估算白度的方法，估算相对白度的方法及光源与照明设备技术

为了估算来自光源或照明设备的白度，白度Ｗ可以用下式表示，Ｗ＝－５．３Ｃ＋１００，其中，色度Ｃ由ＣＩＥ１９９７临时性色彩呈现模型（简化版）决定。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,估算相对白度的方法及光源与照明设备的制作方法
本专利技术涉及一种估算来自于照明设备的光的白度的方法，一种估算相对白度的方法，以及一种光源与照明设备，它所产生的光具有由本所估算的那样高的白度。通常，光源与照明设备向着如实地再现被照物体本色的方向发展。特别地，那些能够近似于标准光源来提供物体的色彩呈现的照明设备获得了盛誉。这可以利用一般彩色重现指数进行客观地估算。然而，近年来，引起注意的一直是合乎需要的色彩呈现，而不是色彩呈现的保真度。因而，发展供专门应用的，能依照要求再现光的色彩的照明设备的技术受到了关注。已经开发了一些照明器，比如那些使放置在搁板上的食物看起来很馋人的或使在花店里的植物看起来更美的照明器。为了估算合乎需要的色彩呈现，在日本公开专利申请No.9-120797中提出了光学透明度(clarity)指数，它指出了所再现的物体色彩的鲜艳程度。有人指出灯光色彩影响我们的亮度感(见Urabe等写的“用于内部照明的照明设备的色温...对亮度的影响，(1)使用成对比较法时来自外部的映象”，日本照明工程学会年会，1995年)。换句话说，白色物体再现时越白，在人眼看来物体显得越亮。此外，随着白度感的增加，物件的轮廓看起来更清晰。这有助于使得视觉环境更舒适。因此，在保持色彩呈现逼真度的时，使用高白度的照明设备是理想的。然而，上述的白度估算量度通常依赖于主观的判断。由此，用户已经发现选择照明装置是很困难的。本专利技术的第一个目的是提供一种客观地。本专利技术的第二目的是提供一种光源和一种照明设备，用于实现具有高白度和逼真的色彩呈现的灯光环境。第一个目的可以通过估算照明设备发出的光的白度的方法来实现，包括以下步骤使用CIE1997临时性色彩呈现模型(简化版)所定义的方法计算色度C；然后使用等式(1)根据色度C估算白度W，W＝aC＋b···(1)其中，系数a是负实数，系数b是正实数。第二目的可以由一种光源来实现，其特征在于发射光的白度不小于85，且光学透明度指数不小于110，白度根据光的色度C以及等式(3)来计算，W＝-5.3＋100···(3)其中，色度C使用CIE1997临时性色彩呈现模型(简化版)所定义的方法来计算。根据本专利技术，可以客观地估算来自于某个光源的光的白度。此外，可以提供具有高白度以及逼真的色彩呈现的灯光环境。根据下面结合附图对本专利技术实施例进行的描述，本专利技术的这些目的及其他目的，优点和特征将变得更清晰。在附图中附图说明图1显示了根据本专利技术的第一实施例的白度估算装置的结构；图2是描述这种装置的操作步骤的流程图；图3是一个图表，它显示了色度与白度的对应关系，其中，色度由CIE1997临时性色彩呈现模型(简化版)决定，而白度由主观评估来获得；图4显示了根据本专利技术的第二实施例的白度估算装置；图5显示了在CIE1931色度图表中的一个区域，其中，与第一实施例相关的白度估算装置确定的白度不低于85；图6显示了在CIE1931色度图表中的一个区域，其中与第三实施例相关的白度估算装置确定的白度不低于65；图7显示了比率Qg/Qv和光学透明度指数的关系；图8显示了在光学透明度指数是110的日光灯情况下，日光灯Qg/Qv比率和相关色温倒数(T-1)的关系；图9显示了在光学透明度指数是115的日光灯情况下，日光灯的Qg/Qv比率和相关色温倒数的关系；图10显示了按照本专利技术的日光灯的剖面图；图11显示了荧光粉混合剂例子#_1到#_3；图12显示了使用#_1荧光粉混合剂的30w的圆线形日光灯所发出的光的光谱；图13显示了使用#_2荧光粉混合剂的30w的圆线形日光灯所发出的光的光谱；图14显示了使用#_3荧光粉混合剂的30W的细长线形日光灯所发出的光的光谱；图15显示了按照本专利技术的照明设备的剖面图；图16是根据本专利技术的一个变形得到的计算色度的第一步的流程图；图17是根据本专利技术的一个变形得到的计算色度的第二步的流程图；图18是根据本专利技术的一个变形得到的计算色度的第一步的流程图；以下是参考附图对本专利技术的最佳实施例的描述。