อ่าน 13 นาที
แหล่งกำเนิดแสงมาตรฐาน
แหล่ง กำเนิดแสงมาตรฐาน คือ แหล่งกำเนิด แสงที่มองเห็นได้ ในทางทฤษฎี ซึ่ง มีการกระจายกำลังสเปกตรัม ที่ได้รับการเผยแพร่...
แหล่งกำเนิดแสงมาตรฐาน

แหล่งกำเนิดแสงมาตรฐานคือ แหล่งกำเนิดแสงที่มองเห็นได้ ในทางทฤษฎี ซึ่งมีการกระจายกำลังสเปกตรัมที่ได้รับการเผยแพร่ แหล่งกำเนิดแสงมาตรฐานเป็นพื้นฐานสำหรับการเปรียบเทียบภาพหรือสีที่บันทึกภายใต้สภาพแสงที่แตกต่างกัน
แหล่งกำเนิดแสง CIE
คณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยการให้แสงสว่าง (โดยทั่วไปย่อว่าCIEตามชื่อภาษาฝรั่งเศส) เป็นหน่วยงานที่รับผิดชอบในการเผยแพร่มาตรฐานการให้แสงสว่างที่เป็นที่รู้จักกันดีทั้งหมด โดยแต่ละมาตรฐานจะรู้จักกันด้วยตัวอักษรหรือตัวอักษรและตัวเลขผสมกัน
แหล่งกำเนิดแสง A, B และ C ถูกนำมาใช้ในปี 1931 โดยมีจุดประสงค์เพื่อแสดงถึงแสงจากหลอดไฟไส้โดยเฉลี่ย แสงแดดโดยตรง และแสงธรรมชาติโดยเฉลี่ย ตามลำดับ แหล่งกำเนิดแสง D (1967) แสดงถึงความแปรผันของแสงธรรมชาติ แหล่งกำเนิดแสง E เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่มีพลังงานเท่ากัน ในขณะที่แหล่งกำเนิดแสง F (2004) แสดงถึงหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่มีส่วนประกอบต่างๆ กัน
มีคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการสร้างแหล่งกำเนิดแสง ("แหล่งกำเนิดมาตรฐาน") ในเชิงทดลองที่สอดคล้องกับแหล่งกำเนิดแสงรุ่นเก่า สำหรับแหล่งกำเนิดแสงรุ่นใหม่กว่า (เช่น ซีรีส์ D) ผู้ทำการทดลองจะต้องวัดโปรไฟล์ของแหล่งกำเนิดแสงและเปรียบเทียบกับสเปกตรัมที่เผยแพร่[ 1 ]
ในปัจจุบัน ยังไม่มีแหล่งกำเนิดแสงเทียมใดที่แนะนำให้ใช้เพื่อให้ได้มาตรฐานแสง CIE D65 หรือแสง D อื่นๆ ที่มีอุณหภูมิสีแตกต่างกัน หวังว่าการพัฒนาใหม่ๆ ในด้านแหล่งกำเนิดแสงและตัวกรองจะช่วยให้มีพื้นฐานที่เพียงพอสำหรับการให้คำแนะนำจาก CIE ในอนาคต
— CIE, รายงานทางเทคนิค (2004) การวัดสี ฉบับที่ 3 เอกสารเผยแพร่หมายเลข 15:2004 สำนักงานกลาง CIE เวียนนา
อย่างไรก็ตาม พวกเขาได้จัดเตรียมมาตรวัดที่เรียกว่าดัชนีเมตาเมอริซึมเพื่อประเมินคุณภาพของเครื่องจำลองแสงแดด[ 2 ] [ 3 ]ดัชนีเมตาเมอริซึมจะทดสอบว่าตัวอย่างเมตาเมริกห้าชุดตรงกันได้ดีเพียงใดภายใต้แสงทดสอบและแสงอ้างอิง ในลักษณะที่คล้ายกับดัชนีการแสดงสีจะมีการคำนวณความแตกต่างเฉลี่ยระหว่างเมตาเมอร์[ 4 ]
แหล่งกำเนิดแสง A
CIE ให้คำจำกัดความของแหล่งกำเนิดแสง A ไว้ดังนี้:
มาตรฐานแสง CIE A มีจุดประสงค์เพื่อแสดงถึงแสงสว่างจากหลอดไส้ทังสเตนทั่วไปที่ใช้ในบ้าน การกระจายพลังงานสเปกตรัมสัมพัทธ์ของมันเป็นไปตามการกระจายตัวของรังสีแบบพลังค์ที่อุณหภูมิประมาณ 2856 เคลวิน ควรใช้มาตรฐานแสง CIE A ในการใช้งานด้านการวัดสีทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการใช้แสงจากหลอดไส้ เว้นแต่จะมีเหตุผลเฉพาะที่ต้องใช้มาตรฐานแสงอื่น
— CIE, มาตรฐานแหล่งกำเนิดแสงของ CIE สำหรับการวัดสี
การแผ่รังสีสเปกตรัมของวัตถุดำเป็นไปตามกฎของพลังค์ :
