CIE 192-2010 PRACTICAL DAYLIGHT SOURCES FOR COLORIMETRY《比色法实用日光源》.pdf

1、ISBN 978 3 901906 90 9 PRACTICAL DAYLIGHT SOURCES FOR COLORIMETRY CIE 192:2010 UDC: 535.65 Descriptor: Colorimetry 612.843.31 Colour vision THE INTERNATIONAL COMMISSION ON ILLUMINATION The International Commission on Illumination (CIE) is an organisation devoted to international co-operation and exc

2、hange of information among its member countries on all matters relating to the art and science of lighting. Its membership consists of the National Committees in about 40 countries. The objectives of the CIE are: 1. To provide an international forum for the discussion of all matters relating to the

3、science, technology and art in the fields of light and lighting and for the interchange of information in these fields between countries. 2. To develop basic standards and procedures of metrology in the fields of light and lighting. 3. To provide guidance in the application of principles and procedu

4、res in the development of international and national standards in the fields of light and lighting. 4. To prepare and publish standards, reports and other publications concerned with all matters relating to the science, technology and art in the fields of light and lighting. 5. To maintain liaison a

5、nd technical interaction with other international organisations concerned with matters related to the science, technology, standardisation and art in the fields of light and lighting. The work of the CIE is carried on by seven Divisions each with about 20 Technical Committees. This work covers subje

6、cts ranging from fundamental matters to all types of lighting applications. The standards and technical reports developed by these international Divisions of the CIE are accepted throughout the world. A plenary session is held every four years at which the work of the Divisions and Technical Committ

7、ees is reviewed, reported and plans are made for the future. The CIE is recognised as the authority on all aspects of light and lighting. As such it occupies an important position among international organisations. LA COMMISSION INTERNATIONALE DE LECLAIRAGE La Commission Internationale de lEclairage

8、 (CIE) est une organisation qui se donne pour but la coopration internationale et lchange dinformations entre les Pays membres sur toutes les questions relatives lart et la science de lclairage. Elle est compose de Comits Nationaux reprsentant environ 40 pays. Les objectifs de la CIE sont : 1. De co

9、nstituer un centre dtude international pour toute matire relevant de la science, de la technologie et de lart de la lumire et de lclairage et pour lchange entre pays dinformations dans ces domaines. 2. Dlaborer des normes et des mthodes de base pour la mtrologie dans les domaines de la lumire et de

10、lclairage. 3. De donner des directives pour lapplication des principes et des mthodes dlaboration de normes internationales et nationales dans les domaines de la lumire et de lclairage. 4. De prparer et publier des normes, rapports et autres textes, concernant toutes matires relatives la science, la

11、 technologie et lart dans les domaines de la lumire et de lclairage. 5. De maintenir une liaison et une collaboration technique avec les autres organisations internationales concernes par des sujets relatifs la science, la technologie, la normalisation et lart dans les domaines de la lumire et de lc

12、lairage. Les travaux de la CIE sont effectus par 7 Divisions, ayant chacune environ 20 Comits Techniques. Les sujets dtudes stendent des questions fondamentales, tous les types dapplications de lclairage. Les normes et les rapports techniques labors par ces Divisions Internationales de la CIE sont r

13、econnus dans le monde entier. Tous les quatre ans, une Session plnire passe en revue le travail des Divisions et des Comits Techniques, en fait rapport et tablit les projets de travaux pour lavenir. La CIE est reconnue comme la plus haute autorit en ce qui concerne tous les aspects de la lumire et d

14、e lclairage. Elle occupe comme telle une position importante parmi les organisations internationales. DIE INTERNATIONALE BELEUCHTUNGSKOMMISSION Die Internationale Beleuchtungskommission (CIE) ist eine Organisation, die sich der internationalen Zusammenarbeit und dem Austausch von Informationen zwisc

15、hen ihren Mitgliedslndern bezglich der Kunst und Wissenschaft der Lichttechnik widmet. Die Mitgliedschaft besteht aus den Nationalen Komitees in rund 40 Lndern. Die Ziele der CIE sind : 1. Ein internationaler Mittelpunkt fr Diskussionen aller Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst

16、 der Lichttechnik und fr den Informationsaustausch auf diesen Gebieten zwischen den einzelnen Lndern zu sein. 2. Grundnormen und Verfahren der Messtechnik auf dem Gebiet der Lichttechnik zu entwickeln. 3. Richtlinien fr die Anwendung von Prinzipien und Vorgngen in der Entwicklung internationaler und

17、 nationaler Normen auf dem Gebiet der Lichttechnik zu erstellen. 4. Normen, Berichte und andere Publikationen zu erstellen und zu verffentlichen, die alle Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik betreffen. 5. Liaison und technische Zusammenarbeit mit anderen intern

18、ationalen Organisationen zu unterhalten, die mit Fragen der Wissenschaft, Technik, Normung und Kunst auf dem Gebiet der Lichttechnik zu tun haben. Die Arbeit der CIE wird in 7 Divisionen, jede mit etwa 20 Technischen Komitees, geleistet. Diese Arbeit betrifft Gebiete mit grundlegendem Inhalt bis zu

19、allen Arten der Lichtanwendung. Die Normen und Technischen Berichte, die von diesen international zusammengesetzten Divisionen ausgearbeitet werden, sind auf der ganzen Welt anerkannt. Alle vier Jahre findet eine Session statt, in der die Arbeiten der Divisionen berprft, berichtet und neue Plne fr d

20、ie Zukunft ausgearbeitet werden. Die CIE wird als hchste Autoritt fr alle Aspekte des Lichtes und der Beleuchtung angesehen. Auf diese Weise unterhlt sie eine bedeutende Stellung unter den internationalen Organisationen. Published by the COMMISSION INTERNATIONALE DE LECLAIRAGE CIE Central Bureau Keg

21、elgasse 27, A-1030 Vienna, AUSTRIA Tel: +43(1)714 31 87 0, Fax: +43(1)714 31 87 18 e-mail: ciecbcie.co.at WWW: http:/www.cie.co.at/ CIE 2010 - All rights reserved ISBN 978 3 901906 90 9 PRACTICAL DAYLIGHT SOURCES FOR COLORIMETRY CIE 192:2010 UDC: 535.65 Descriptor: Colorimetry 612.843.31 Colour visi

22、on CIE 192:2010 This Technical Report has been prepared by CIE Technical Committee 1-44 of Division 1 “Vision and Colour”“. The document reports on current knowledge and experience within the specific field of light and lighting described, and is intended to be used by the CIE membership and other i

23、nterested parties. It should be noted, however, that the status of this document is advisory and not mandatory. The latest CIE proceedings or CIE NEWS should be consulted regarding possible subsequent amendments. Ce rapport technique a t labor par le Comit Technique CIE 1-44 de la Division 1 “Vision

24、 et Couleur“. Le document expose les connaissances et lexprience actuelles dans le domaine particulier de la lumire et de lclairage dcrit ici. Il est destin tre utilis par les membres de la CIE et par tous les intresss. Il faut cependant noter que ce document est indicatif et non obligatoire. Il fau

25、t consulter les plus rcents comptes rendus de la CIE, ou le CIE NEWS, en ce qui concerne des amendements nouveaux ventuels. Dieser Technische Bericht ist vom Technischen Komitee CIE 1-44 der Division 1 “Sehen und Farbe“ ausgearbeitet. Das Dokument berichtet ber den derzeitigen Stand des Wissens und

26、Erfahrung in dem behandelten Gebiet von Licht und Beleuchtung; es ist zur Verwendung durch CIE-Mitglieder und durch andere Interessierte bestimmt. Es sollte jedoch beachtet werden, dass das Dokument eine Empfehlung und keine Vorschrift ist. Die neuesten CIE-Tagungsberichte oder die CIE NEWS sollten

