[发明专利]一种白光光源光照颜色分辨能力量化方法及系统

说明书

本发明公开了一种白光光源光照颜色分辨能力量化方法及系统，包括对待评价光源光谱功率分布的采集；计算待评价光源在均匀颜色空间中的色度信息；计算待评价光源的白度指标S；判断待评价光源的白度指标S是否处于本发明所适用的白度范围内；计算待评价光源在均匀颜色空间中的色相错位指标R_d；对于待评价光源，依据白度指标S和色相错位指标R_d，结合光照颜色分辨模型得到对应估计量值，实现对白光光源光照颜色分辨能力的表征，进而为本领域提供了一种准确且具有针对性的白光辨色力评价方法。

技术领域

本发明属于LED智能照明技术领域，具体涉及一种白光光源光照颜色分辨能力量化方法及系统。

背景技术

随着照明技术的发展和光源产品的日趋多样化，光源颜色品质已成为目前国际照明领域的热点问题。当前光源颜色品质的内涵，已从传统的颜色还原性逐步扩充至多维视觉属性，其内容包括颜色喜好度、颜色分辨度、颜色自然度、颜色舒适度等。

其中，光照颜色分辨能力作为现阶段光源颜色品质研究的核心问题之一，其应用涉及博物馆展陈、医疗卫生及工业检测等诸多领域。目前，Farnsworth-Munsell 100(FM-100)色相棋实验是研究光照颜色分辨最主流的方式，同时也已有学者采用颜色样本对比或物体对比等方式对光照颜色分辨问题进行讨论。

有学者提出自然光下颜色辨别力较好，这是因为人类在进化过程中其视觉系统是为适应环境而逐渐优化的。另外，研究发现，白光感知与自然光适应密切相关。因此，有理由怀疑颜色分辨能力与光源白度密切相关。

但仅仅使用光源白度来预测光照颜色分辨能力在理论上是不够的，这是因为光源白度并未考虑光源光谱特性对于颜色分辨的影响，即具有相似色度但不同光谱功率分布的光源可能表现出完全不同的辨色能力，但它们的光源白度值是相同的。

因此，有学者提出将光源的光谱特性纳入光照颜色分辨能力量化的考虑因素之内。值得提及的是，Esposito等人近期工作指出了现阶段FM-100研究在光照颜色分辨度量化方面普遍存在的算法缺陷，并构建了模型指标R_d以表征由光源光谱功率分布引起的“色相错位”问题,同时发现R_d与FM-100测试的校正错误分呈现正相关的关系。但是后续研究发现R_d仍然存在一定的缺陷，即当一组光源的R_d分数相同或比较接近时，R_d无法很好地预测或区分光源间光照颜色分辨能力的差别。

此外，近年来，国内外很多学者也对光照颜色分辨能力进行了研究，并已提出或测试了CDI、CSD等多种光源颜色品质度量指标，以期预测主观视觉颜色分辨力测试的结果，从而量化白光光源的颜色分辨能力。然而，尚未发现一个被学术界和工业界广泛认可并应用的光照颜色分辨能力最佳度量指标。

对于上述问题，亟待提出一种技术方案，针对白光光源的光照颜色分辨能力进行有效地量化与表征，进而为展陈照明设计提供指导。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中所述问题，提出一种白光光源光照颜色分辨能力量化方法及系统。

本发明的技术方案为提供一种白光光源光照颜色分辨能力量化方法，包括以下步骤：

步骤1，测量待评价光源的光谱功率分布；

步骤2，在均匀颜色空间L中计算待评价光源的色度信息；

步骤3，利用步骤2中待评价光源的色度信息构建光源白度指标S，S的计算方式如下：

S＝k*e^t