显色指数 (CRI) 是一个值，表示样品对参考Illumination的颜色再现程度。在视频和静态成像的各种应用领域中，需要再现彩色目标。物体的颜色由三个属性决定：Illumination、物体的反射率和观察者。关于不同Illumination的颜色再现能力，我们希望在本技术说明中解释显色指数的含义。
CRI 的目的是用一个值来描述这种Illumination的颜色再现能力，以便于与其他Illumination进行比较。任务是展示测试光源与已知参考光源的匹配程度，以及在这两种光源下颜色看起来的相似程度。
通用显色指数
通用显色指数 (CIE, 1965) 由以下公式定义：
其中 d1...8 是在 u-v 色度图中（缩放）定义的颜色在参考Illumination和样品Illumination之间的距离。这8种代表性颜色具有与 Munsell 颜色 7.5R6/4, 5Y6/4, 5GY6/8, 2.5G6/6, 10BG6/4, 5PB6/8, 2.5P6/8 和 10P6/8 相同的光谱反射率。
对于低于 5000K 的相关色温，使用普朗克辐射源作为参考Illumination，而高于 5000K 则使用 D-illuminants。相关色温被定义为“...产生与特定光源最接近的光线的普朗克辐射体的温度。”¹ Ra 最高可达 100 (d1...8 = 0)，这意味着这些颜色得到了完美的再现。但其他颜色在这些光源下不一定在视觉上相同，这是其一个受批评之处。
特殊显色指数
除了通用 CRI，还有一种特殊 CRI，可以针对单个颜色进行评估。特殊 CRI 的公式为：
此公式中，di 是参考颜色在最接近的Illumination和样品Illumination照射下（在 U*, V*, W* 中）的距离。
总的来说，CRI 是关于所用光源及其颜色再现能力的一个额外信息，而无需了解其具体光谱。想象两个色温接近 3200 K 的Illumination，例如钨丝灯和暖白色荧光灯，它们具有不同的光谱和颜色分离能力，因此具有不同的 CRI。
批评
CRI 存在一些潜在问题，例如只比较了 8 种颜色样本，使用的色彩空间已过时，它不能用于没有相关色温的光源，并且 CRI 与人类视觉不相关，因为所有距离在色彩空间中都被同等权重。仅用一个值来表征光源是一项具有挑战性的任务，特别是当您想通过获取物体的颜色外观来比较这些光源的光线时。
CRI 可能有用，但也有一些缺点，因为它无法涵盖在光源下颜色如何区分。²
通过光谱的替代方法
其他方法尝试通过直接比较样品Illumination的光谱与目标光源的光谱来表征光源³。对于这种光谱带方法，将计算几个光谱带（例如 400-455, 455-510, 510-540 等）的功率 (mW) 比率，并将超出公差的部分相加，以获得一个优值。这种光谱比较将提供颜色再现能力的概念，但更为复杂。
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¹ R.W.G. Hunt “The Reproduction of Colour”，第六版 2004，Wiley-IS-&T in imaging science and technology，第 155 页
² 另一种方法：Mark S. Rea*,Jean P. Freyssinier-Nova; Color rendering: A tale of two metrics; 文章首次在线发表：2008年4月8日; DOI: 10.1002/col.20399
³ R.W.G. Hunt “The Reproduction of Colour”，第六版 2004，Wiley-IS-&T in imaging science and technology，第 158 页；Crawford, 1963 a 和 b；British Standard 950: 1967
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