顏色是人的感覺(jué)之一，它總是與觀察者個(gè)人的主觀體驗(yàn)有關(guān)。每個(gè)人看到一種顏色后的感覺(jué)，別人難以知曉。所以顏色的研究總是充滿了神秘的想象。同時(shí)，顏色又使世界變得五彩繽紛，視覺(jué)藝術(shù)、圖象顯示與傳輸、紡織品印染、彩色印刷等，都離不開顏色的研究。因此顏色的研究、對(duì)顏色進(jìn)行客觀的定量的描述，成為許多科學(xué)家研究的對(duì)象。

牛頓在1664年用棱鏡把白色的太陽(yáng)光色散成不同色調(diào)的光譜，奠定了光顏色的物理基礎(chǔ)。1860年麥克斯韋用不同強(qiáng)度的紅、黃、綠三色光配出了從白光一直到各種顏色的光，奠定了三色色度學(xué)的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，1931國(guó)際照明委員會(huì)建立了CIE色度學(xué)系統(tǒng)，并不斷完善。如今CIE色度系統(tǒng)已廣泛用于定量地表達(dá)光的顏色。
顏色離不開照明，只有在光照下物體才有可能顯示出顏色，而且光的顏色對(duì)人們的心理有非常大的影響。同濟(jì)大學(xué)楊公俠教授已在他的專著視覺(jué)與視覺(jué)環(huán)境一書的第五章中，作了非常精采的描述。(1)在不同光源照射下，同一個(gè)物體會(huì)顯示出不同的顏色。例如綠色的樹葉在綠光照射下，有鮮艷的綠色，在紅光照射下近于黑色。由此可見，光源對(duì)被照物體顏色的顯現(xiàn)，起著重要的作用。光源在照射物體時(shí)，能否充分顯示被照物顏色的能力，稱為光源的顯色性。1965年，國(guó)際照明委員會(huì)推薦在CIE色度系統(tǒng)中，用一般顯色指數(shù)Ra來(lái)描述光源的顯色性。一般顯色指數(shù)Ra應(yīng)用得還很成功，已被照明界廣泛接受，但是也存在一些問(wèn)題，本文將為光源顯色性的評(píng)價(jià)方法，以及近年來(lái)的進(jìn)展作一介紹。

光源顯色性的評(píng)價(jià)方法，希望能夠既簡(jiǎn)單又實(shí)用。然而簡(jiǎn)單和實(shí)用往往是兩個(gè)互相矛盾的要求。在CIE顏色系統(tǒng)中，一般顯色指數(shù)Ra就是這樣一個(gè)折衷的產(chǎn)物：它比較簡(jiǎn)單，只需要一個(gè)100以內(nèi)的數(shù)值，就可以表達(dá)光源的顯色性能，Ra=100被認(rèn)為是最理想的顯色性。但是，有時(shí)候人們的感覺(jué)并非如此。例如在白熾燈照射下的樹葉，看上去并不太鮮艷。問(wèn)題在哪里？我們來(lái)討論影響什么是一般顯色指數(shù)。

為簡(jiǎn)便起見，我們這里只討論一般顯色指數(shù)Ra的主要構(gòu)成方法，而不討論它的具體計(jì)算方法。事實(shí)上，我們?cè)谌粘Ｉ罾铮３Ｔ跈z驗(yàn)光源的顯色性。許多人都有這樣的經(jīng)驗(yàn)，細(xì)心的女士在商場(chǎng)買衣服的時(shí)候，常常還要到室外日光下再看一看它的顏色。她這樣做，實(shí)際上就是在檢驗(yàn)商場(chǎng)光源的顯色性：看一看同樣一件衣服，在商場(chǎng)光源的照明下和在日光的照明下，衣服的顏色有什么不同。所以描述光源的顯色性，需要兩個(gè)附加的要素：日光（參考光源）和衣服（有色物體）。在CIE顏色系統(tǒng)中，為確定待測(cè)光源的顯色性，首先要選擇參考光源，并認(rèn)為在參考光源照射下，被照物體的顏色能夠最完善的顯示。CIE顏色系統(tǒng)規(guī)定，在待測(cè)光源的相關(guān)色溫低于5000K時(shí)，以色溫最接近的黑體作為參考光源；當(dāng)待測(cè)光源的相關(guān)色溫大于5000K時(shí)，用色溫最相近的D光源作為參改光源。這里D光源是一系列色坐標(biāo)可用數(shù)字式表示、并與色溫有關(guān)的日光。

在選定參考光源后，還需要選定有色物體。由于顏色的多樣性，需要選擇一組標(biāo)準(zhǔn)顏色，使它們能充分代表常用的顏色。CIE顏色系統(tǒng)選擇了8種顏色，它們既有多種色調(diào)，又具有中等明度值和彩度。在u-v顏色系統(tǒng)中，測(cè)定每一塊標(biāo)準(zhǔn)色板，在待測(cè)光源照射下和在參考光源照射下色坐標(biāo)的差別，即色位移ΔEi，就可得到該色板的特殊顯色指數(shù)Ri。

對(duì)8塊標(biāo)準(zhǔn)色板所測(cè)得的特殊顯色指數(shù)Ri取算術(shù)平均，就得到了一般顯色指數(shù)Ra?？梢姽庠吹囊话泔@色指數(shù)Ra的最大值為100，認(rèn)為這時(shí)光源的顯色性最好。