LED光源色度学性能参数有哪些？LED光源与普通光源一样，其性能也是由光度学与色度学参数共同决定的，其光度学指标主要有光通量、光强、光效等，其色度学指标主要有色温、显色指数。本文对LED光源的色温、显色指数的定义和计算方法分别做了介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！

LED光源色温的概念及计算方法：

色温分为绝对色温与相关色温。当光源发出的光谱与加热一个黑体使其产生同样光谱时，加热黑体所需要的温度就是该光源的绝对色温，绝对色温的概念是在1911年由Hyde提出的，一般用T表示，单位为开尔文（K），是表示光源特性最基本的参数之一。这里的黑体是指对外来辐射或光线完全吸收的一种理想物体，是不存在的。

绝对色温在CIE-1931色品图上是一条连续的弧形轨迹，这条轨迹称为黑体轨迹线。光源的色品坐标如果落于黑体轨迹上，则对应的黑体温度就为此光源的绝对色温。绝对色温的计算公式为：

式中n=（x-0.3320）/（y-0.1858），x、y为CIE-1931的色坐标。为方便描述，色温也可理解为光源的颜色，随着色温值的提高，光源的颜色会由红色向蓝色转变，如下图所示。

绝对色温虽然可以准确地描述光源的颜色，然而对于大部分光源来说，光源的色品坐标不可能与某一绝对温度下的黑体辐射色品坐标完全相同，为此，Raymond Davis等人提出了相关色温的概念，一般用Tc来表示，单位为开尔文（K），它表示与光源具有最相似颜色刺激的黑体辐射的温度。为了快速准确地计算出光源的相关色温，目前已经提出了几种比较典型计算方法，包括：三角垂足插值法、黑体轨迹法和模拟黑体轨迹法等，这几种方法虽然计算精确，但计算过程复杂，计算量大。为了更加高效准确地计算出相关色温，J.Smith、Macadam和Tamaru等人提出了几种计算相关色温的经验公式。

J.Smith等人提出的相关色温计算公式为：

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

Macadam等人提出的相关色温计算公式为：

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

Tamaru等人提出的相关色温计算公式为：

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

上述三种经验公式均可以直接计算出已知色品坐标光源的相关色温，且计算快速、准确。对于多基色混合光，其色品坐标只能落在混合光围成的色品坐标的连线区域内，故上述经验公式也可以用混合光相关色温的计算。

LED光源显色指数的概念及计算方法：

显色性是指光源能正确还原物体本来颜色的能力，一般用显色指数值（Color Rendering Index：CRI）来表示。显色指数值越大，则代表光源的显色能力越好，一般认为太阳光的显色指数为100，这也是显色指数的最大值。一般来说，在同一色温下，显色指数越高，物体颜色就被还原得越真实。

不同的环境对光源的显色性能要求也不同，例如实验室、手术室等需要高显色指数光源来准确还原色彩，一般需要显色指数在90以上的光源；办公室、教室等场所一般要求CRI在 70-90 之间；CRI在70 以下的光源，由于显色性较差，一般只用在室外对于显色性要求较低或没有要求的环境。不同显色指数的等级划分和一般应用场所如下表 所示。

CRI的计算取决于选定的15种颜色样品，这15种颜色样品有各自领域的使用要求，如下图所示。选取前8块色样R1-R8，它们具有中等饱和度与大致相同的明度，并且颜色范围涵盖了整个可见光谱，以此来测定一般显色指数。后6块R9-R14是较少使用的特殊颜色样品，例如模仿欧洲人肤色和树叶绿色的颜色样品，其中还包括了饱和度更高的原色。

光源对于某一标准颜色样品的显色指数计算公式为：

式中，△Ei为15种颜色样品在标准光源与待测光源下的色差。通常情况下用一般显色指数Ra表示光源的显色性能，Ra指特定的前8个标准颜色样品的平均显色指数：

光源显色指数的具体计算步骤如下：

1.将CIE-1931色品坐标中的x，y与CIE1960UCS色品坐标u、v进行转换，转换关系如下：

2.计算出15个标准颜色样品在待测光源、参考光源以及第i个颜色样品下的色品坐标。

3.计算待测光源、参考光源、第i个颜色样品的色适应色品位移修正参数c、d，cr，dr，ci，di。由于待测光源和参考光源的色品值存在差异，所以需要将待测光源的色品坐标调整为参考光源的色品坐标，即待测光源的色适应色品位移修正。待测光源、参考光源、第i个颜色样品的色适应色品位移修正参数计算公式可统一表示为：

4.色适应色品位移修正计算公式如下：

5.计算待测光源与参考光源照明下的实验色颜色空间色坐标（Wi，Ui，Vi）、（Wri，Uri，Vi）：

为简化运算，上式中参考光源的色度学参数Wri、Uri、Vri、ur、v，可采用奥尔特斯经验公式f=b+pm+qm2计算，其中f可分别表示Wri、Uri、Vri、ur、Vr。b、p、q所对应参数的系数，m=104/Tc，其值与绝对色温有关，可利用下列公式可求得。

6.计算某一标准光源样品和待测光源的色差，计算公式为：

7.最后利用下列公式即可求得待测光源的15个特殊显色指数。