ในขณะที่ทำการกำหนดมาตรฐานของแหล่งกำเนิดแสง A ค่าทั้งสอง(ซึ่งไม่ส่งผลต่อ SPD สัมพัทธ์) และมีค่าแตกต่างกัน ในปี 1968 ค่าประมาณของc 2ได้รับการแก้ไขจาก 0.01438 m·K เป็น 0.014388 m·K (และก่อนหน้านั้น ค่าอยู่ที่ 0.01435 m·K เมื่อมีการกำหนดมาตรฐานของแหล่งกำเนิดแสง A) ความแตกต่างนี้ทำให้เส้นโค้งพลังค์ เปลี่ยนไป ส่งผล ให้อุณหภูมิสีของแหล่งกำเนิดแสงเปลี่ยนจากค่าปกติ 2848 K เป็น 2856 K:
เพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสีที่อาจเกิดขึ้นเพิ่มเติม ปัจจุบัน CIE ระบุ SPD โดยตรงโดยอิงจากค่าc 2 เดิม (พ.ศ. 2474) : [ 1 ]
สำหรับความยาวคลื่น λ (นาโนเมตร) ค่าสัมประสิทธิ์ได้รับการเลือกเพื่อให้ได้ค่า SPD ที่เป็นมาตรฐานเท่ากับ 100 ที่560 นาโนเมตรค่าไตรสติมูลัสคือ( X , Y , Z ) = (109.85, 100.00, 35.58)และพิกัดสีโดยใช้ผู้สังเกตมาตรฐานคือ( x , y ) = (0.44758, 0.40745 )
แหล่งกำเนิดแสง B และ C
แหล่งกำเนิดแสง B และ C เป็นการจำลองแสงแดดที่ทำได้ง่าย โดยปรับเปลี่ยนแหล่งกำเนิดแสง A โดยใช้ตัวกรองของเหลว B ทำหน้าที่เป็นตัวแทนของแสงแดดตอนเที่ยง โดยมีอุณหภูมิสีสัมพันธ์ (CCT) 4874 K ในขณะที่ C เป็นตัวแทนของแสงแดดโดยเฉลี่ย โดยมี CCT 6774 K น่าเสียดายที่การจำลองเหล่านี้ทำได้ไม่ดีนักในทุกช่วงของแสงแดดธรรมชาติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงคลื่นแสงที่มองเห็นได้ในระยะสั้นและช่วงคลื่นอัลตราไวโอเลต เมื่อสามารถจำลองได้อย่างสมจริงมากขึ้น แหล่งกำเนิดแสง B และ C จึงถูกยกเลิกและแทนที่ด้วยชุด D [ 1 ]
แหล่งกำเนิดแสง C ไม่ได้รับการรับรองมาตรฐาน CIE แต่การกระจายกำลังสเปกตรัมสัมพัทธ์ ค่าไตรสติมูลัส และพิกัดสีของแหล่งกำเนิดแสงนี้แสดงอยู่ในตาราง T.1 และตาราง T.3 เนื่องจากเครื่องมือวัดและการคำนวณในทางปฏิบัติจำนวนมากยังคงใช้แหล่งกำเนิดแสงนี้อยู่
— CIE, เอกสารเผยแพร่ 15:2004 [ 5 ]
ผู้ส่องสว่าง B ไม่ได้รับการยกย่องเช่นนั้นในปี 2004
ตัวกรองของเหลวที่ออกแบบโดย Raymond Davis และ Kasson S. Gibson ในปี 1931 [ 6 ]มีค่าการดูดซับค่อนข้างสูงที่ปลายสเปกตรัมสีแดง ซึ่งช่วยเพิ่ม CCT ของหลอดไฟไส้ ให้เทียบเท่าระดับแสงแดดได้อย่างมีประสิทธิภาพ การทำงานนี้คล้ายกับ เจลสี CTB ที่ช่างภาพและผู้สร้างภาพยนตร์ใช้ในปัจจุบัน แม้ว่าจะไม่สะดวกเท่าก็ตาม
ตัวกรองแต่ละชนิดใช้สารละลายสองชนิด ซึ่งประกอบด้วยน้ำกลั่นคอปเปอร์ซัลเฟตแมนไนต์ไพริดีนกรดซัล ฟิว ริกโคบอลต์และแอมโมเนียมซัลเฟต ในปริมาณที่กำหนด สารละลายทั้งสองชนิดถูกคั่นด้วยแผ่นกระจกใส ปริมาณของส่วนผสมถูกเลือกอย่างระมัดระวังเพื่อให้การผสมผสานกันทำให้ได้ตัวกรองที่แปลงอุณหภูมิสี กล่าวคือ แสงที่ผ่านการกรองยังคงเป็นสีขาว
ชุดอิลลูมิแนนท์ D

หลอดไฟ ตระกูลDถูกออกแบบมาเพื่อจำลองแสงแดดธรรมชาติและวางตัวตามแนวเส้นโค้งแสงแดด การสร้างหลอดไฟเหล่านี้ขึ้นมาเองนั้นทำได้ยาก แต่สามารถอธิบายลักษณะทางคณิตศาสตร์ได้ง่าย
