白光量化

為了精準量化的描述顏色，在 1931 年時國際照明協會(International Commission on Illumination, CIE)集結科學家共同開發出量化顏色的模型，

此稱為國際照明協會 XYZ 色域座標(CIE XYZ color space)，科學家發現人 眼裡有短、中、長三種波長的接收器，也就是藍、綠、紅接收器，這代表 我們可以用三個參數來描述人眼感知顏色的量化數值，此色域座標是由非 常多的色域組成，如圖 9 所示，經由實驗直接量測人眼對各種顏色的感知，

各色域內的色塊皆可當作顏色組成的基本元素，RGB 三點連線形成一個三 角形，三角形內所包範圍內的任何顏色皆可以 RGB 三色的線性組合得到，

如圖 9 中的 E 點，適當的調整 RGB 的成分即可得到該點顏色，即白光。

圖 9、CIE 色域座標圖

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以此科學化的方式來表達顏色使相關領域的工作者受惠良多，在色座標內 的馬蹄形色區內顯示了所有的可見光，在二維的色座標內僅有 x 及 y，z 值 可由 x + y + z = 1 推導而出，中央白光區域最中間點為(0.333, 0.333)，一般 稱此點為最白點，但是受現代藝術及工藝影響，各種類型的白光皆有其用 途及愛好者，譬如偏紅的暖白光、偏藍綠的冷白光。

2.2.2 相對色溫度(correlated color temperature)

根據普朗克的黑體輻射理論，加熱一具有完全吸收及放射的理想黑體，

該黑體的顏色會隨溫度不同而改變，圖 10 中從右上延伸至左下的曲線為普 朗克黑體輻射軌跡線，該線上所有色座標為絕對色溫，黑體發出該光色時 所加的溫度即為色溫，該色溫定義為該光源的相對色溫，單位為絕對溫 K。

相對色溫則用來描述一類白光相對於純白光(即馬蹄型最中間點)其白的程 度，如圖 11 為相對色溫表，相對色溫愈高，該白光則愈趨向我們所說的冷 白光，相對色溫愈低，光色則愈趨向我們說的暖白光。

圖 10、色座標之黑體輻射軌跡線

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圖 11、黑體輻射色溫表 2.2.3 演色性 (color rendering)

光源對物體的顯色能力稱為演色性，由於色標座內各光色可由許多種不 同的光譜混合而成，有些可能僅由兩單色光混成，有的是由寬廣的光譜混 合而成，在色座標上看來相同的光，當照在物體上時呈現物體真實色彩的 能力會不同，主要是用來衡量白光的照明品質，因此定義了一演色性指數 (color rendering index, CRI)來衡量光源之顯色能力，該指數為某物體在光源 照射下顯示之顏色與在參考光源照下顯示之顏色相對比較的差異性，該數 值評定法分別以參考光源及待測光源照在 DIN 6169 所規定的八個色樣(圖 12)，逐一做比較並以下列式子量化其差異性:

當差異性愈小，代表待測光源之演色性愈好，太陽光之 CRI 為 100，螢光 燈為 60-85，螢光粉白光 LED 為 60-90，雙色白光 LED 為 10-60。而不同演 色性的光源有適合其使用的場所及用途，如表一所示。

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圖 12、計算 CRI 所需之八個測試光源頻譜

表 1、演色性指數及對應適用之場所

指數(Ra) 等級 一 般 應 用 90～100 1A 需要色彩精確比對與檢核之場所

80～89 1B 需要色彩正確判斷及討好表觀之場所

60～79 2 需要中等演色性之場所

40～59 3 演色性的要求較低，唯色差不可過大之場所 20～39 4 演色性不重要，明顯色差亦可接受之場所

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