澳参科狡　２０１６年第＂１－－￣总第１３Ｏ期月刊　Ｎｏ　１２．２０１６　ｍｏｎｔｈｌｙ　Ｎｏ　１３０　再论光源显色性　——推荐ＴＭ一３０—１５新度量标准　原文／ｆ美］迈＿屯・伍德　编译／姚涵春‘　（１．上海戏剧学院，上海２０００４０）　【摘　要】阐述光源显色性度量方法的研发历史和应ｆｆｌ现状，列举ＣＲＩ、ＣＱｓ的优缺点，推荐ＴＭ一３０一ｌ５，引荐新的度量方　法，以客观、准确和全面地反映光源显色性的真实性能　【关键词】显色性；显色指数ＣＲＩ；色质指数ＣＱＳ；保真度指数Ｒｒ；色域指数Ｒ　ＴＭ一３０—１５　文章编号：　１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４—８２３９．２０１６．１２．００２　Ｃｏｌｏｒ　Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ　Ｏｎｅ　Ｍｏｒｅ　Ｔｉｍｅ．Ｃｏｕｌｄ　ＴＭ－３０－１　５　ｂｅ　Ｉｔ？　Ｏｒｉｇｉｎａｌ／［ＵＳＡ］Ｍｉｋｅ　Ｗｏｏｄ　Ｔｒａｎｓｌａｔｅ／ＹＡＯ　Ｈａｎ—ｃｈｕｎ　（１．Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｔｈｅａｔｒｅ　Ａｃａｄｅｍｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０００４０，Ｃｈｉｎａ）　［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｅｘｐｌａｉｎｅｄ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｈｉｓｔｏｒｙ　ｏｆ　ｃ０ｌｏ卜ｒｅｎｄｅ　ｒｊｎｇ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔ　ｓｏｕｒｃｅ　ｍｅｔｒｉｃｓ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｔａｔｕｓ，ｌｉｓｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍｅｒｉｔｓ　ａｎｄ　ｆａｕｌｔｓ　ｏｆＣＲＩ　ａｎｄ　ＣＱＳ，ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｉｎｇ　ＴＭ－３０　ｔｏ　１５，Ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ　ｎｅｗ　ｍｅａｓｕｒｅｓ，Ｉｎ　ａｎ　ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ，ａｃｃｕｒａｔｅ　ａｎｄ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ　ｔｏ　ｒｅｆｌｅｃｔ　ｔｈｅ　ｒｅａｌｉｔｙ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｃｏ１ｏ卜ｒｅｎｄｅ　ｒｉｎｇ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔ　ｓｏｕｒｃｅ．　［Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ］ｃｏｌｏｒ　ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ；ＣＲｌ（Ｃｏｌｏｒ　Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ　Ｉｎｄｅｘ）；ＣＱＳ（Ｃｏｌｏｒ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｓｃａｌｅ）；Ｒｆ（Ｆｉｄｅｌｉｔｙ　Ｉｎｄｅｘ）；Ｒ　（Ｇａｍｕｔ　Ｉｎｄｅｘ）：　ＴＭ．３Ｏ—ｌ　５　笔者已经撰写了许多有关光源显色性的专题文章，　但是这个专题如此重要，而通常又有很多误解，故笔者　再次返回到这个主题。　１关于一般显色指数ｃＲｌ　在ＰＬＡＳＡ杂志　ＰＲＯＴＯＣＯＬ　２０１０年冬季刊和　春季刊上，笔者论述了显色指数ＣＲＩ（Ｃｏｌｏｒ　Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ　Ｉｎｄｅｘ）以及它的问题和解决方法色质标准ＣＱＳ（Ｃｏｌｏｒ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｓｔａｎｄａｒｄ）。显色指数ＣＲＩ原本只是为电光源制　造商研发的用来描绘荧光灯白光特性的一种度量方法，　因而它的作用是非常有限的。