簡介相對色溫(CCT)&演色數值(CRI)

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相對色溫(CCT)演色數值(CRI)


LED產品中,一項重要的規格數字就是色溫,這關係到LED燈光照明產品所顯示的顏色特性,一般的燈具也都有色溫的規格。色温高低計量單位是以KelvinScale,也就是以K為單位,一開始是凱氏於鋼鐵廠內觀察到溶解金屬開始至最高温度時,金屬發亮所呈現的顏色不同,而以數據單位記錄下來,後來就產生色溫的規格表。


相對色溫
Correlated Color Temperature
; CCT一般定義:

以絕對溫度K來表示,即把標準黑體加熱,溫度升高到一定程度時該黑體顏色開始深紅-淺紅-橙黃-白-藍,逐漸改變,某光源與黑體的顏色相同時,我們把黑體當的絕對溫度稱為該光源的色溫。



以下參考文圖來源 http://www.techmind.org/colour/coltemp.html


In graphics, printing, and lighting we often talk about a 'white-point' in terms of a temperature, e.g. 5000K or 6500K. This page explains the origin of this description, as well as showing some colourimetrically-accurate colour-temperature plots. I round off with a few words about illuminants and colour-constancy.


It is well known that when an object, such as a lump of metal, is heated, it glows; first a dull red, then as it becomes hotter, a brighter red, then bright orange, then a brilliant white. Although the brightness varies from one material to another, the colour (strictly spectral distribution) of the glow is essentially universal for all materials, and depends only on the temperature. In the idealised case, this is known as 'black body' or 'cavity' radiation, and is described by Planck's Radiation Law:

Spectral energy density,U(λ,T)=8πhcλ-5/ (ehckT-1)


where


λ is the wavelength, in metres
T is the temperature in Kelvin (add 273 degrees to Celcius temperatures to get Kelvin)
h=6.626×10-34J·s [Planck's constant]
k=1.381×10-23J·K-1[Boltzmann's constant]
c=3.0×108m·s-1[speed of light]





圖片來源techmind.org



常見色溫:


(CCT)
           
1700 K
火柴火焰
1850 K
蠟燭的火焰,日出,日落
2,7003,300 K
白熾燈
3,000 K
軟(暖)白色的緊湊型熒光燈
3,200 K
工作室的燈,攝影棚燈,等等。
3,350 K
工作室的 CP 燈
4000k
下午日光
4,1004,150 K
月光
5,000 K
地平線日光,管形熒光燈冷白 / 日光緊湊型熒光燈(CFL)
5,5006,000 K
垂直日光,電子閃光
6,200 K
弧氙燈
6500-7500 K
多雲時的日光
8000-8500k
晴空
5,50010,500 K
LCD 或 CRT 屏幕
15,00027,000 K
清澈碧藍的向極地的天空



一般應用:

低色溫:色溫在3300K以下,光色偏紅給以溫暖的感覺;有穩重的氣氛,溫暖的覺;當採用低色溫光源照射時,能使紅色更鮮豔。

中色溫:色溫在3000--6000K為中間,人在此色調下無特別明顯的視覺心理效,有爽快的感覺;所以稱為"中性"色溫。當採用中色溫光源照射時,使藍色具有清涼感。

高色溫:色溫超過6000K,光色偏藍,給人以清冷的感覺,當採用高色溫光源照時,使物體有冷的感覺。〔註1〕



美國能源之星的固態照明燈具色溫分級


名義相色溫 Nominal CCT(K)
色溫 CCT (K)
2700 K
2725 ± 145
3000 K
3045 ± 175
3500 K
3465 ± 245
4000 K
3985 ± 275
4500 K
4503 ± 243
5000 K
5028 ± 283
5700 K
5665 ± 355
6500 K
6530 ± 510


資料來源:Energy Star,2008 10




演色性指數(color rendering index;
CRI)

是一種描述光源呈現真實物體顏色能力的量值。光源的演色性越高,其顏色表現就越接近理想光源或自然光。


演色性(CRI)一般定義:

演色性是物體在光源下與理想光源下感受的真實度百分比。演色性高的光源對顏色的表現較逼真,眼睛所呈現的物體愈接近自然原味。


圖示說明:

圖片來源Asensetek


北美照明學會 (IES) 發布一個對於光源顯色能力新的評價方法 (TM-30-15) ,透過色彩真實度 (Rf) 與色彩飽和度 (Rg) 來評價燈光光源,並同時透過色彩向量圖形來顯示平均色調與色度的偏移。


平均演色性指數 (Ra)

即一般所指的演色性,為R1R8的平均數值。


特殊演色性指數

正紅 R9、正黃 R10正綠 R11、正藍 R12、白人膚色 R13、橄欖綠R14、亞洲人膚色 R15


光源的演色值


     
CRI
CCT(K)
白熾燈/鹵素燈泡
100
3200 K
陶瓷金屬鹵化燈
96
5400K
冷白三基色螢光燈
89
4080K
石英金屬鹵化燈
85
4200K
白色高壓鈉氣燈
82
2700K
晝光色鹵化螢光燈
76
6430K
暖白三基色螢光燈
73
2940K
冷白鹵化螢光燈
64
4230K
暖白鹵化螢光燈
51
2940K
不透明汞蒸氣燈
49
3600K
高壓鈉燈 (HPS/SON)
24
2100K
透明汞蒸氣燈
17
6400K





光與健康(健康照明與生活)

陽光、空氣、水、土壤,或直接、或間接的都影響著我們的健康。

醫學上的驗證,視網膜上的感官細胞與褪黑激素產生關連,「光」會影響生理週期的節律,進而影響我們的情緒與免疫力。

照明燈具不是會亮就好,在家居照明上,採用對的光的燈具,是一個看似現在不知不覺,但在很快的未來身體就會告訴你的現在選擇的結果!


    圖片來源綠蟲網




〔註1〕

對於基於黑體的光線,藍色比紅色更「熱」,紅色其實是更「冷」的顏色。這跟我們傳統的認知不一樣,大家都把藍色跟「冷色」聯繫在一起,紅色跟「暖色」聯繫在一起。這種傳統概念其實是從其他方面演化來的,比較涼的水、冰看起來是藍色,火、加熱的金屬的色調是偏紅。相反的是,這恰恰證明了紅色是所有可見光中最「冷」的顏色——紅色是隨著金屬溫度升高放射出來的第一個顏色。觀察一下普通白熾燈泡,白熾燈發出的色光貫穿了它們的一生,白熾燈泡燈絲熔斷的一剎那,發出的光線顯而易見的有些偏藍——熔斷剎那間,燈絲比以往熱得多,燈泡玻璃上的焦痕就是個證據。





文章整理資料來源Asensetek   LEDinside   etchmind.org   Wikipedia.org   Energy Star