什么是色温？什么是显色性？色温和显色性是评价光源性能的两个重要的色度指标，色温是指光源的颜色温度，它温是衡量光源色的一个重要指标，显色性是指光源照射到物体表面时所显现的颜色，它是衡量光源视觉质量的指标。那么，色温和显色性什么关系？本文对色温和显色性的含义及关系作了介绍。

光源色温的含义及计算方法：

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。

光源显色性的含义及计算方法：

显色性是指光正确还原物体本来颜色的能力，通常用显色指数（CRI）来表示，其最大值为100。通常情况下，光的显色指数Ra越高，显色能力就越好。CRI的计算是由选定15种颜色样品决定，每个色样都有不同领域的使用要求，如在超市和商店的肉制品橱窗，R9（红色）尤为重要。某一标准光源样品和待测光源的色差为：

式中：△Ei为待测光源与某一标准样品的色差。

式中：（Wi，Ui，Vi）和（Wn，Un，Vn）分别为LED合成白光光源照明下和参考光源照明下试验色的颜色空间坐标。在上式中的Wi、Ui、Vi计算公式为：

式中：ur、vr为参考光源色品坐标，u'i、v'i为试验色的适应性色位移，其表达式如下：

上式中，混合光源的c、d，参考光源的cr、dr，参与光源混合各颜色样品的ci、di，均可以表示为：

上式中：u、v为CIE1960UCS图中色品坐标，其与CIE1931色品图中x，y的关系为：

上面式子中参考光源的色度学参数Wri、Uri、Vri、ur、vi，可以采用奥尔特斯经验公式f=b+pm+qm2计算，其中f可为ur、vr、Uri、Vri和Wri，b、p、g为所对应参数的系数，m=104/Tc。

在通常情况下，光源的显色指数为15种颜色样品中的前8个的均值，其表达式如下：

光源色温和显色性的关系：

色温是光源的重要指标，用来描述光源本身的颜色。一定的色光具有一定的相对能量分布：当黑体连续加热，温度不断升高时，它的相对光谱能量分布的峰值部位将由长波方向向短波方向变化，其所发光的颜色的变化顺序是红-黄-白-蓝。同一种颜色，在白炽灯、卤素灯、中午日光等不同光源照明下，所表现出来的颜色是不同的。而这种差异就是由光源的色温不同造成的。

有关光源颜色特性的评价的另一个指标是光源的显色性，它研究物体在光源照明下所呈现的颜色效果。光源的光谱分布决定了光源的显色性，具有连续光谱分布的光源均有较好的显色性，如白炽灯、日光等。另外，由特定的色光组成的混合光源也能有很好的显色性，如波长为610nm（橙）、540 nm（绿）和450nm（蓝）的光谱辐射对提高光源的显色性具有特殊效果，所以采用这三种色光以适当的比例混合所产生的白光与连续光谱的白炽灯或日光具有同样优良的显色性。光源的显色性影响着人眼所观察的物体颜色，在显色性好的光源照明下，物体颜色的失真就会小。

光源的色温和显色性是光源的两个重要的颜色指标。两者之间没有必然的联系，因为具有不同光谱分布的光源可能有相同的色温，但其显色性可能差别很大。