采用99個標準色。

2、這99個標準色不再是夢塞爾色卡，而是從105000個物體的顏色中仔細選取的。

3、它們代表了生活中能看到的常見各種顏色（從飽和到不飽和、從亮到暗），并且這99個標準色對于各波長的敏感度相同（很難通過spectral gaming來提高指數(shù)）。

另一個非常關鍵的指標是色保真度。

TM-30的雙指標：Rf和Rg

色保真度 Rf 用于表征各標準色在測試光源照射下與參考光源相比的相似程度（100代表完全相同；0 代表差別很大）。

色域度Rg則代表各標準色在測試光源下與參考光源相比飽和度的改變。

=100：飽和度相同；

＞100：光源可以提高顏色的飽和度；

＜100：顏色的飽和度在測試光源下較低。

在 DLC V4.0 （2017年愚人節(jié)正式實施）中，DLC 開始引用 TM-30 ，鼓勵制造商上報色保真度Rf和色域度Rg的值(可選項， optional ）。

5、TLCI體系

（電視照明用LED光源顯色性評價標準）

電視臺和電視行業(yè)攝影師開始抱怨了：
你們照明行業(yè)的銷售說，LED燈顯指又高，又是連續(xù)光譜，結果被忽悠改裝了LED燈，為蝦米拍攝出來的畫面，感覺這么差呢？
看來不能用你們照明行業(yè)的 CRI 體系，俺們要自己另起爐灶。

基于此，前英國廣播公司 BBC 的工程師，光學專家羅伯特(Alan Roberts)先生與歐洲廣播聯(lián)盟(European Broadcasting Union，縮寫為 EBU )一起合作于 2011 年 11 月年提出了電視光源一致性參數(shù)( Television Lighting Consistency Index，縮寫為 TLCI )，命名為TLCI-2012。

TLCI 是是一種評估演播室燈光色彩表現(xiàn)質(zhì)量的標準，它是通過光譜輻射測試儀對被測光源的光譜能量分布進行測試，然后用分析軟件計算，得到TLCI的測試結果。