色差仪的光谱能量与CIE分析

色差仪的使用很多时候实际到光谱知识，之前在《与色差仪原理相关的光谱知识》中也简单的介绍了相关知识内容，这里我们一起在学习一下光谱的相对能量与CIE的关系。在实际应用中大多数时候都是以光谱密度的相对值与波长之间的函数关系来描述光谱分布的，成为相对光谱能量（功率）分布，记做S（λ）。其实相对光谱能量是可以使用任意值来表示，但是一般在光学行业中为了统一数值，都是采用光谱波长λ=555nm处的辐射能量为100，作为参考点，与之进行比较而得出的。若以光谱波长λ为横坐标，相对光谱能量分布S（λ）为纵 坐标，就可以绘制出光源相对光谱能量分布曲线。 
在色差仪研发过程中知道了光谱能量的分布，就知道了光源的颜色特征，也就是确定仪器内置标准光源可以测量的光谱范围，这个范围也直接影响测量色彩的结果。反过来说，光源的颜色特征取决于在发出的光线中，不同波长上的相对能量比例，而与光谱密度的绝对值无关。绝对值的大小只反映光的强弱，不会引起光源颜色的变化。
从下图我们可以看出，不同时间光谱能量辐射是完全不同这在之前的文章中也说明过，正午的日光有较高的辐射能，它除在蓝紫色波段能量较低外，在 其余波段能量分布均较均匀，基本上是无色或白色的。荧光灯光源在405nm、430nm、540nm和580nm出现四个线状带谱，峰值在615nm，而 后在长波段（深红）处能量下降，这表明荧光光源在绿色波段（550nm～560nm）有较高的辐射能，而在红色波段（650nm～700nm）辐射能减 弱。对比之下，白炽灯光源，它在短波蓝色波段，辐射能比荧光光源低，而在长波红色区间，有相对高的能量。因此，白炽灯光源，总带有黄红色。红宝石激光器发 出的光，其能量完全集中在一个很窄的波段内，大约为694nm，看起来是典型的深红色。在颜色测量计算中，为了使其测量结果标准化，就要采用CIE标准光 源（如A、B、C、D65等）。

CIE是国际照明组织委员会的英文缩写，其实也是标准光源的定义要求组织。根据上图曲线的分析表明，现实生活中没有一种光源的能量分布是完全均匀一致的，也没有一种是完全的白光。其实我们平时所说的白光是指人们适应了这些光源在光谱分布上的不同和在视觉上的差别而习惯上称之为白光。但是在色彩的定量研究中，1931年国际照明委员会（缩写CIE）建议，以等 能量光谱作为白光的定义，等能白光的意义是：以辐射能作纵坐标，光谱波长为横坐标，则它的光谱能量分布曲线是一条平行横轴的直线。即：S（λ）=C（常 数）。等能白光分解后得到的光谱称为等能光谱，每一波长为λ的等能光谱色色光的能量均相等。