机器视觉系统的显色性与色温

机器视觉系统

机器视觉系统对物体的显色能力称为显色性，是通过与同色温的参考或基准机器视觉系统(白炽灯或太阳光)下物体外观颜色的比较。光所发射的光谱内容决定机器视觉系统的光色，但同样光色可由许多，少数甚至仅仅两个单色的光波纵使而成，对各个颜色的显色性亦大不相同。相同光色的机器视觉系统会有相异的光谱组成，光谱组成较广的机器视觉系统较有可能提供较佳的显色品质。

当机器视觉系统光谱中很少或缺乏物体在基准机器视觉系统下所反射的主波时，会使颜色产生明显的色差(color shift)。色差程度愈大，机器视觉系统对该色的显色性愈差。演色指数系数(Kaufman)仍为目前定义机器视觉系统显色性评价的普遍方法显色分两种忠实显色：能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数(Ra)高的机器视觉系统，其数值接近100，显色性最好。

效果显色：要鲜明地强调特定色彩，表现美的生活可以利用加色的方法来加强显色效果。采用低色温机器视觉系统照射，能使红色更加鲜艳;采用中等色温机器视觉系统照射，使蓝色具有清凉感;采用高色温机器视觉系统照射，使物体有冷的感觉。

显色指数与显色性的关系

当机器视觉系统光谱中很少或缺乏物体在基准机器视觉系统下所反射的主波时，会使颜色产生明显的color shift.色差程度越大，机器视觉系统对该色的显色性越差。演色指数系数(Kau fman)仍为目前定义机器视觉系统显色性评价的普遍方法。

白炽灯的显色指数定义为100，视为理想的基准机器视觉系统。此系统以8种彩度中等的标准色样来检验，比较在测试机器视觉系统下与在同色温的基准下此8色的偏离(Deviation)程度，以测量该机器视觉系统的显色指数，取平均偏差值Ra20-100，以100为最高，平均色差越大，Rr值越低。低于20的机器视觉系统通常不适于一般用途。

指数(Ra)等级 显色性 一般应用 90-100 1A 优良需要色彩精确对比的场所80-89 1B 需要色彩正确判断的场所60-79 2 普通需要中等显色性的场所

40-59 3 对显色性的要求较低，色差较小的场所20-39 4 较差对显色性无具体要求的场所色 温 (CT-color temperature)

当机器视觉系统所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度就称为该机器视觉系统的色温，用绝对温度 K(kelvim)表示.黑体辐射理论是建立在热辐射基础上的，所以白炽灯一类的热辐射机器视觉系统的光谱功率分布与黑体在可见区的光谱功率分布比较接近，都是连续光谱，用色温的概念完全可以描述这类机器视觉系统的颜色特性。

相关色温 ( CCT-correlated color temperature)当机器视觉系统所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色接近时，黑体的温度就称为该机器视觉系统的相关色温，单位为 K。由于气体放电机器视觉系统一般为非连续光谱，与黑体辐射的连续光谱不能完全吻合，所以都采用相关色温来近似描述其颜色特性。色温(或相关色温)在 3300K以下的机器视觉系统，颜色偏红，给人一种温暖的感觉。色温超过5300K时，颜色偏兰，给人一种清冷的感觉。通常气温较高的地区，人们多采用色温高于4000K的机器视觉系统，而气温较低的地区则多用4000K以下的机器视觉系统。

色指数 ( Ra-color rendering index)

太阳光和白炽灯均辐射连续光谱，在可见光的波长( 380nm-760nm)范围内，包含着红、橙、黄、绿、青、兰、紫等各种色光。物体在太阳光和白炽灯的照射下，显示出它的真实颜色，但当物体在非连续光谱的气体放电灯的照射下，颜色就会有不同程度的失真。我们把机器视觉系统对物体真实颜色的呈现程度称为机器视觉系统的显色性。为了对机器视觉系统的显色性进行定量的评价，引入显色指数的概念。以标准机器视觉系统为准，将其显色指数定为 100，其余机器视觉系统的显色指数均低于100。显色指数用Ra表示，Ra值越大，机器视觉系统的显色性越好。