LightTools 中的颜色分析（上）

为什么说颜色分析非常重要？

“Color” 是指人类所感知的电磁辐射。往往通过计算得到的结果并不是主观的，那么我们如何评测什么才是“best”或“right”？这取决于实际应用和观察者。

图1：不同接收器设置的对比

颜色不管从直观定性还是从测量定性都是具有一定难度的，不过LightTools可以帮助你！

－ 有多种方法用于描述和显现颜色及颜色的不同之处。

对于颜色分析是一个非常大的话题，所以我们也得限制研究的范围和深度。

这次研讨的目的：

－ 为了提供一种对于一些严格的颜色标准而进行的简单描述

－ CIE (国际照明委员会)发布的光照，颜色和颜色空间的标准

－ 我们将只考虑以人的视角作为观察者来进行讨论

－ 颜色的描述和颜色的度量是可以在LightTools中实现的

－ 用五个白色光源通过比较来说明度量背后的含义

－ 整理一下对于颜色度量的困惑

光线的追迹依赖于每束光线的波长

光源是有一定光谱强度分布的，并以此来具体说明发射出来的光的波长。材料属性 (折射率，透射率) 和表面属性 (散射,膜层) 在LightTools中都可以根据波长定义，再使用接收器计算入射光线的光谱强度分布，光谱曲线决定了发光颜色。

图2：光谱曲线

但是，相同的颜色可以由不同的光谱产生 (同色异谱)。人眼有三种视锥细胞提供色觉感官

— 每种视锥细胞反映一系列的波长

— 不同视锥细胞的相对灵敏度决定了所感知的颜色

— 不同的光谱可以产生相同的相对灵敏度(同色异谱)

利用标准色匹配函数X，Y，Z来匹配样本

— 三色值X，Y，Z是X，Y，Z函数的量值，需要与样本色相匹配

图3：颜色匹配

色坐标：由相对数值的匹配函数计算得到

Y 是亮度的测量值

色三角：人所能感知的颜色全范围

— 每种颜色都有其独特的x y颜色组合对

— 黑体曲线根据色温（Kelvin）来创建

— 饱和色（单色的）位于边缘；较淡的颜色（白色）接近中心

图4：RGB色三角图

利用一个简单的Lighttools模型来让我们比较不同光源的颜色

五种不同的平行光源：

— 每种光源的光通量均为200 lumens

— 只有右表面发光

— 光谱范围（限制在400—700nm）：

1．5 LEDs：一个红色，两个绿色，一个蓝色和一个琥珀色，型号为CREE XLamp series, CCT ~5000K（具体位置：Tools > Example Model Library > Program Features > Receivers\CQS > CQS_Optimization_Final.1.lts）

 2．RGGB:4个具有高斯光谱的LED， CCT 5000K, CRI 100

3．5000K的黑体色温

4．日光灯（荧光）光谱850；CRI ~85, CCT 5000K（具体位置：Tools > Example Model Library > Applications >Lighting\LouverLuminaire > SingleLuminaireWithLouvers.1.lts）

5. CIE D65的标准光源：中午的日光：CCT 6504K

接收器：启用照度色彩分析；白色点 5000K

图5：5种光源设置

调整接收器白色点位置以达到光谱显示为白色

实例：真彩光栅图是通过利用20个色温为3000至7000K的黑体光源所构成的(Analysis > Illuminance Display > Color Chart Viewer)。你通常需要利用调整接收器白色点位置来匹配应用中被认为是“白色”的色温。

  图6：调整接收器白色点位置

五个白色光源中明显有四个已被染色

图7：5种光源配色

图8：5种光源光谱

图9：5种色坐标显示