ｃＲＩ对不连续光谱的表现　是很糟糕的，例如，来自ＲＧＢ　ＬＥＤ光源的光谱，因为　ＣＲＩ使用了有限的一套比色试验样本，光源容易被优化　而使得ＣＲＩ数值比它实际上的要好。看上去相似的ＲＧＢ　ＬＥＤ灯具具有不同的ＣＲＩ，其数值变化范围从可怜的４０　一直到完全可接受的８０，这些数值能真实地表现它们光　输出的显色性吗？　ＣＲＩ不是被设计用来测量ＲＧＢ　ＬＥＤ多色组合光源所　产生的白光，当它被应用于ＬＥＤ光源时，可能会引出误　导的结果　例如，来自试验色彩比较的８个特殊显色指　数被一起平均，以获得最后的一般显色指数ＣＲＩ，即使　光源的呈现测试过程，其中一个或两个色彩较差，它也　能够获得很好的ＣＲＩ数值。使用ＲＧＢ　ＬＥＤ光源时，在黄　色光谱处有一个很大的缺口，因而灯具呈现黄色的能力　很糟糕，但是仍能获得可接受的ＣＲＩ数值。此外，因为　８个标准样品色都是饱和度相当低的色彩，光源呈现高　饱和度色彩时它的表现又将如何呢？ＣＲＩ￣［Ｉ没有提示相　关的信息。对于产生自ＲＧＢ　ＬＥＤ光源的分得很开且以窄　波峰光谱呈现的这些波峰之外的高饱和度色彩，其显色　性表现得很糟糕，但是一般显色指数ＣＲＩ￣ｐ并不指明这　个缺陷。显然，它也将色彩科学运用于长期过时了的显　色性数字化表述。　２关于色质指数ＣＯＳ　认识到上述这些以及其他相关问题，Ｎ　Ｉ　Ｓ　Ｔ　（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌ

ｏｇｙ，美　国国家标准技术研究所）提出了一个称为色质指数ＣＱＳ　（Ｃｏｌｏｒ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｓｃａｌｅ）的新度量标准。目的是，处理解　决来源于标准色选择的缺点和应用于显色综合结果的数　学方法等问题；同时，它应用于标准色芯片检测时能保　持ＣＲＩ的优点，并指出与现实世界的直接关系。ＣＱＳ试　图使用更多的色彩样品来处理ＣＲＩ的主要问题，即，使　用１５个色彩样品替代原先的８个色彩样品，选择这些均衡　分布于整个可见光谱中的饱和色。　这个被提议的新量度标准曾遭遇到形形色色不同的　反应。对于某些用户，例如娱乐灯光行业，那些频繁使　用ＲＧＢ的用户，它在ＣＲＩ方面提供了巨大的改进。事实　上，ＰＬＡＳＡ技术标准计划（ＰＬＡＳＡ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ　Ｐｒｏｇｒａｍ）在其光度学标准中推荐ＣＱＳ的应用，例如，在　ＡＮＳＩ　Ｅ１．４１—２０１２，Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ　Ｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｄａｔａ　ｆｏｒ　Ｅｎｔｅｒｔａｉｎｍｅｎｔ　Ｌｕｍｉｎａｉｒｅｓ　Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ　Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｌｉｇｈｔ　Ｓｏｕｒｃｅｓ（测量和报告　使用固态光源的演艺灯具光度学性能的建议）。然而，对　于仅仅对白光感兴趣的用户，尤其是财荧光粉转换型白光　感兴趣的用户，其优势就不太明显了。　虽然ｃＱｓ相对ＣＲＩ有一些优点，但它仍然没有解决　仅提供单一数字作为量度标准的局限性。我ｆ『Ｊ知道，　ＣＲＩ（或ＣＱＳ）为７０的白光在显色性方面的性能相当糟　糕。然而，通过这个很差的单一数字，并不能知道问题　发生于红色还是发生于蓝色？也不知道它是由于欠饱和　或过度饱和颜色的哪一种出现过错？红色过饱和的光源　与蓝色未饱和的光源可能具有相同的ＣＲＩ（或ＣＱＳ）。　它们单独看上去可能是可接受的，但是，如果一起使用　的话，看上去那是可怕的。　ＣＩＥ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ　ｏｎ　Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ，国　际照明委员会）一段时间以来一直致力于替代ＣＲＩ的研　发工作，这项工作已被两个或三个委员会通过，但迄今　为止，他们还是没有达成共识，我们还是没有官方提供　的选择。　笔者还必须说，一些大型电光源制造商一直非常　乐于允许原有的描述性的一般显色指数ＣＲＩ能继续作为　唯一的官方度量标准。ＣＲＩ使得它们的光源产品看上去　很好，因此，很容易将这种光源说成是用户所需要的产　品。那么，什么是用户需要的新度量标准呢？　３关于新度量标准ＴＭ一３０—１５　为了行之有效，推出的更好的度量标准必须来自　于用户和灯光实践者，因为他们是最终有影响作用的　专业工作人员。