LED光源色度學性能參數有哪些？LED光源與普通光源一樣，其性能也是由光度學與色度學參數共同決定的，其光度學指標主要有光通量、光強、光效等，其色度學指標主要有色溫、顯色指數。本文對LED光源的色溫、顯色指數的定義和計算方法分別做了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

LED光源色溫的概念及計算方法：

色溫分為絕對色溫與相關色溫。當光源發出的光譜與加熱一個黑體使其產生同樣光譜時，加熱黑體所需要的溫度就是該光源的絕對色溫，絕對色溫的概念是在1911年由Hyde提出的，一般用T表示，單位為開爾文（K），是表示光源特性最基本的參數之一。這里的黑體是指對外來輻射或光線完全吸收的一種理想物體，是不存在的。

絕對色溫在CIE-1931色品圖上是一條連續的弧形軌跡，這條軌跡稱為黑體軌跡線。光源的色品坐標如果落于黑體軌跡上，則對應的黑體溫度就為此光源的絕對色溫。絕對色溫的計算公式為：

式中n=（x-0.3320）/（y-0.1858），x、y為CIE-1931的色坐標。為方便描述，色溫也可理解為光源的顏色，隨著色溫值的提高，光源的顏色會由紅色向藍色轉變，如下圖所示。

絕對色溫雖然可以準確地描述光源的顏色，然而對于大部分光源來說，光源的色品坐標不可能與某一絕對溫度下的黑體輻射色品坐標完全相同，為此，Raymond Davis等人提出了相關色溫的概念，一般用Tc來表示，單位為開爾文（K），它表示與光源具有最相似顏色刺激的黑體輻射的溫度。為了快速準確地計算出光源的相關色溫，目前已經提出了幾種比較典型計算方法，包括：三角垂足插值法、黑體軌跡法和模擬黑體軌跡法等，這幾種方法雖然計算精確，但計算過程復雜，計算量大。為了更加高效準確地計算出相關色溫，J.Smith、Macadam和Tamaru等人提出了幾種計算相關色溫的經驗公式。

J.Smith等人提出的相關色溫計算公式為：

式中n=（x-0.3320）/（0.1858-y），x、y為CIE-1931的色坐標。

Macadam等人提出的相關色溫計算公式為：

式中n=（x-0.329）/（y-0.187），x、y為CIE-1931的色坐標。

Tamaru等人提出的相關色溫計算公式為：

式中n=（x-0.332）/（y-0.1858），x、y為CIE-1931的色坐標。

上述三種經驗公式均可以直接計算出已知色品坐標光源的相關色溫，且計算快速、準確。對于多基色混合光，其色品坐標只能落在混合光圍成的色品坐標的連線區域內，故上述經驗公式也可以用混合光相關色溫的計算。

LED光源顯色指數的概念及計算方法：

顯色性是指光源能正確還原物體本來顏色的能力，一般用顯色指數值（Color Rendering Index：CRI）來表示。顯色指數值越大，則代表光源的顯色能力越好，一般認為太陽光的顯色指數為100，這也是顯色指數的最大值。一般來說，在同一色溫下，顯色指數越高，物體顏色就被還原得越真實。

不同的環境對光源的顯色性能要求也不同，例如實驗室、手術室等需要高顯色指數光源來準確還原色彩，一般需要顯色指數在90以上的光源；辦公室、教室等場所一般要求CRI在 70-90 之間；CRI在70 以下的光源，由于顯色性較差，一般只用在室外對于顯色性要求較低或沒有要求的環境。不同顯色指數的等級劃分和一般應用場所如下表 所示。

CRI的計算取決于選定的15種顏色樣品，這15種顏色樣品有各自領域的使用要求，如下圖所示。選取前8塊色樣R1-R8，它們具有中等飽和度與大致相同的明度，并且顏色范圍涵蓋了整個可見光譜，以此來測定一般顯色指數。后6塊R9-R14是較少使用的特殊顏色樣品，例如模仿歐洲人膚色和樹葉綠色的顏色樣品，其中還包括了飽和度更高的原色。

光源對于某一標準顏色樣品的顯色指數計算公式為：

式中，△Ei為15種顏色樣品在標準光源與待測光源下的色差。通常情況下用一般顯色指數Ra表示光源的顯色性能，Ra指特定的前8個標準顏色樣品的平均顯色指數：

光源顯色指數的具體計算步驟如下：

1.將CIE-1931色品坐標中的x，y與CIE1960UCS色品坐標u、v進行轉換，轉換關系如下：

2.計算出15個標準顏色樣品在待測光源、參考光源以及第i個顏色樣品下的色品坐標。

3.計算待測光源、參考光源、第i個顏色樣品的色適應色品位移修正參數c、d，cr，dr，ci，di。由于待測光源和參考光源的色品值存在差異，所以需要將待測光源的色品坐標調整為參考光源的色品坐標，即待測光源的色適應色品位移修正。待測光源、參考光源、第i個顏色樣品的色適應色品位移修正參數計算公式可統一表示為：

4.色適應色品位移修正計算公式如下：

5.計算待測光源與參考光源照明下的實驗色顏色空間色坐標（Wi，Ui，Vi）、（Wri，Uri，Vi）：

為簡化運算，上式中參考光源的色度學參數Wri、Uri、Vri、ur、v，可采用奧爾特斯經驗公式f=b+pm+qm2計算，其中f可分別表示Wri、Uri、Vri、ur、Vr。b、p、q所對應參數的系數，m=104/Tc，其值與絕對色溫有關，可利用下列公式可求得。

6.計算某一標準光源樣品和待測光源的色差，計算公式為：

7.最后利用下列公式即可求得待測光源的15個特殊顯色指數。