标准光源术语详解

众所周知,观察颜色离不开观察光源,没有光就没有色彩。自然光是观察颜色最理想的观察光源,但是,受时间和场合的限制,人们不可能每时每刻都能在自然光线下从事颜色匹配的工作。在绝大多数时间和场合下,人们只能依靠人造光源来进行颜色匹配。若使用人造光源来观察颜色,经常会发生这种现象,两个物品的颜色在某一人造光源下看上去是十分的一致,但是在自然光下(或在另一个人造光源下)进行观察却是差别很大。这种现象在物理学上称为物体的同色异谱现象。

为了克服物体的同色异谱现象在颜色复制过程中对产品质量造成的影响,国际标准化组织(ISO)和国家质量技术监督机构局要求从事颜色复制和匹配的行业,例如广告美术业,印刷印染业,颜料,涂料,油墨制造业等采用标准光源观察环境来观察色彩,从事颜色的复制和匹配。为此, 国际标准化组织在2000年专门制定了一个标准,即ISO3664:2000。在这个标准中,详细规定了标准光源观察环境中所使用的人造光源的光谱要求,光源的亮度和均匀度要求以及对光源周围环境的要求。

1.光源的光谱要求

根据ISO3664:2000的要求,普通日光灯管是绝对不能用作观察颜色的光源的,必须使用同时符合下列技术要求的特制的荧光灯管:

(1)光源的色温必须是5000K或6500K,即在这种光源色温下观察颜色基本上近似于在中国大部分地区的上午8点至10点,下午3点至5点在自然光下观察颜色的效果。

(2)光源的显色指数Ra>90,即在这种光源下,可以正确地观察到90%以上的颜色。

2.光源的亮度要求

观察物体的颜色需要一定的光照度,可以想象在漆黑的屋子里是什么也看不见的。根据ISO3664:2000的要求:

(1)光源通过反射照射在被观察物体表面上的亮度应达到2000Lux(+/-500Lux)。被照表面在1mX1m的范围内,任一点的亮度不得低于被照表面中心亮度的75%

(2)光源通过透射照射在被观察物体表面上的亮度应达到1270cd/m2(+/-320cd/m2)

(3)显示器的亮度应达到>75cd/m2

 

3.光源周围环境的要求

观察颜色不仅需要一个标准的光源和适合的光源亮度,而且需对光源周围的环境有严格的要求:

(1)观察光源周围的其它照明光源不能直接或间接地影响被观察物体的表面。

(2)观察光源周围的墙板,顶部和底部(包括观察者本人的衣服)不能使用其它色彩,只能使用反射率<60%的中性灰色。

(3)当观察彩色透射照片时,照片四周必须留有50mm以上寛度的边框,且边框的颜色必须是黑度>90%的黑色。

 

4.光源的柔和性要求

仅仅依靠几个标准光源灯管是不可能将光源收集起来并均匀地,柔和地照射在被照物体表面上的。这就是说标准的观察光源必须要有科学设计的围光系统,以确保将荧光灯管发出的光的能量尽可能多地尽可能均匀地照射在被照物体表面上,且没有光的闪耀或光的阴影。

5.色温(K)

光源的色温是以光源发光时所显现的颜色与一个绝对黑体被高温燃烧时所显现的颜色相一致时的燃烧温度来定义的,它的单位是绝对温度Kelvin(K)。K值越高,显现的颜色就愈趋向于白蓝色;K值越低,显现的颜色就愈趋向于黄红色。

5000K(D50)

一种发光颜色略为偏暖(偏黄)色调的标准光源灯管,被广泛地应用在广告美术和印前领域中。但根据ISO3664:2000,现在这种光源也被强制性地应用在印刷和其它色彩管理流程中。

6500K(D65)

一种发光颜色略为偏冷(偏兰)色调的标准光源灯管。以前在欧美国家,这种光源被应用在印刷领域中。但根据ISO3664:2000,这种光源正逐步被D50光源取而代之。但在中国,D65光源目前仍是印刷领域中普遍使用的标准光源灯管。

色温示意图

6.显色指数(Ra)

显色指数用来衡量在自然光照射下,所能看到的颜色与在某一光源照射下所能看到的颜色之间的比值,即Ra=在某一光源照射下所能看到的颜色÷在自然光照射下所能看到的颜色。

Ra表示某光源的显色指数。Ra愈接近100%,表明在该光源照射下,所显现的颜色与在自然光照射下所显现的颜色的差异就愈小。

注意:色温和显色指数是两个不同的物理概念。色温只反映了人造光源的颜色,偏暖色调或者偏冷色调。显色指数则反映了在某光源照射下所能显现出来的颜色种类。色温高不等于显色指数高,显色指数高也不等于色温高。