ภายในปี พ.ศ. 2507 การกระจายพลังงานสเปกตรัม (SPD) ของแสงแดดหลายรายการได้รับการวัดอย่างอิสระโดย HW Budde จากสภาวิจัยแห่งชาติของแคนาดาในออตตาวา, HR Condit และ F. Grum จากบริษัท Eastman Kodak ในโรเชสเตอร์ รัฐนิวยอร์ก [7] และ ST Henderson และ D. Hodgkiss จาก Thorn Electrical Industries ในเอนฟิลด์ (ทางเหนือของลอนดอน) [ 8 ]รวมทั้งหมด 622 ตัวอย่าง Deane B. Judd , David MacAdamและGünter Wyszecki วิเคราะห์ตัวอย่างเหล่านี้และพบว่าพิกัดสี( x , y ) เป็นไปตามความสัมพันธ์ กำลังสองอย่างง่ายซึ่งต่อมาเรียกว่าตำแหน่งแสงแดด: [ 9 ]
การวิเคราะห์เวกเตอร์ลักษณะเฉพาะเผยให้เห็นว่า SPD สามารถประมาณได้อย่างน่าพอใจโดยใช้ค่าเฉลี่ย (S 0 ) และเวกเตอร์ลักษณะเฉพาะสองตัวแรก (S 1และ S 2 ): [ 10 ] [ 11 ]

กล่าวโดยง่าย SPD ของตัวอย่างแสงแดดที่ศึกษาสามารถแสดงได้ในรูปของการรวมเชิงเส้นของ SPD คงที่สามตัว เวกเตอร์แรก (S 0 ) คือค่าเฉลี่ยของตัวอย่าง SPD ทั้งหมด ซึ่งเป็น SPD ที่สร้างขึ้นใหม่ได้ดีที่สุดที่สามารถสร้างได้ด้วยเวกเตอร์คงที่เพียงตัวเดียว เวกเตอร์ที่สอง (S 1 ) สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงสีเหลือง-น้ำเงิน (ตามแนวเส้น) โดยคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กันเนื่องจากสัดส่วนของแสงแดดทางอ้อมต่อแสงแดดโดยตรง[ 9 ]เวกเตอร์ที่สาม (S 2 ) สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงสีชมพู-เขียว (ตามแนวเส้น) ที่เกิดจากการมีน้ำในรูปของไอน้ำและหมอก[ 9 ]

เมื่อถึงเวลาที่ CIE ได้กำหนดรูปแบบ D-series อย่างเป็นทางการ[ 12 ]การคำนวณค่าสีสำหรับไอโซเทอร์มเฉพาะจะถูกรวมไว้ด้วย[ 13 ] จากนั้น Judd และคณะได้ขยาย SPD ที่สร้างขึ้นใหม่เป็น300 nm – 330 nmและ700 nm – 830 nmโดยใช้ข้อมูลการดูดกลืนสเปกตรัมของบรรยากาศโลกจากดวงจันทร์[ 14 ] SPD ที่แสดงเป็นตารางโดย CIE ในปัจจุบันได้มาจากการประมาณค่าเชิงเส้นของ ชุดข้อมูล 10 nmลงมาถึง5 nm [ 15 ] อย่างไรก็ตามมีข้อเสนอให้ใช้การประมาณค่าแบบสปลายแทน[ 16 ]
มีการศึกษาที่คล้ายกันนี้ในส่วนอื่นๆ ของโลก หรือทำการวิเคราะห์ซ้ำของ Judd et al. ด้วยวิธีการคำนวณที่ทันสมัย ในการศึกษาหลายๆ ครั้งเหล่านี้ ตำแหน่งแสงแดดอยู่ใกล้กับตำแหน่งพลังค์มากกว่าใน Judd et al.อย่างเห็นได้ชัด[ 17 ] [ 18 ]
CIE กำหนดให้ D65 เป็นมาตรฐานของแสงกลางวัน:
[D65] มีจุดประสงค์เพื่อแสดงถึงแสงแดดโดยเฉลี่ย และมีอุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กันประมาณ 6500 K ควรใช้แหล่งกำเนิดแสงมาตรฐาน CIE D65 ในการคำนวณทางสีทั้งหมดที่ต้องการแสงแดดที่เป็นตัวแทน เว้นแต่จะมีเหตุผลเฉพาะที่ต้องใช้แหล่งกำเนิดแสงอื่น การเปลี่ยนแปลงในการกระจายพลังงานสเปกตรัมสัมพัทธ์ของแสงแดดนั้นเกิดขึ้นได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในย่านสเปกตรัมอัลตราไวโอเลต ซึ่งขึ้นอยู่กับฤดูกาล เวลาของวัน และตำแหน่งทางภูมิศาสตร์
— ISO 10526:1999/CIE S005/E-1998, สารให้แสงสว่างมาตรฐาน CIE สำหรับการวัดสี[ 19 ]

การคำนวณ
การกระจายพลังงานสเปกตรัมสัมพัทธ์(SPD) ของแหล่งกำเนิดแสงซีรีส์ D สามารถหาได้จากพิกัดสีในปริภูมิสี CIE 1931 [ 20 ] ขั้นแรก ต้องกำหนดพิกัดสีก่อน:
โดยที่Tคือค่า CCT ของแหล่งกำเนิดแสง โปรดสังเกตว่าค่า CCT ของแหล่งกำเนิดแสงมาตรฐาน D 50 , D 55 , D 65และ D 75นั้นแตกต่างกันเล็กน้อยจากที่ชื่อบ่งบอก ตัวอย่างเช่น D50 มีค่า CCT เท่ากับ 5003 K (แสง "ขอบฟ้า") ในขณะที่D65มีค่า CCT เท่ากับ 6504 K (แสงเที่ยงวัน) ทั้งนี้เนื่องจากค่าคงที่ในกฎของพลังค์ที่กำหนดขึ้นจากการทดลองในตอนแรกนั้นมีความแม่นยำมากขึ้น (และปัจจุบันมีค่าคงที่ในระบบหน่วยวัดสากล) นับตั้งแต่มีการกำหนดแหล่งกำเนิดแสงมาตรฐานเหล่านี้ ซึ่งค่า SPD ของแหล่งกำเนิดแสงเหล่านี้อิงตามค่าดั้งเดิมในกฎของพลังค์[ 1 ]ความคลาดเคลื่อนเดียวกันนี้ใช้ได้กับหลอดไฟทุกดวงในซีรี่ส์ D ได้แก่ D 50 , D 55 , D 65 , D 75และสามารถ "แก้ไข" ได้โดยการคูณอุณหภูมิสีที่กำหนดด้วย; ตัวอย่างเช่นสำหรับ D 65
ในการกำหนด SPD ซีรีส์ D (S D ) ที่สอดคล้องกับพิกัดเหล่านั้น จะต้องกำหนด ค่าสัมประสิทธิ์ M 1และ M 2ของเวกเตอร์ลักษณะเฉพาะ S 1และ S 2 ดังนี้:
โดยที่ค่าเฉลี่ยและ เวกเตอร์ ลักษณะเฉพาะ สองตัวแรก ของ SPD แสดงอยู่ในรูป[ 20 ]เวกเตอร์ลักษณะเฉพาะทั้งสองมีค่าเป็นศูนย์ที่560 นาโนเมตรเนื่องจาก SPD สัมพัทธ์ทั้งหมดได้รับการทำให้เป็นมาตรฐานรอบจุดนี้ เพื่อให้ตรงกับตัวเลขสำคัญทั้งหมดของข้อมูลที่เผยแพร่ของแหล่งกำเนิดแสงมาตรฐาน ค่าของ M 1และ M 2จะต้องปัดเศษเป็นทศนิยมสามตำแหน่งก่อนการคำนวณ S D [ 1 ]
ค่า D65
เมื่อใช้ผู้สังเกตการณ์มาตรฐาน 2° พิกัดสี CIE 1931 ของD65 คือ[ 21 ]
และค่าไตรสติมูลัส XYZ (ปรับให้เป็นมาตรฐานที่Y = 100 ) คือ
สำหรับผู้สังเกตการณ์เสริม 10 °
และค่าไตรสติมูลัส XYZ ที่สอดคล้องกันคือ
เนื่องจาก D65 แทน แสงสี ขาวพิกัดของมันจึงเป็นจุดสีขาว เช่นกัน ซึ่งสอดคล้องกับอุณหภูมิสีสัมพันธ์ที่ 6504 K มาตรฐาน Rec. 709ที่ใช้ใน ระบบ HDTVจะตัดพิกัด CIE 1931 ให้เหลือ x=0.3127, y=0.329
เครื่องจำลองแสงแดด
ไม่มีแหล่งกำเนิดแสงกลางวันจริง มีเพียงเครื่องจำลองเท่านั้น การสร้างแหล่งกำเนิดแสงที่ใช้งานได้จริงซึ่งเลียนแบบแหล่งกำเนิดแสงแบบ D-series เป็นปัญหาที่ยากลำบาก ความสามารถในการสร้างสีสามารถจำลองได้ง่ายๆ โดยการใช้แหล่งกำเนิดแสงที่รู้จักกันดีและใช้ตัวกรอง เช่น Spectralight III ซึ่งใช้หลอดไฟไส้ที่ผ่านการกรอง[ 22 ]อย่างไรก็ตาม SPD ของแหล่งกำเนิดแสงเหล่านี้เบี่ยงเบนจาก SPD ของ D-series ทำให้ประสิทธิภาพในดัชนีเมตาเมริซึม CIE ไม่ดี [ 23 ] [ 24 ]แหล่งกำเนิดแสงที่ดีกว่าได้รับการพัฒนาในช่วงปี 2010 โดยใช้LED สีขาวเคลือบฟอสฟอร์ที่สามารถเลียนแบบแหล่งกำเนิดแสง A, D และ E ได้อย่างง่ายดายด้วย CRI สูง[ 25 ]
แสงสว่าง E

แหล่งกำเนิดแสง E เป็นตัวแผ่รังสีพลังงานเท่ากัน มีค่า SPD คงที่ภายในสเปกตรัมที่มองเห็นได้มีประโยชน์ในฐานะตัวอ้างอิงทางทฤษฎี เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่ให้ความสำคัญกับความยาวคลื่นทุกช่วงเท่ากัน นอกจากนี้ยังมี ค่าไตรสติมูลัส CIE XYZ เท่ากัน ดังนั้นพิกัดสีจึงเป็น (x,y)=(1/3,1/3) ซึ่งเป็นไปตามการออกแบบ ฟังก์ชันการจับคู่สี XYZ ได้รับการทำให้เป็นมาตรฐานเพื่อให้ค่าอินทิกรัลของฟังก์ชันเหล่านั้นตลอดสเปกตรัมที่มองเห็นได้มีค่าเท่ากัน[ 1 ]
