[发明专利]一种精确获取光源相关色温的方法及系统

说明书

本发明公开了一种精确获取光源相关色温的方法及系统。在本方法及系统中，首先以倒数色温为依据在CIE 1960 UCS色品图获取并存储均匀分布的黑体色温及色品坐标数据；然后对输入的光源数据进行处理以获得光源的CIE 1960(u,v)色品坐标；最后通过缩小相关色温的搜索范围，并采用一种基于黄金分割搜索的最优化算法获取光源的相关色温；本发明解决了当前光源相关色温获取方法存在的不足，具有黑体色温及色品坐标数据存储量小且在CIE 1960 UCS色品图上均匀分布的优点，同时获取过程中未采用任何拟合方法，精度高，操作简便，计算成本低，且适用的光源色品坐标范围广。

技术领域

本发明涉及光源色表征的获取方法，尤其涉及一种精确获取光源相关色温的方法及系统。

背景技术

在照明工程有关行业中，相关色温是照明光源最为重要的评价参数，常用来交流和表征光源色。相关色温越低，光源色越偏红，反之，光源色越偏蓝，如通常所说的暖白和冷白则分别对应低相关色温和高相关色温。换句话说，光源的相关色温在一定程度上决定了光源自身的颜色特征。此外，获取光源的相关色温也是评估光源显色性时选择参考照明体的重要依据。因此，准确获取光源的相关色温具有十分显著的实际应用价值。

CIE在以(u’,2/3v’)坐标绘制的均匀色品图(即CIE 1960 UCS色品图)中，将离测试刺激色品坐标最近的黑体轨迹色品坐标所对应黑体温度定义为光源的相关色温。可见，获取光源相关色温的关键是在黑体轨迹上找到与光源色品坐标点最近的点。目前，获取光源相关色温的方法主要分为三类：1)预先存储一定色温间隔的黑体轨迹色品坐标数据，通过插值的方法获取光源的相关色温，插值获取的精度主要取决于存储的黑体轨迹色品坐标数据的多少，若要精确获得光源的相关色温，则需存储大量的黑体轨迹色品坐标数据，由此增加了存储成本，同时也降低了获取效率；2)同样预先存储一定色温间隔的黑体轨迹色品坐标数据，通过不断缩小搜索范围逐渐逼近获取光源相关色温的方法，主要是借鉴二分法的思想，但二分法在每次迭代过程中需额外计算两个新黑体色温点的色品坐标，增加了计算成本；3)通过多项式拟合的方法拟合黑体轨迹或者光源色品与相关色温间的关系，由于往往是在一定的色温范围内进行拟合，超出这一范围，获取精度会变得非常差，而拟合本身又会存在拟合误差，所以精度有限。

发明内容

本发明的目的在于克服已有光源相关色温获取方法的不足，并提供一种精确获取光源相关色温的方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种精确获取光源相关色温的方法，包括如下步骤：

S1：获取和存储黑体色温及色品数据：在CIE 1960 UCS色品图上，以一定倒数色温间隔选取倒数色温，计算其对应黑体轨迹的CIE 1960(u,v)色品坐标，并存储选取的倒数色温及对应黑体轨迹的CIE 1960(u,v)色品坐标数据；

S2：输入及处理测试光源数据：将输入的测试光源数据转换成测试光源的CIE1960(u,v)色品坐标；

S3：色温优化：收缩色温搜索范围，采用一种基于黄金分割搜索的最优化方法获取测试光源的相关色温。

作为优选，所述的步骤S1中获取和存储黑体色温及色品数据的具体建立过程包括以下步骤：

S101：在50～625MK^-1(20000～1600K，1MK^-1＝10^-6K^-1)倒数色温范围内以25MK^-1为间隔选取24个倒数色温点，以尽可能保证在CIE 1960 UCS色品图上对应黑体轨迹的色品坐标均匀分布，并将选取的倒数色温点记为R_Ti，脚标Ti表示第i个倒数色温点；