光线实验室

光线,改变我们的感知。

同一光源,四种背景。探索颜色、色温和方向如何改变物体的视觉效果。

设置同步应用于四个空间。

灯光设置

来自 Poly Haven 和 ambientCG 的 97 种 PBR 纹理:照片、扫描及程序材质,选择时加载。

仅供视觉比较参考,并非光度计算或光谱再现。四种背景均使用相同的微弱中性环境光。

3D 模型:Rico Cilliers 与 Tina / Poly Haven · CC0
THE LIGHT LAB · 02

光的品质

通用CIE参考光谱,不代表商业产品。TCS样本表示颜色,并非材质照片。CRI/R9和TM-30-18由光谱计算;强度和光学设置不会改变这些指标。经过白点适应的sRGB预览受屏幕限制。

选择色样以放大。每组展示同一表面在光源 A 和 B 下的效果。

时段仅用于说明光谱,并非特定地点或时间的实测值。自然光随大气和环境而变化。CRI 与相近色温的参考光比较;CRI 100 并不代表白光或冷光。

SIM-CRI 60–99 为教学用合成光谱:将 CIE LED-RGB1 与理想的 2840 K 参考光混合,并计算所得 CRI。它们不代表商业产品或某款 LED 的实测结果。

每个色样直接比较 A 和 B,不夸大差异。ΔE00 在屏幕色域裁剪之前计算。零表示相同,数值越大表示差异越大。 ΔE00 在适应 D65 后计算,不随显示白平衡改变。

应用: 色卡

应用选项筛选与练习相关的色样,不加载照片,也不改变光源光谱。

TCS01 · 灰红色 · TCS02 · 灰黄色 · TCS03 · 黄绿色 · TCS04 · 柔和绿色 · TCS05 · 蓝绿色 · TCS06 · 浅蓝色 · TCS07 · 浅紫色 · TCS08 · 红紫色 · TCS09 · 鲜红色 · TCS10 · 鲜黄色 · TCS11 · 鲜绿色 · TCS12 · 鲜蓝色 · TCS13 · 肤粉色 · TCS14 · 橄榄绿

点击 A/B 色块即可放大该样本。色卡有14种颜色,各应用显示其中六种。

光谱分布 · LED-RGB1
380 nm780 nm380450500550600650700780
光谱分布 · 理想 CRI 100 参考光
380 nm780 nm380450500550600650700780
灯光设置
数据与方法

CIE 2018 · DOI 10.25039/CIE.DS.vgssnyfg · CC BY-SA 4.0. Colour Science 0.4.7 · CRI CIE 1995 / ANSI/IES TM-30-18 · TCS 01–14 · Bradford → sRGB.

CIE · 参考光谱 · 数据与方法 · JSON · CC BY-SA 4.0
了解光的指标

K · CCT

色温:2700 K偏暖,6500 K偏冷,不表示功率或色彩保真度。

CRI · Ra

八种低饱和度颜色的平均值,最高100。还应检查R9和TM-30。

R9

饱和红色指标,关系到肤色、食物和木材。即使Ra高,R9也可能为负。

TM-30 · Rf

99种色样的保真度,最高100。应比较相近色温;不等同于CRI。

TM-30 · Rg

相对参考光源的色域面积,100相同,更高通常表示平均饱和度增加。越高不一定越好。

SPD · nm

按波长分布的能量。相同色温也可能呈现不同颜色。屏幕不能替代实物样品。

每个色样直接比较 A 和 B,不夸大差异。ΔE00 在屏幕色域裁剪之前计算。零表示相同,数值越大表示差异越大。

参考光源,非 LED: A · D50 · D65 · 3000 K.

