听 Dr. Wei 说 R9-专栏作家-云知光

听 Dr. Wei 说 R9

文 | 魏敏晨

读过云知光《R9为什么那么重要？》这篇文章的朋友一定都还记得 R9 是显色指数 CRI 或者 Ra 外一个对显色性而言非常重要的指标，它用来评价光源对于高饱和度红色的忠实显色能力。与传统光源相比，R9 对于 LED 而言尤为重要。与 Ra 一样，R9 的最大值为100，表示红色颜色样本在被测光源与参考光源(黑体辐射体或是 CIE 日光模型)下具有相同的色貌。

相同的 R9 意味着对红色样本相同的显色能力？

不可否认，红色样本在具有较高 R9 值的光源下更接近参考光源。图1中的红色方块代表红色 R9 样本在参考光源下在色空间中的色坐标位置，黑点则代表红色样本在待测光源下的色坐标。黑点距离红点越远，则意味着红色样本在待测光源与参考光源下区别越大，R9 值也就越低。

图1

由此我们可以发现，R9 的值仅仅取决于两个坐标点之间的距离。如果两个待测光源与参考光源下红色样本的坐标距离相同，则它们的R9值相同。但相同的距离相同的 R9 并不代表两者对红色的显色效果相同。图2中，圆圈的中心代表着参考光源下的红色样本，而圆圈上的三个点则代表三个具有相同 R9 值的待测光源照射下的样本。但是他们对于红色的显色效果则完全不同，A 光源可以增加红色的饱和度，B 光源则会产生明显的色漂，而 C 光源则会降低红色的饱和度。由此可见，仅依靠 R9 的值无法准确评价光源对红色物体的显色能力。

图2

图3

R9 一定要大于0？是不是越高越好？

由于 R9 的值取决于色坐标的距离，当距离超过一定的范围时 R9 就会小于0，这也就意味着待测光源与参考光源对于红色样本的显色能力有较大的差别。许多人认为光源的 R9 值需要大于0，而且越高越好，但是并非如此。如图3中的三个光源，从三者距离参考光源的距离（图中虚线为R9等于0的距离）我们可以知道，A 光源的 R9 小于0、B光源大于0、而 C 光源等于0。相比这3个光源，人们的偏好程度会是 A>C>B，因为红色在 B 光源下色漂明显，在 C 光源下饱和度降低，在 A 光源下饱和度提升，而许多研究都发现人们偏好高饱和度的颜色。

最近由香港理工大学、美国宾夕法尼亚州立大学以及美国西北太平洋国家实验室研究并发表的三篇论文研究了 LED 光谱优化对于显色性的重要性，揭示了如何使用 IES TM-30-15来帮助实现 LED 光谱的优化（什么是IES TM-30-15？)，也揭示了 R9 并不一定要大于0，也并非越高越好。

• Wei M, Houser KW, David A, and Krames MR. 2016. Color Gamut Size and Shape Influence Color Preference. Lighting Research & Technology.

• Wei M and Houser KW. 2016. Systematic Changes in Gamut Size Affect Color Preference. LEUKOS – the Journal of the Illuminating Engineering Society of North America.

• Royer MP, Wilkerson A, Wei M, Houser KW, Davis R. 2016. Human Perceptions of Color Rendition Vary with Average Fidelity, Average Gamut, and Gamut Shape. Lighting Research & Technology.

图4：实验场景（上图：Wei and others 2016; 下图左：Wei and Houser 2016; 下图右：Royer and others 2016）

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