光源應該怎么選？常見的標準光源有哪些？

光是一種電磁波，于不同的光源我們可以從色品，色溫，顯色指數和光譜功率分布等方面進行評價。常見的標準光源有tl84光源、d65光源、cwf光源、a光源四種。

“萬物生長靠太陽”，太陽給予了地球無限的能量，萬物方可顯現出無限生機，人類才得以延續生存。太陽主要是通過光來傳遞能量的，不僅如此，太陽光帶來的繽紛色彩讓我們獲得豐富的視覺享受。

光是一種電磁波，一般以波長對電磁波進行分類，不同的波段有不同的應用：

對于色彩，眼睛可以感受到的范圍是380nm-780nm (其中400nm-700nm較為顯著)，可以說是電磁波的麟毛一角。在這個范圍中，包含了幾乎所有的色彩。日常看到的白光實際上都是由這個范圍色光組成的。為了實現顏色評估的標準化，CIE（國際照明委員會）制定了應用于顏色評估的常用光源標準，并且制定了對不同光源的性能評價方法，下面分別予以介紹。

顏色評估常用的標準光源有四種：

（1）D65光源，平均日光。為各個行業常用光源，模擬白天的戶外太陽光。

（2）A光源白熾燈光。色光偏黃，主要用來模擬櫥窗射燈和同色異譜的評估。

(3) F2，CWF光源，Cool White Fluorescent，冷白熒光。為北美商店常用光源，出口北美的產品通常有此光源要求。

（4）F11，TL84光源，窄頻帶白熒光。為歐洲商店常用光源，歐洲產品通常要求在此光源下評估。

光譜功率分布是指發光體的光譜密度（功率）與波長之間的關系，類似于物體的反射光譜。光譜功率分布是光源特性的完整的表現，可以說是光源的指紋。不同類型的光源其分布曲線是不同的，380-780nm范圍內的色光越平衡均勻，對于物體的顏色再現就越好。下面圖是幾種常用光源的光譜功率分布。

無疑光譜功率分布對光源的色光特性進行了完整的展示，但是數據量很大，以5nm為間隔,380-780nm范圍內有101個數據，不易于交流和傳播。

對于不同的光源，眼睛能一眼識別的是其綜合的色光偏向。CIE的xy色度坐標可以用來表示光源的綜合色度位置。這個色度坐標的x軸上越大越紅，y軸上越大越綠，若兩者同時變小則向藍相移動。其中坐標點（0.33,0.33）為純白色，所以D65坐標點（0.31,0.32）為白色略帶藍色光。我們把它定義為色品。

常用的光源通常為白色，要么偏紅偏黃，要么偏藍，那么是否可以用一個參數來表征光源的色相呢？為此，CIE定義了色溫CCT的概念來用一個參數表征光源色相特性。黑體（又稱為完全輻射體）正常情況下是不發光的，當對其進行加熱時，隨著溫度的不同，它會發出不同色相的光；那么就可以以對應的溫度值來定義光源的顏色。當溫度較低時，黑體會發出紅光；當溫度升高時，紅光會向黃色轉變；進一步升高，會發出白光；再高時，會發出藍光。這樣，隨著溫度的升高，發出的光的色相會在色度圖中劃出一個如下軌跡：

這個溫度用來表示光源顏色時，稱之為色溫，此處使用的溫度單位為開爾文（Kelvin，K）。比如A光源，其色溫為2890K；D65光源，對應色溫為6500K；F2光源，色溫為4150K。

即使目視為相同色光的光源，照射在同一個樣品上，反射的色光也有可能是不同的；有的燈光下樣品的顏色豐滿飽和；有的燈光下顏色單調難看；也就是說，不同光源的顯色性能是不同的，這是由于光源的光譜能量分布不同造成的。

比如下面同為D65光源，但左邊的顯然所含色光更加均勻分布，樣品的顏色在這種燈光下顯色性能更好；相反，右邊的出現了很多波峰和波谷，丟失了一些色光，這種燈光下樣品的顏色可能會有一定的丟失。

基于此，CIE制定了顯色指數CRI來描述光源的這種特性，指光源對于樣品自然原色的呈現程度，范圍為0-100，越大代表光源的顯色性能越好。白熾燈及太陽光的顏色指數為100，TL84為86，CWF燈管只有65，所以在一般的熒光燈下樣品的顏色無法得到很好的體現。

日光是各個行業為常用的光源，但日光的模擬卻是難的。為了描述人造光源模擬CIE日光的相似程度，CIE制定了不同等級日光等級來評價模擬D65日光的品質。等級分為ABCDE級，其中A級佳，與CIE的D65光源有很好的匹配；E級差。

光源的強度或者亮度是很重要的指標，直接關系到照射到樣品表面的光的強弱。國際單位是坎德拉（cd，candela）。1cd即1000mcd是指單色光源（頻率540X10^12HZ）的光，在給定方向上（該方向上的輻射強度為（1/683）瓦特/球面度）的單位立體角發出的光通量。

但我們更關心的是光照射到樣品表面的強度，一般用照度來表示，指單位面積上所接受可見光的光通量。單位勒克斯（Lx，Lux）。ASTM制定了相關的照度標準，用來更加準確地評估不同顏色深淺的樣品。根據樣品顏色推薦照度從下表看的很清楚，其中樣品顏色為淺色推薦照度為540 Lx，其中樣品顏色中等深度顏色，普通評估推薦照度為810-1880 Lx，其中樣品顏色為中等深度顏色，需精確評估推薦照度為1080-1340 Lx，其中樣品顏色為深色推薦照度為2150 Lx。