高保真 LED

Orluna Origin Natural · CRI 98 · R9 99

Waveform ABSOLUTE SERIES · CRI 99 · 6500 K

按波长分布的能量。相同色温也可能呈现不同颜色。屏幕不能替代实物样品。

波长 ↔ 频率 · 光子能量380450500550600650700780
550 nm · #00ff00 · 545.08 THz · 2.254 eV

nm 表示纳米。颜色为 sRGB 近似值;屏幕不能还原单色光及其真实亮度。

ν = c / λ · E = hν · c = 299 792 458 m/s

CIE 1931 · 2° · XYZ → sRGB

CRI Ra汇总八个色样;R9评估饱和红色。TM-30 Rf表示平均保真度,Rg表示相对参考光源的色域面积:100代表面积相同,并非最高品质。也请比较各光谱的色温。

性能对比
参考光谱KCRI RaR9RfRg
LED-B1273381.812.684.196.1
LED-B2299882.817.684.396.6
LED-B3410284.823.885.397.9
LED-B4510976.8-1.676.995.5
LED-B5659880.26.979.594.1
LED-BH1285191.873.585.2106.8
LED-RGB1284057.1-34.271107
LED-V1272495.397.987.3101.9
LED-V2406995.79594.199.3
REF-A2856100100100100
REF-D505002100100100100
REF-D656503100100100100
理想 CRI 100 参考光3000100100100100
暖色日出/日落 · 理想模型2200100100100100
暖色清晨 · 日光模型400197.991.396.599.1
正午 · 日光模型550210099.9100100
阴天 · 日光模型7505100100100100
阴影/蓝天 · 日光模型10005100100100100
SIM-CRI60284060-25.872.9106.9
SIM-CRI70284070479.4106
SIM-CRI8028408034.886.1104.5
SIM-CRI9028409066.893102.5
SIM-CRI9528409583.296.5101.3
SIM-CRI9828409893.298.6100.6
SIM-CRI9928409996.699.3100.3
THE LIGHT LAB · 03

动态像素照明

可寻址LED演示:每个像素具有独立颜色。环境照明按组近似。与Lutron的兼容性取决于控制器及具体集成方案。

像素数改变色彩分辨率,总功率近似保持不变。扩散混合光线,不改变尺寸。调色板节点并不限制可用颜色。

灯光设置
数据与方法 · SPI / RGBW · ENTTEC
THE LIGHT LAB · 04

设计工具

基于所示假设的估算,不能替代照明设计或厂家电气选型。流明与尼特之间不存在通用换算。

光束与距离

计算指定距离处平面上的光束直径和中心照度。

使用 FWHM 角度时,直径对应 50% 光强的轮廓,而非光照边缘。仅适用于圆形光束。

结果

Ø 192.9 cm

光束直径: 192.9 cm

照度: 142.4 lx

D = 2d tan(θ/2) · E = I/dₘ² (0°)

平面垂直于光轴,点光源处于远场。坎德拉来自光度数据,不由颜色或模拟器百分比推算。

数据与方法 · Konica Minolta

灯具数量估算

估算达到区域平均照度所需的灯具数量。

结果

13

估算数量

N = ⌈A × E / (Φ × UF × MF)⌉

以流明法估算平均照度。请输入项目的UF/MF系数,不计算均匀度、眩光或逐点分布。

数据与方法 · Konica Minolta

LED灯带与供电

计算 LED 灯带负载及带余量的电源功率。

灯带长度×W/m得到负载。余量为电源预留容量;请核查电压、压降及制造商限制。

结果

功率: 60 W

电流: 2.5 A

功率 + 功率余量: 72 W

P = m × W/m · I = P/V

连续额定功率。余量加在负载功率上,而非电源容量上。须核查压降、供电点及厂家限制。

数据与方法 · Konica Minolta

单位与表面

换算单位并估算哑光表面的亮度。各计算独立:长度不会改变或缩放三维场景。

勒克斯(lx)是每平方米接收的光通量;流明(lm)是发出的光通量。cd/m²或尼特表示亮度;lm/W表示光效。

结果

300 lx = 27.87 fc

亮度 · Lambert: 47.75 cd/m² = 47.75 nit

L = Eρ/π

光效: 100 lm/W

5 m = 16.4 ft = 196.85 in

L = Eρ/π假设均匀照明的哑光朗伯表面,不适用于自发光屏幕、玻璃或镜面。

数据与方法 · Konica Minolta
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