แหล่งกำเนิดแสง E ไม่ใช่วัตถุสีดำ ดังนั้นจึงไม่มีอุณหภูมิสี แต่สามารถประมาณได้ด้วยแหล่งกำเนิดแสงซีรีส์ D ที่มี CCT เท่ากับ 5455 K (ในบรรดาแหล่งกำเนิดแสงมาตรฐาน D 55ใกล้เคียงที่สุด) ผู้ผลิตบางครั้งเปรียบเทียบแหล่งกำเนิดแสงกับแหล่งกำเนิดแสง E เพื่อคำนวณความบริสุทธิ์ของการกระตุ้น[ 26 ]
ชุดอิลลูมิแนนท์ FL
เอกสารเผยแพร่ CIE 15.2 ได้แนะนำหลอดไฟใหม่ 12 หลอด ซึ่งเป็นตัวแทนของหลอดฟลูออเรสเซนต์หลายชนิดและประกอบด้วยชุด F [ 27 ] ต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็นชุด FLตั้งแต่เอกสารเผยแพร่ CIE 15:2004 เป็นต้นไป[ 5 ]มาตรฐานดั้งเดิม 12 มาตรฐานถูกกระจายไปยัง 3 กลุ่ม:
- มาตรฐาน FL1–FL6 แสดงถึงหลอดฟลูออเรสเซนต์ "มาตรฐาน" ซึ่งประกอบด้วยการปล่อยแสงแบบกึ่งบรอดแบนด์สองช่วงความถี่จาก การกระตุ้นด้วย แอนติโมนีและแมงกานีสในสารเรืองแสง แคลเซียมฮาโลฟอสเฟต FL4 มีความน่าสนใจเป็นพิเศษ เนื่องจากถูกนำมาใช้ในการสอบเทียบ ดัชนีการแสดงสี CIE (สูตร CRI ถูกเลือกเพื่อให้ FL4 มีค่า CRI เท่ากับ 51)
- มาตรฐาน FL7–FL9 แสดงถึงหลอดฟลูออเรสเซนต์แบบ "บรอดแบนด์" ( แสงสเปกตรัมเต็มรูปแบบ ) ที่มีสารเรืองแสงหลายชนิด และมีค่า CRI สูงกว่า
- มาตรฐาน FL10–FL12 แสดงถึงแหล่งกำเนิดแสงแบบไตรแบนด์แคบ ซึ่งประกอบด้วยการปล่อยแสง "แคบ" สามช่วง (เกิดจากองค์ประกอบไตรภาคของสารเรืองแสงธาตุหายาก) ในช่วงสีแดง เขียว และน้ำเงินของสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้ ซึ่งส่งผลให้ค่า CRI ต่ำ
สมาชิกภายในกลุ่มแสดงถึง CCT ที่แตกต่างกัน โดยสามารถปรับน้ำหนักฟอสฟอร์เพื่อให้ได้ CCT ที่ต้องการ ในแต่ละกลุ่มทั้งสามกลุ่มนี้ CIE ระบุว่า FL2, FL7 และ FL11 "มีความสำคัญ" ในการเป็นตัวแทนของกลุ่มนั้นๆ[ 5 ]
- FL1–6 : มาตรฐาน
- FL7–9 : บรอดแบนด์
- FL10–12 : แถบความถี่แคบ
CIE 15:2004 ยังได้แนะนำหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ใหม่ 15 ชนิด ซึ่งเป็นตัวแทนของหลอดฟลูออเรสเซนต์ประเภทต่างๆ และประกอบด้วยชุดย่อย FL3 [ 5 ] มาตรฐานทั้ง 15 รายการนี้แบ่งออกเป็น 5 กลุ่ม:
- มาตรฐาน FL3.1-FL3.3 แสดงถึงหลอดไฟฮาโลฟอสเฟตมาตรฐาน (คล้ายกับ FL1-6)
- มาตรฐาน FL3.4-FL3.6 แสดงถึงหลอดไฟประเภท DeLuxe (คล้ายกับ FL7-9)
- มาตรฐาน FL3.7-FL3.11 แสดงถึงหลอดไฟสามแถบ (คล้ายกับ FL10-12)
- มาตรฐาน FL3.12-FL3.14 แสดงถึงหลอดไฟหลายย่านความถี่
- มาตรฐาน FL3.15 แสดงถึงหลอดฟลูออเรสเซนต์จำลอง D65
- FL3.1-3.3 : มาตรฐาน
- FL3.4-3.6 : ดีลักซ์
- FL3.7-3.11 : สามย่านความถี่
- FL3.12-3.14 : หลายย่านความถี่
- FL3.15 : โปรแกรมจำลอง D65
ซีรี่ส์ Illuminator ของ HP
CIE 15:2004 ได้แนะนำหลอดไฟใหม่ 5 ชนิดที่เป็นตัวแทนของหลอดไฟปล่อยประจุแรงดันสูงประเภทต่างๆ และประกอบด้วยชุด HP .: [ 5 ]
- มาตรฐาน HP1 สำหรับหลอดไฟโซเดียมความดันสูงมาตรฐาน
