
表示光源再现自然色彩能力的“显色评价数(CRI)”,不仅在日常照明中重要,在制造现场、医疗领域、美术馆等各个领域选择照明时,也是一项关键指标。
本文将从显色评价数的基础知识、评价方法到使用时的注意事项进行详细解读。
简单来说,显色评价数是一个用数值表示“照明光源能多大程度上真实再现物体颜色”的指标,也就是光源的显色性。
当使用显色评价数较高的高显色照明照射物体时,可以更准确地再现其真实颜色。相反,如果使用显色性较低的光源,颜色可能会显得灰暗或失真。
在照明产品广告中,你可能见过“高显色LED照明”这样的表述,这指的就是显色评价数较高的照明。
也就是说,显色评价数是帮助我们在日常生活中选择能呈现物体真实颜色照明的重要标准。
我们常常认为,苹果永远是红色的,香蕉永远是黄色的——物体的颜色似乎始终不变。
然而,这其实是由于色彩恒常性的作用:我们的视觉系统会在一定程度上自动补偿光源的变化,从而让同一个物体看起来颜色相对稳定。
但从物理上看,颜色的呈现实际上取决于照明光的光谱分布、物体表面的光谱反射率,以及观察者的感知特性(例如人眼视锥细胞的响应或相机的色彩滤光片特性)之间的相互作用。
因此,当光源特性发生变化时,即使是同一个物体,看上去的颜色也会不同。
举个例子,同样一块布料,在阳光下与在荧光灯下,颜色的鲜艳程度可能会明显不同。这正是因为不同光源拥有不同的光谱分布所导致的。

正因为如此,当光源发生变化时,物体的颜色呈现也会随之改变。
为了能够客观地评估光源再现物体真实颜色的能力,显色评价数(CRI)这一指标便被广泛采用。
关于光谱分布的详细说明,请参考以下文章。

人工照明的普及与色彩呈现的问题
20世纪50年代以后,在美国,荧光灯迅速取代白炽灯而得到广泛应用。
然而,当时普及的卤素荧光灯光源显色性较低,尤其缺乏红色成分。
因此,同一物体在不同照明下会呈现出不同的颜色,尤其是照在人脸上时,会让肤色看起来不健康,这成为了一个严重的问题。
在这样的背景下,照明行业开始寻求一种能够客观比较颜色呈现差异的指标。
人们不再仅依赖主观的“视觉印象”,而是需要一种可以用数值来评估光源显色性能的客观标准。
于是,国际照明委员会(CIE)于1965年首次提出了显色评价数(CRI)的概念。
这一举措使得照明的显色性得以实现标准化。
随后,日本也将其纳入JIS标准,如今,显色评价数已成为光源性能比较与品质管理中不可或缺的重要指标。
显色评价数(Color Rendering Index, CRI)是用于将光源的显色性能量化的指标。
其计算方法是:分别用“基准光源”和“被测光源(试验光)”照射标准测试色样,比较两者下颜色呈现的差异(色差),再根据色差计算出数值。
基准光一般采用自然光(太阳光)或黑体辐射光(如白炽灯光),共使用15种标准测试色。
显色评价数以100分为满分表示,与基准光之间的色差越小,数值就越高。
换言之,显色评价数越接近100,就意味着该光源越能真实再现自然光下的颜色呈现。
因此,显色评价数是一项定量反映光源再现颜色准确性的指标,并以“CRI(Color Rendering Index)”的形式在国际上广泛使用。
显色评价数在国际上被称为 CRI(Color Rendering Index),是用于表示光源显色性能的重要标准之一,已在全球范围内广泛应用。
该指标由专门负责光与照明国际标准化的机构——国际照明委员会(CIE)定义。
此外,CRI 也被采纳入国际标准 ISO/CIE 8995 以及日本工业标准 JIS Z 8726 中,
作为照明设计与品质评估领域的共同基准被广泛使用。
可以说,CRI 就是全球照明行业的共同语言。
在 CIE(国际照明委员会) 的体系中,显色评价数主要分为以下两种评估方法:

平均显色评价数(Ra)是指将 编号 No.1~8 的测试色样 与基准光源之间的色差取平均后得到的指标。
一般来说,Ra 值在 90 以上 的高显色照明,通常用于需要高精度色彩还原的场合。
不过,由于 Ra 只是基于 8 种测试色的平均值计算得出,因此无法全面评估所有颜色的显色性能。
换句话说,即使 Ra 值较高(显色性优秀),某些特定颜色仍可能无法被准确再现。
特殊显色评价数(Ri)