1.第一实施例下面是对关于本专利技术的第一实施例的白度估算的方法的描述。图1显示了白度估算装置1的外观。正如在图形中所显示的，白度估算装置1由光谱测光仪2和连接到光谱测光仪2上的个人计算机(此后称为PC)3组成。光谱测光仪2测量来自于照明设备的光的光谱。在收到来自于光谱测光仪2的光谱数据后，PC3根据该数据计算色度和白度，并且将白度显示在计算机屏幕上。图2是一流程图，它图示了PC3接着处理由光谱测光仪2传来的光谱数据，直到完成白度估算的整个步骤。首先，PC3接收来自于光谱测光仪2的光谱数据(步骤S1)。其次，PC3按照国际照明委员会1997临时性色彩呈现模型(简化版)(此后称为CIE模型，CIE代表CIE)的定义计算色度C(步骤s2)。第三，在下面的等式(A)中用色度来代替C得到白度W(步骤S3)，W＝-5.3c＋100···(A)最后，PC3在屏幕上显示从步骤S3获得的白度W(步骤S4)，并完成该处理过程。显然引起较高的白度感的照明设备具有相对较低的色度。在一个使用相同照明设备和色片的实验里，人们发现在白度的主观评估和上述CIE模型所定义的色度之间存在一种对照关系。该主观评估由实验中的受验者决定，其中这些受验者估算了在照明设备下的色片的白度，用0到100度量。当一个受验者感到物体色完全是白的时候，他或她给出白度的度量值为100，而在物体色看上去完全不白时候，白度值为0。用这种方法，就获得了上述的主观评估值。图3是由上述实验中所获得的数据绘制的分布图。纵轴表示主观评估值，而横轴表示色度值。如图所示，主观评估值和色度具有负斜率的线性函数关系。这里，在色度值和主观评估值间的相关系数是0.93。这表明主观评估值大致与色度值成比例。因此，可以使用色度C的线性表示来定义白度W，如下W＝aC＋b不执行主观评估试验，而客观地估算白度是可能的。CIE模型是由国际照明委员会所建议的，为的是提供若干在若干其他色彩呈现模型中的具有最高准确度的指数。使用该模型，可以导出许多指数，比如色度，色彩和亮度。虽然许多其他的模型也可用于量化色度，但是使用CIE模型估算白度是更可取的。在上述等式(A)中，确定系数a和b时要满足亮度为500勒克斯的标准光源的白度值是50，且色度为0的照明设备的白度值是100。按照上述所说的确定了系数a和b后，几乎所有的常用照明设备的白度都在0到100的范围内。这对估算照明设备是很有用的。因为色度C总是取0或正值，通过等式(A)来估算0到100范围内的照明设备的特征是可能的。此外，在该实施例中，光谱测光仪2直接接收来自照明设备的光并测量它的光谱。，这类似于人眼观看一个理想白体的情况，在CIE模型中，理想白体对380nm到780nm的可见光区域的光谱反射率是1.0。2.第二实施例下面是本专利技术的第二实施例的白度估算方法的描述。在这个实施例中，采用色片N9.5(日本染料研究所制造)估算来自照明设备的光的白度W。该色片N9.5的光谱反射率接近于理想白体的光谱反射率1.0。芒塞尔(Munsell)亮度值和芒塞尔色度分别为9.5和0。因为芒塞尔色度是O，为该色片定义芒塞耳色调。图4显示了用来估算由照明设备4发出的光5的白度W的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种估算光源发出的光的白度的方法，由以下步骤组成：使用ＣＩＥ１９９７临时性色彩呈现模型（简化版）所定义的方法计算色度Ｃ；并且根据色度Ｃ，使用等式（１）计算白度Ｗ，Ｗ＝ａＣ＋ｂ （１）其中，系数ａ是负实数，系数ｂ是正实数。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：向健二，森利雄，真锅由雄，大高良宪，滨政明，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]