- มาตรฐาน HP2 สำหรับหลอดไฟโซเดียมความดันสูงที่เพิ่มสีสัน
- มาตรฐาน HP3-HP5 สำหรับหลอดไฟเมทัลฮาไลด์
- เอชพี1 และ เอชพี2
- HP3 ถึง HP5
ชุดไฟ LED
เอกสารเผยแพร่ CIE 15:2018 แนะนำหลอดไฟ LED ใหม่ 9 ชนิด ซึ่งเป็นตัวแทนของLED สีขาว หลายชนิด ที่มี CCT ตั้งแต่ 2700~6600 K [ 28 ] LED-B1 ถึง B5 กำหนดหลอดไฟ LED มาตรฐานที่มีแสงสีน้ำเงินที่แปลงด้วยฟอสฟอร์ LED-BH1 กำหนดส่วนผสมของแสงสีน้ำเงินที่แปลงด้วยฟอสฟอร์และ LED สีแดง LED-RGB1 กำหนดแสงสีขาวที่ผลิตโดยส่วนผสมของ LED สามสี LED-V1 และ V2 กำหนด LED ที่มีแสงสีม่วงที่แปลงด้วยฟอสฟอร์
- LED-B1 ถึง B5
- LED-BH1 และ RGB1
- LED-V1 และ V2
รหัสชุดแสงสว่าง
เอกสารเผยแพร่ CIE 184:2009 ได้แนะนำแหล่งกำเนิดแสงใหม่สองชนิดที่แสดงถึงแสง ธรรมชาติ ภายในอาคาร[ 29 ]ซึ่งต่อมาได้ถูกรวมเป็นชุด IDใน CIE 15:2018 [ 28 ] ID50 และ ID65 เทียบเท่ากับแหล่งกำเนิดแสงภายนอกอาคาร D50 และ D65 ที่กรองผ่านกระจกหน้าต่าง จึงทำให้ไม่มีรังสีอัลตราไวโอเลต[ 29 ]ค่า CCT ภายในอาคารจะสูงกว่า (เย็นกว่า) ประมาณ 100K เมื่อเทียบกับค่า CCT ภายนอกอาคาร
- เปรียบเทียบหลอดไฟมาตรฐาน CIE รุ่น D65 และ ID65
- เปรียบเทียบหลอดไฟมาตรฐาน CIE รุ่น D50 และ ID50
- ค่าการส่งผ่านแสงสัมพัทธ์ของแผ่นกระจกหนา 10 มม. โดยอ้างอิงจากแหล่งกำเนิดแสง CIE ID65 และ D65
จุดสีขาว
สเปกตรัมของแหล่งกำเนิดแสงมาตรฐาน เช่นเดียวกับโปรไฟล์แสงอื่นๆ สามารถแปลงเป็นค่าไตรสติมูลัสได้ ชุดพิกัดไตรสติมูลัสสามค่าของแหล่งกำเนิดแสงเรียกว่าจุดขาวหากโปรไฟล์ได้รับการทำให้เป็นมาตรฐานแล้ว จุดขาวสามารถแสดงได้อย่างเทียบเท่าในรูปของพิกัดสีคู่ หนึ่ง
หากภาพถูกบันทึกในพิกัดไตรสติมูลัส (หรือในค่าที่สามารถแปลงไปมาระหว่างพิกัดเหล่านั้นได้) จุดสีขาวของแหล่งกำเนิดแสงที่ใช้จะให้ค่าสูงสุดของพิกัดไตรสติมูลัสที่จะถูกบันทึก ณ จุดใดๆ ในภาพ ในกรณีที่ไม่มีการเรืองแสงจุดนี้เรียกว่าจุดสีขาวของภาพ
กระบวนการคำนวณจุดสีขาวนั้นละทิ้งข้อมูลจำนวนมากเกี่ยวกับลักษณะของแหล่งกำเนิดแสง ดังนั้นถึงแม้ว่าจะสามารถคำนวณจุดสีขาวที่แน่นอนได้สำหรับแหล่งกำเนิดแสงทุกชนิด แต่การรู้จุดสีขาวของภาพเพียงอย่างเดียวก็ไม่ได้บอกอะไรมากมายเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดแสงที่ใช้ในการบันทึกภาพนั้น
จุดสีขาวของแหล่งกำเนิดแสงมาตรฐาน
รายการแหล่งกำเนิดแสงมาตรฐาน พิกัดสี CIE (x,y) ของตัวกระจายแสงที่สะท้อน (หรือส่งผ่าน) อย่างสมบูรณ์แบบ และอุณหภูมิสีที่สัมพันธ์ กัน (CCT) จะแสดงอยู่ด้านล่าง พิกัดสี CIE จะแสดงสำหรับทั้งมุมมอง 2 องศา (1931) และมุมมอง 10 องศา (1964) [ 30 ]แถบสีแสดงถึงสีของจุดสีขาวแต่ละจุด ซึ่งคำนวณโดยอัตโนมัติโดย Wikipedia โดยใช้ แม่ แบบอุณหภูมิสี
| ชื่อ | CIE 1931 2° | CIE 1964 10° | ซีซีที ( เค ) | บันทึก | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| x 2° | y 2° | x 10° | y 10° | |||
| เอ | 0.44758 | 0.40745 | 0.45117 | 0.40594 | 2856 | หลอดไส้ / ทังสเตน |