为此　ＩＥＳ（Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，北美照明工程学会）颜色委员会承担了提议一　个新的解决方案的工作，任命组建颜色工作组，以负责　研发工作，并提出一个新的度量标准或一整套度量标准　以满足不同的需要，以及处理ＣＲＩ和ＣＱＳ的相关问题。　（信息披露：笔者是ＩＥＳ颜色委员会的委员，所以了解研　发工作进展方面的相关信息，但是笔者不是研发该提议　的工作组成员。）　该提议由ＩＥＳ作为技术备忘录，ＴＭ一３０—１　５，ＩＥＳ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ　Ｌｉｇｈｔｉｎｇ　Ｓｏｕｒｃｅ　Ｃｏｌｏｒ　Ｒｅｎｄｉｔｉｏｎ　（ＩＥＳ评价照明光源显色性方法）于２０１５年８月发布。　ＴＭ一３０吸取了过去３０年开展研发工作所取得的大量的颜　色感知方面的研究成果以及探索回答对ＣＲＩ的关注，并　同时是仍然保持容易使用和辨识的一种参照标准。　ＴＭ－３０中的一部分内容，读者会非常熟悉。它仍然　使用颜色样品以及比较它们在理想照明光源下的呈现效　果。然而，它使用均衡地分布在整个可见颜色空间和光　谱中的９９个颜色样品，以替代原先的８个或１　５个颜色样　品，见图１。使用大量的样品意味着最优化和玩弄这个度　量标准是更为困难了，如果这并非不可能办到的话。　３．１两个新度量指数　ＴＭ一３Ｏ提供两个主要的结果而不是一个　第一个是　保真度指数（Ｆｉｄｅｌｉｔｙ　Ｉｎｄｅｘ）Ｒ　，在概念上它与ＣＲＩ所　提供的单一数值Ｒ　相似。Ｒ　是一个表明保真度从０到１００　图１　ＴＭ－３０的９９个色样品　７　技…　光¨　

灯…　＿　二　：　ｌ　。，　：　２０１６年第十二期总第１３０期月刊　暖髓曲团匿血田田陬既皿Ｎｏ　１　２．２０１　６　ｍｏｎｔｈｌｙ　Ｎｏ　１　３０　的数值，反映被检测光源比较参照的白光光源对人眼所呈现的　显色效果。其数学上优于ＣＲＩ，因为使用的颜色样品数量极大地　增加，它们的平均值显得更为合理（虽然Ｒ　和Ｒ有相似的数值范　围，但它们是不相同的，因而将不直接被用于比较或被拥有相同　的数值目标。）　ＴＭ一３０所提供的第二个度　指数是色域指数Ｒ。。色域指数提　供的是一种被测试光源相对于参照光源所做的色域测量值。换句　话说，它提供一个新的度量标准，以评价被不正确呈现的颜色是　过饱和的还是欠饱和的。就一切情况而论，Ｒ　为１Ｏ０显示，被测试　光源能如同参照光源一样，以相同的平均饱和度水平呈现色彩。　Ｒ　大于１００指示过饱和，而低于１００则显示欠饱和。Ｒ　的数值范　围将取决于光源的保真度　例如，一个Ｒｒ为６０的光源具有Ｒ　约为　６０～１４０的可能范围。Ｒ　数值高于１００可能是理想的，也可能是不　理想的，这取决于如何使用　依笔者的看法，过饱和色彩正如同　欠饱和色彩一样常常是糟糕的，可能给予目的物一个卡通片似的　外貌。　３．２　Ｒｆ和Ｒ。的关联　图２中，通过绘制实际光源的Ｒ　和Ｒ　，展示这两个指数可能取　得的数值范围以及它们之间的关系。注意到，光源保真度Ｒ　越接近　１００，那么其色域指数Ｒ　的范围就有可能越小。一个完美的光源是这　两个度量指数都完美的光源。相反，保真度Ｒ　越低，其色域指数Ｒ　的可能范围就越大。光源的颜色保真度越低，那么其欠饱和色或过　饱和色就越多。真实世界的光源趋向聚集于Ｒ　小于１ｏ０的区域，也就　是，那些色彩是欠饱和的，但是也有许多例外。如果仔细观察几个　真实光源，就能发现什么将继续是更好些的。　图３展示被绘制在色域指数／保真度指数图上的几个熟悉的光　源。卤素灯位于作为完美光源１００：１００点位的最右端。一些可能的　ＲＧＢＡ光源则以深蓝色标记被显示。它们呈现出拥有一定的Ｒ　和Ｒ。　数值范围。Ｒ，为９０的ＲＧＢＡ光源可能具有极好的颜色保真度，但　是要注意到它在Ｒ　接近１　１０Ｂｅ的色彩如何过饱和的。这种情况可能　是可接受的，但是或许是不能接受的。对于很多应用，Ｒ，稍低于　８５但Ｒ　为１ｏ０的ＲＧＢＡ光源实际上可能是更好的。在理想世界里，　应用于娱乐灯光的光源或许是ｉ００：１００的白炽灯，但是事实上没有　真实光源是这样的，选择那些不仅具有可接受的颜色保真度而且　具有理想色域指数的光源，是合乎用户和设计师要求的。笔者建　议，对于剧场和戏剧灯光，大多数时间并不需要过饱和色彩。大　家更喜欢它们是自然的色彩效果。然而，对于音乐会、主题公园　以及摇滚乐演出，显示的可能不是这种情况，过饱和可能恰恰是　８　很好的。ＴＭ一３０给予的信息以ＣＲＩ从不能做到　的方法作出判断。　３．３色矢量图　为了帮助用户理解Ｒ　和Ｒ　两个量值意味　着什么，ＴＭ一３０提供一对表示信息图标的图　表，在图表上可看见有多少色彩的呈现效果是　糟糕的。例如，图４展示ＲＧＢＡ　ＬＥＤ光源的色　图２　Ｒ两Ｒ　的标绘图　图３真实光源　

图４色矢最图