博物馆的灯为什么昏暗却不失真？

夜晚的出现使得灯的诞生不可避免。有了灯，人类将不再害怕黑暗...然而，说“一个人看不到灯下的颜色”是什么意思呢？这里的“灯”指的是人造光源，这里的“颜色”指的是物体的颜色。你看不见灯光下的颜色吗？

从“颜色发展指数”开始

你想过这样的问题吗？世界如此丰富多彩，以至于我们只能借助光来看它。是的，作为最早的照明者，自然界的阳光或火光让我们感受到大自然的纯净。然而，绝大多数的光会给真实颜色的呈现以折扣。

不同光源下同一道菜的差异(图片来源:腾讯)

因此，科学家用阳光作为标准来衡量光源对物体的显色程度，也就是说，阳光的显色指数是r = 100。计算其他光源的显色指数，并与太阳光进行比较。具有高显色指数的光源在颜色上表现良好，我们看到的颜色更接近自然原色。然而，具有低显色指数的光源显示出较差的颜色性能，并且我们看到的颜色偏差更大。

不同电光源的显色指数(图片来源:tesengineering)

据报道，白炽灯和卤素灯的一般显色指数在9100之间，短弧氙灯的一般显色指数在998左右，高显色荧光灯和金属卤化物灯的一般显色指数在80-95左右，普通荧光灯的一般显色指数在50-70左右，高压汞灯的一般显色指数在30-40左右，高压钠灯的一般显色指数在20-25左右，低压钠灯的一般显色指数在25左右。对于节能灯，显色指数根据荧光灯管的生产技术水平有很大差异。三基色荧光灯的显色指数可达80-90，紧凑型荧光灯的显色指数可达85。

为什么“你不看灯光下的颜色”？

为什么各种人工光源的显色指数不同？原来标准光源(太阳光)辐射的光谱是连续的，在可见光(波长380纳米-760纳米)范围内，它包含各种颜色的光，如红色、橙色、黄色、绿色、绿色、蓝色和紫色，所以物体在太阳光的照射下会显示出它的真实颜色。

然而，各种人工光源发出的光谱大多是不完整的光谱，与缺失的谱线颜色相同的颜色不会被反射，因此颜色会有不同程度的失真。如果光源发出的光谱中所有颜色的比例与自然光相似，那么我们眼睛看到的颜色就更真实。

不同颜色指数光源下的颜色对比(图像来源:搜狐)

在珠宝行业，一直有一种说法，不要在灯下看玉，原因是一样的。据有知识的人说，在灯下观察翡翠和在自然光下观察翡翠有很大的不同。在自然光下可以清晰地看到翡翠的颜色、质地和水头。当人们在光线下观察翡翠时，颜色往往显得更亮，水头也更充足，因此翡翠的价值被高估了。如果你不明白这一点，你将经常遭受购买翡翠。

光对玉石颜色的影响(左:暖色光，右:自然光)

(资料来源:一点通)

有没有不失真的灯？

由于色彩失真是由不良的显色性能引起的，所以可以制造具有高显色性能的光源吗？

一般来说，人工光源的显色性能是由其光谱能量分布特性决定的。基于热辐射原理的白炽灯具有与太阳光基本相同的光谱特性，并且具有良好的显色效果。然而，由于其极低的能源效率，它被淘汰了。

对于节能灯来说，光谱能量分布是由荧光粉的技术质量决定的，所以荧光粉的质量直接影响节能灯的显色性能。使用高质量三基色磷光体的节能灯具有高显色性能，因为红光(R)、绿光(G)和蓝光(B)在其光谱能量中的分布比非常接近于阳光。然而，使用卤素或混合荧光粉的节能灯具有较低的显色性能。高显色性能的节能灯能真实再现彩色物体的颜色，无色差。相反，它会扭曲彩色物体的颜色。

高显色指数光源(照片来源:搜狐)

不同的应用场景对光源的显色指数有不同的要求。例如，在博物馆、超市、商店、餐馆等场合，一般应选择连续光谱、宽频带的光源，这有助于展示物品的真实颜色。从视觉保护的角度来看，儿童学习灯要求显色指数大于80，这有助于改善儿童的视觉疲劳。

对于需要精确颜色对比的地方，要求显色指数达到90-100。例如，在一些医学领域，也需要具有高显色指数的光源。如果在手术室或病房里尽可能多地创造出全光谱的自然光，病人和医生的精神压力就可以得到缓解。使用高显色指数光源的医疗诊断设备能够反映病人身体部位的真实颜色，从而帮助医生做出准确的诊断。

参考

【1】苏。进入绿色照明。中国电力出版社，2010。

【2】https://www . flexfireleds . com/color-rendering-index-CRI-and-led-lighting-what-is-CRI/

【3】https://store . Yujin TL . com/blogs/high-cri-led/16578417-全光谱光源-人造-高CRI