| บี | 0.34842 | 0.35161 | 0.34980 | 0.35270 | 4874 | ล้าสมัย แสงแดดส่องตรงตอนเที่ยง |
| ซี | 0.31006 | 0.31616 | 0.31039 | 0.31905 | 6774 | ล้าสมัย เฉลี่ย / ท้องฟ้าทางทิศเหนือ เวลากลางวันNTSC 1953 [ 35 ] , PAL-M [ 36 ] [ a ] |
| ดี50 | 0.34567 | 0.35850 | 0.34773 | 0.35952 | 5003 | แสงขอบฟ้า, โปรไฟล์ ICC PCS [ a ] |
| ดี55 | 0.33242 | 0.34743 | 0.33411 | 0.34877 | 5503 | แสงแดดช่วงกลางเช้า/กลางบ่าย |
| ดี65 | 0.31272 | 0.32903 | 0.31382 | 0.33100 | 6504 | แสงแดดตอนเที่ยง: โทรทัศน์ , พื้นที่สี sRGB [ a ] |
| ดี75 | 0.29902 | 0.31485 | 0.29968 | 0.31740 | 7504 | แสงสว่างจากท้องฟ้าทางทิศเหนือ |
| ดี93 | 0.28315 | 0.29711 | 0.28327 | 0.30043 | 9305 | จอภาพฟอสฟอร์สีน้ำเงินประสิทธิภาพสูงBT.2035 [ a ] , NTSC-J [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] |
| อี | 0.33333 | 0.33333 | 0.33333 | 0.33333 | 5454 | พลังงานเท่ากัน |
| เอฟแอล1 | 0.31310 | 0.33727 | 0.31811 | 0.33559 | 6430 | แสงฟลูออเรสเซนต์กลางวัน |
| เอฟแอล2 | 0.37208 | 0.37529 | 0.37925 | 0.36733 | 4230 | หลอดฟลูออเรสเซนต์สีขาวเย็นตา |
| เอฟแอล3 | 0.40910 | 0.39430 | 0.41761 | 0.38324 | 3450 | หลอดฟลูออเรสเซนต์สีขาว |
| เอฟแอล4 | 0.44018 | 0.40329 | 0.44920 | 0.39074 | 2940 | หลอดฟลูออเรสเซนต์สีขาวนวล |
| เอฟแอล5 | 0.31379 | 0.34531 | 0.31975 | 0.34246 | 6350 | แสงฟลูออเรสเซนต์กลางวัน |
| เอฟแอล6 | 0.37790 | 0.38835 | 0.38660 | 0.37847 | 4150 | หลอดฟลูออเรสเซนต์สีขาวสว่าง |
| เอฟแอล7 | 0.31292 | 0.32933 | 0.31569 | 0.32960 | 6500 | เครื่องจำลอง D65 , เครื่องจำลองแสงแดด |
| เอฟแอล8 | 0.34588 | 0.35875 | 0.34902 | 0.35939 | 5000 | เครื่องจำลอง D50, Sylvania F40 Design 50 |
| เอฟแอล9 | 0.37417 | 0.37281 | 0.37829 | 0.37045 | 4150 | หลอดฟลูออเรสเซนต์สีขาวเย็นคุณภาพเยี่ยม |
| เอฟแอล10 | 0.34609 | 0.35986 | 0.35090 | 0.35444 | 5000 | ฟิลิปส์ TL85 อัลตร้าลูม 50 |
| เอฟแอล11 | 0.38052 | 0.37713 | 0.38541 | 0.37123 | 4000 | ฟิลิปส์ TL84 อัลตร้าลูม 40 |
| เอฟแอล12 | 0.43695 | 0.40441 | 0.44256 | 0.39717 | 3000 | ฟิลิปส์ TL83 อัลตร้าลูม 30 |
| เอฟแอล3.1 | 0.4407 | 0.4033 | 2932 | ฮาโลฟอสเฟตมาตรฐาน | ||
| เอฟแอล3.2 | 0.3808 | 0.3734 | 3965 | ฮาโลฟอสเฟตมาตรฐาน | ||
| เอฟแอล33 | 0.3153 | 0.3439 | 6280 | ฮาโลฟอสเฟตมาตรฐาน | ||
| เอฟแอล3.4 | 0.4429 | 0.4043 | 2904 | ประเภทดีลักซ์ | ||
| เอฟแอล3.5 | 0.3749 | 0.3672 | 4086 | ประเภทดีลักซ์ | ||
| เอฟแอล3.6 | 0.3488 | 0.3600 | 4894 | ประเภทดีลักซ์ | ||
| เอฟแอล3.7 | 0.4384 | 0.4045 | 2979 | สามแถบ | ||
| เอฟแอล3.8 | 0.3820 | 0.3832 | 4006 | สามแถบ | ||
| เอฟแอล3.9 | 0.3499 | 0.3591 | 4853 | สามแถบ | ||
| เอฟแอล3.10 | 0.3455 | 0.3560 | 5000 | สามแถบ | ||
| เอฟแอล3.11 | 0.3245 | 0.3434 | 5854 | สามแถบ | ||