27、im Hinblick auf mgliche sptere nderungen zu Rate gezogen werden. Any mention of organisations or products does not imply endorsement by the CIE. Whilst every care has been taken in the compilation of any lists, up to the time of going to press, these may not be comprehensive. Toute mention dorganism

28、e ou de produit nimplique pas une prfrence de la CIE. Malgr le soin apport la compilation de tous les documents jusqu la mise sous presse, ce travail ne saurait tre exhaustif. Die Erwhnung von Organisationen oder Erzeugnissen bedeutet keine Billigung durch die CIE. Obgleich groe Sorgfalt bei der Ers

29、tellung von Verzeichnissen bis zum Zeitpunkt der Drucklegung angewendet wurde, besteht die Mglichkeit, dass diese nicht vollstndig sind. CIE 2010 - All rights reserved II CIE 192:2010 The following members of TC 1-44, “Practical Daylight Sources for Colorimetry”, took part in the preparation of this

30、 Technical Report. The committee comes under Division 1 “Vision and Colour”. Members: P. Chong USA R. Hirschler Hungary (Chair) R.W.G. Hunt United Kingdom M.R. Luo United Kingdom J. van Kemenade Netherlands C. McCamy USA M. Pointer United Kingdom Y. Ohno USA C. Puebla Germany A. Rodrigues USA J. Sch

31、anda Hungary K. Witt Germany R. Young USA J. Zwinkels Canada Advisors: K. Imura Japan N. Lena USA C. Lam Hong Kong G. Lorditch USA D. Rich USA III CIE 192:2010 CONTENTS SUMMARY VI RESUME VI ZUSAMMENFASSUNG VII 1 INTRODUCTION 1 2 DAYLIGHT SIMULATOR TECHNOLOGIES 3 2.1 Filtered Incandescent Lamps 3 2.2

32、 Dichroic Lamps 3 2.3 Filtered Xenon Lamps 3 2.3.1 Filtered Xenon Short Arc Lamps 4 2.3.2 Filtered Xenon Flash Lamps 4 2.3.3 UV Calibration of Xenon Lamps 4 2.4 Fluorescent Lamps 7 2.5 LED (Light Emitting Diode) Sources 8 3 PRACTICAL DAYLIGHT SIMULATORS FOR VISUAL ASSESSMENT 9 3.1 Filtered Incandesc

33、ent Lamp 10 3.2 Dichroic Lamp 11 3.3 Filtered Xenon Short Arc Lamp 11 3.4 Fluorescent Lamps 12 3.5 LED Sources 15 3.5.1 Tunable LEDs 15 3.5.2 White LED 15 3.6 Summary of Daylight Simulators for Visual Evaluation 16 3.6.1 Filtered Tungsten Lamps 16 3.6.2 Dichroic Lamps 16 3.6.3 Filtered Short-Arc Xen

34、on 16 3.6.4 Fluorescent Lamps 16 3.6.5 LED-Based Lamps 17 4 PRACTICAL DAYLIGHT SIMULATORS IN COLOUR MEASURING INSTRUMENTS 17 4.1 Visual Colour Measuring Instruments 17 4.2 Tristimulus Colorimeters 17 4.3 Spectrophotometers 17 4.4 Summary of Daylight Simulators for Colour Measuring Instruments 20 5 C

35、ONCLUSIONS 20 5.1 Daylight Simulators for Visual Evaluation 20 5.1.1 D50 Simulators 20 5.1.2 D65 Simulators 20 5.1.3 D75 Simulators 20 5.2 Daylight Simulators for Spectrophotometers 20 5.3 CIE Standard Sources 20 5.4 Methods for the Evaluation of Daylight Simulators 20 5.5 Standards for the Specific

36、ation of Daylight Simulators 21 5.6 UV Calibration Practices 21 6 RECOMMENDATIONS 21 6.1 Competing Technologies 21 6.2 Methods for the Evaluation of Daylight Simulators 21 6.3 Recommendation of Standard Daylight Sources 22 7 REFERENCES 22 7.1 General References 22 7.2 Data Acquisition for the TC 24