特殊显色评价数(Ri) 是针对 No.9~15 的特定测试色样 的显色性能进行单独评估的指标。
这些测试色包括:R9(红色)、R10(黄色)、R11(绿色)、R12(蓝色)、R13(肤色)等。
在对颜色判断要求较高的场合,除了要求 Ra 值在 90 以上 外,还需要同时确认与用途相关的特定颜色 Ri 值。
关于如何根据用途选择合适的显色性能照明,将在后文的“各行业对显色性能的要求标准”中详细说明。
CRI(显色评价数) 是评估光源显色性能的优秀指标之一,但它并非万能。
下面将对 CRI 的主要优点与缺点进行清晰整理和说明,帮助更好地理解这一评价标准的适用范围。
① 测量方法标准化,重复性高
由于可在相同条件下测量各种光源,因此能够稳定、可靠地进行比较。
② 可客观比较不同光源
CRI 以数值形式作为共通指标,使照明品质的比较与评估更加方便、直观。
③ 作为国际标准广泛认可,可信度高
CRI 已被全球照明行业长期采用,具有广泛的使用实绩。实际上,许多照明设备的目录和技术规格中都标注了 CRI 值。
综上所述,CRI 是照明选择与设计中不可或缺的“全球通用显色性能评价标准”。
另一方面,CRI 也存在以下一些局限:
① 仅以 8 种颜色的平均值(Ra)为基础,难以准确评估特定颜色
CRI 的代表值 Ra 是 R1~R8 八种测试色的平均值,因此无法准确反映饱和红(R9)等未包含在计算范围内的颜色再现性。
② 不同色温的光源难以直接比较
在暖色(低色温)和冷色(高色温)的光源下,即使 CRI 数值相同,视觉上呈现的效果也可能不同。
③ 对于 LED 等非连续光谱光源存在局限
对于具有发射线光谱特性的光源(例如某些 LED),数值上的 CRI 可能与实际视觉效果不一致。
④ 光源可能随时间劣化
光源使用时间越长,其性能可能逐渐下降,从而导致显色性降低。
综上所述,虽然 CRI 是评估光源显色性能的优秀标准,但在需要进行更精细的显色分析时,单凭 CRI 可能仍显不足。
显色评价数(CRI)高,并不一定意味着视觉上就会“自然”。
颜色的自然呈现不仅取决于光的质量(CRI),还受到决定“白色偏暖或偏冷”的色温(CCT)影响。
因此,在选择照明时,既要根据使用环境和用途选择合适的色温,也要确保足够高的 CRI(必要时关注 R9 等单项 Ri 值),两者兼顾才能获得理想的色彩效果。
色温(单位:K〈开尔文〉) 是表示光色调的数值。
一般来说,色温较低的光呈现带红色调的温暖色(例如蜡烛光或白炽灯光);
色温较高的光则带蓝色调,看起来更冷(例如白天的太阳光)。
例如,即使是显色性极高(Ra95)的照明,如果色温为 8000K 这样偏蓝的光,皮肤仍可能显得发青;
相反,同样高显色性的照明若色温为 2000K,则整体会显得偏黄、偏暖。

要实现准确的色彩还原,必须同时具备高显色评价数(CRI)和合适的色温。
为了让颜色呈现得最真实,光源的色温应尽量接近太阳光的约 5000~6000K,这是一项极其重要的条件。
作为评估光源显色性能的国际指标,CRI(显色评价数) 也被广泛应用于日本各个行业,成为照明选用的重要基准。
以下将介绍在需要精确色彩判断的各个行业中,通常所要求的显色性能水平。
在医疗现场,为了准确观察患者的肤色或患处状况,高显色性照明必不可少。
例如,诊疗室一般要求 Ra80 以上,而手术室、重症监护室、解剖室则需要 Ra90 以上。
此外,为了准确辨别血液或组织的颜色,还建议使用 R9(红色)数值较高 的光源。
制造现场通常需要 Ra80 以上 的高显色照明。
特别是在涂装、精密组装、品质检验或颜色检测等环节,为了分辨细微的色差与质感差异,Ra90 以上 的照明更为适合。
印刷设计及打样校色等作业对颜色判断精度要求极高。
根据日本印刷学会的标准照明规范,推荐使用 平均显色评价数 Ra95 以上,且 特殊显色评价数 Ri(9〜15)最低值在 90 以上 的光源。
在美术馆照明中,尤其重视影响肤色呈现的 特殊显色评价数 R9(红色)。
对于以人物画、红色或棕色调为主的作品展示,R9 需达到 50 以上;若要实现更自然、细腻的色彩再现,建议将 R9 设定在 90 以上。
在服装店或零售卖场,推荐使用 Ra80 以上 的照明。
尤其是在高端品牌店、珠宝店等对色彩准确度要求较高的环境中,使用 Ra90 以上的高显色照明 能让顾客在室内看到的颜色与自然光下几乎一致。
如需了解如何实现更准确的色彩还原,请参考以下相关文章。

在实际使用中,CRI 值高并不一定意味着能准确辨别颜色。
若要实现真正精确的颜色判断,不仅需要关注 CRI(显色评价数),
还应综合考虑 光的亮度、色温 等多种条件。
只有在这些因素相互平衡的情况下,才能获得最理想的色彩呈现效果。
1.光源的平均显色评价数应接近 100,至少在 96 以上。
Ra 值越接近 100,越能再现接近自然太阳光下的真实色彩。
2.光源的色温应接近太阳光的 5000~6000K。
色温过低会使颜色偏红,过高则会显得偏蓝或发白。
3.具备足够的照度(亮度)。
不同颜色对亮度的需求不同,因此需要确保照度充足。
只有在同时满足以上条件时,才能实现真正意义上的准确色彩辨识。(出处:论文《色彩评价用光源的条件》)
Seric 株式会社的人工太阳照明灯 具备上述全部条件,
可再现最接近太阳光的光谱分布,是一种高显色性的专业照明。
关于人工太阳照明灯的详细说明,请参阅以下相关文章。

显色评价数(CRI) 是一个用于表示光源能多大程度再现自然色彩的国际标准指标。
它已被 JIS(日本工业标准) 和 ISO(国际标准化组织) 正式采用,并广泛用于客观评估照明品质。
然而,随着 LED 等非连续光谱光源 的普及,人们逐渐认识到:
仅依靠在荧光灯时代确立的 CRI 指标,已不足以全面评估现代光源的显色性能。
因此,作为 CRI 的补充或替代指标,国际上陆续提出了 CQS(Color Quality Scale) 和 TM-30 等新标准。
不过,目前这些指标尚未被正式纳入 JIS 或 ISO 国际规范。
Seric 株式会社的人工太阳照明灯 XELIOS 系列
能够再现极为接近自然太阳光的光谱,
实现了最高等级的显色评价数与自然色温的完美平衡。
它已被广泛应用于需要精确色彩判断的场所,如色彩评估、品质检测等领域。
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