| เอฟแอล3.12 | 0.4377 | 0.4037 | 2984 | หลายย่านความถี่ | ||
| เอฟแอล3.13 | 0.3830 | 0.3724 | 3896 | หลายย่านความถี่ | ||
| เอฟแอล3.14 | 0.3447 | 0.3609 | 5045 | หลายย่านความถี่ | ||
| เอฟแอล3.15 | 0.3127 | 0.3290 | 6509 | เครื่องจำลอง D65 | ||
| เอชพี1 | 0.533 | 0.415 | 1959 | หลอดไฟโซเดียมความดันสูงมาตรฐาน | ||
| เอชพี2 | 0.4778 | 0.4158 | 2506 | หลอดไฟโซเดียมความดันสูงแบบเพิ่มสีสัน | ||
| เอชพี3 | 0.4302 | 0.4075 | 3144 | หลอดไฟเมทัลฮาไลด์แรงดันสูง | ||
| เอชพี4 | 0.3812 | 0.3797 | 4002 | หลอดไฟเมทัลฮาไลด์แรงดันสูง | ||
| เอชพี5 | 0.3776 | 0.3713 | 4039 | หลอดไฟเมทัลฮาไลด์แรงดันสูง | ||
| LED-B1 | 0.4560 | 0.4078 | 2733 | สีน้ำเงินที่แปลงด้วยฟอสฟอร์ | ||
| LED-B2 | 0.4357 | 0.4012 | 2998 | สีน้ำเงินที่แปลงด้วยฟอสฟอร์ | ||
| LED-B3 | 0.3756 | 0.3723 | 4103 | สีน้ำเงินที่แปลงด้วยฟอสฟอร์ | ||
| ไฟ LED-B4 | 0.3422 | 0.3502 | 5109 | สีน้ำเงินที่แปลงด้วยฟอสฟอร์ | ||
| LED-B5 | 0.3118 | 0.3236 | 6598 | สีน้ำเงินที่แปลงด้วยฟอสฟอร์ | ||
| LED-BH1 | 0.4474 | 0.4066 | 2851 | การผสมผสานระหว่าง LED สีน้ำเงินที่แปลงด้วยสารเรืองแสงและ LED สีแดง (ไฮบริดสีน้ำเงิน) | ||
| ไฟ LED-RGB1 | 0.4557 | 0.4211 | 2840 | การผสมผสานของไฟ LED สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน | ||
| LED-V1 | 0.4548 | 0.4044 | 2724 | สีม่วงที่แปลงด้วยฟอสฟอร์ | ||
| LED-V2 | 0.3781 | 0.3775 | 4070 | สีม่วงที่แปลงด้วยฟอสฟอร์ | ||
| รหัส 50 | 0.3432 | 0.3602 | 5098 | แสงธรรมชาติภายในอาคาร | ||
| รหัส 65 | 0.3107 | 0.3307 | 6603 | แสงธรรมชาติภายในอาคาร | ||
- จอแสดง ผล ใช้จุดสีขาวของ แหล่ง กำเนิดแสง มาตรฐานนี้เท่านั้น ไม่ได้ปล่อยสเปกตรัมที่ต้องการ
ลิงก์ภายนอก
- ตารางแสดงค่าสีที่คัดเลือกแล้วใน Excelตามที่ตีพิมพ์ในCIE 15:2004
- ระบบตรวจจับของ Konica Minolta: แหล่งกำเนิดแสงและอุปกรณ์ให้แสงสว่าง
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ แหล่งกำเนิดแสงมาตรฐาน
แหล่ง กำเนิดแสงมาตรฐาน คือ แหล่งกำเนิด แสงที่มองเห็นได้ ในทางทฤษฎี ซึ่ง มีการกระจายกำลังสเปกตรัม ที่ได้รับการเผยแพร่...
แหล่งกำเนิดแสง CIE
คณะ กรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยการให้แสงสว่าง (โดยทั่วไปย่อว่า CIE ตามชื่อภาษาฝรั่งเศส) เป็นหน่วยงานที่รับผิดชอบในการเผยแพร่มาตรฐานการให้แสงสว่างที่เป็นที่รู้จักกันดีทั้งหมด โดยแต่ละมาตรฐานจะรู้จักกันด้วยตัวอักษรหรือตัวอักษรและตัวเลขผสมกัน
แหล่งกำเนิดแสง A
CIE ให้คำจำกัดความของแหล่งกำเนิดแสง A ไว้ดังนี้:
แหล่งกำเนิดแสง B และ C
แหล่งกำเนิดแสง B และ C เป็นการจำลองแสงแดดที่ทำได้ง่าย โดยปรับเปลี่ยนแหล่งกำเนิดแสง A โดยใช้ตัวกรองของเหลว B ทำหน้าที่เป็นตัวแทนของแสงแดดตอนเที่ยง โดยมี อุณหภูมิสีสัมพันธ์ (CCT) 4874 K ในขณะที่ C เป็นตัวแทนของแสงแดดโดยเฉลี่ย โดยมี CCT 6774 K...