37、7.3 Standards and CIE Technical Reports 26 BIBLIOGRAPHY 27 IV CIE 192:2010 ANNEX A STANDARD METHODS FOR THE EVALUATION OF DAYLIGHT SIMULATORS 29 A.1 Methods Based on Spectral Comparison 29 A.1.1 Band Method (BS 950) 29 A.1.2 Root Mean Square (ASTM E991) 29 A.2 Methods Based on Sample Evaluation 29 A

38、.2.1 Colour Rendering Indices 30 A.2.2 Metameric Pairs 31 A.3 Reliability of Methods for Evaluating Daylight Simulators 31 V CIE 192:2010 PRACTICAL DAYLIGHT SOURCES FOR COLORIMETRY SUMMARY This publication discusses the state-of-the-art of practical daylight sources for colorimetry. It provides info

39、rmation on these lamps and devices used for illumination in the visual evaluation and instrumental measurement of non-fluorescent and fluorescent specimens. Suppliers of lamps, booths and spectrophotometers provided some of the data on daylight sources. TC members and advisors at four institutions m

40、easured the rest. These institutions are the University of Derby (UK), the Hong Kong Polytechnic University (Hong Kong, China), the University of Pannonia (Veszprm, Hungary) and SENAI/CETIQT (Rio de Janeiro, Brazil). The report concludes from these data that practical daylight sources are commercial

41、ly available that satisfy the criteria of the relevant national and international standards for both visual evaluation and instrumental measurement. Filtered tungsten, filtered xenon and fluorescent lamps currently provide the best results for visual evaluation. Pulsed filtered xenon provides the be

42、st results for instrumental measurements. Light-emitting diode (LED) sources may appear as viable alternatives for both applications in the not too distant future. Standardization of any particular source as “best representing daylight” is not recommended. There are significant differences between t

43、he spectral properties of the sources currently used in visual evaluation and the sources used in instrumental measurement. These differences produce large differences in the rendering of colours of specimens, especially fluorescent specimens. SOURCES PRATIQUES LUMIERE DU JOUR POUR LA COLORIMETRIE R

44、ESUME Cette publication fait le point de ltat de lart concernant les sources pratiques reproduisant la lumire du jour pour la colorimtrie. Elle fournit des informations sur les lampes et les dispositifs dclairage utiliss pour les valuations visuelles et pour les mesures instrumentales des matriaux n

45、on fluorescents et des matriaux fluorescents. Les fournisseurs de lampes, de cabines dclairage et de spectrophotomtres ont communiqu quelques donnes sur les sources lumire du jour. Les membres du TC et les consultants de quatre institutions ont mesur les autres donnes. Ces institutions sont lUnivers

46、it de Derby (UK), lUniversit Polytechnique de Hong-Kong (Hong-Kong, Chine), lUniversit de Pannonie (Veszprm, Hongrie) et le SENAI/CETIQT (Rio de Janeiro, Brsil). De ces donnes, le rapport tire la conclusion que les sources pratiques reproduisant la lumire du jour sont disponibles dans le commerce et

47、 quelles satisfont les exigences des normes nationales et internationales appropries, aussi bien pour lvaluation visuelle que pour les mesures instrumentales. Les lampes tungstne filtr, les lampes au xnon filtr et les lampes fluorescentes fournissent usuellement les meilleurs rsultats pour les valua

48、tions visuelles. Le xnon puls et filtr fournit les meilleurs rsultats pour les mesures instrumentales. Les sources diodes lectroluminescentes (LED) paraissent fournir, pour un futur pas trop loign, une alternative valable pour ces deux types dapplications. La normalisation de toute source particulir

49、e comme “la meilleure reprsentation de la lumire du jour“ nest pas recommande. Il existe des diffrences significatives entre les proprits spectrales des sources usuellement utilises dans les valuations visuelles et les sources employes pour les valuations instrumentales. Ces diffrences sont lorigine de grandes diffrences dans le rendu des couleurs des matriaux, spcialement pour les mat