D系列标准光源也叫典型日光或重组日光,是通过相应的人造光源模型实现,D65光源就是比较常见的一种重组日光,它可以通过不同类型的光源来模拟实现,如荧光灯模拟或钨丝灯模拟。本文对重组日光D65光源及D65光源不同模拟器的特点做了介绍。

重组日光及D65光源:
不同时间的日光、各类人工光源的光谱功率分布都有非常大的差别。因此,在不同光环境下,物体表面所呈现的颜色也必然会有差异。从色度学的实践角度来说,人们无法做到且没有必要在每一种光源下测量颜色,而只需在共同约定的、能反映日光特性的、具有代表性的光源下标定物体颜色。为此,CIE推荐了四种标准照明体A、B、C、D和三种标准光源A、B、C。其中将CIE标准照明体D定义为典型日光或重组日光。
典型日光色度轨迹的确定是源于两类实验数据。一类实验是1963年研究人员根据对不同地区、不同时相的太阳光和天空光622例光谱分光测定得到的;另一类实验来自1963年完成的两组视觉色度测量结果。这两类数据在色度图上的色度点都聚集在典型日光色度轨迹的周围,说明两类数据有很好的一致性。
根据统计学的特征矢量分析,研究人员对这622例光谱进行分析。通过统计学的方法处理,最终得出一组公式,用以计算一定相关色温典型日光的相对光谱分布。即用数理统计手段重新组合出该相关色温的典型日光光谱功率分布,这就是重组日光的含义。
根据“重组日光”理论,各种时相典型日光对应着不同相关色温,而不同相关色温的标准照明体D又对应着各自的相对光谱功率分布。由于重组日光与实测日光具有很相似的相对光谱功率分布,同时重组日光比标准照明体B和C更符合实际日光的色度点,CIE决定推荐用D55、D65和D75的相对光谱功率分布,即相关色温6504K、5503K、7504K重组日光的相对光谱功率分布,并在可能情况下尽量应用D65代表日光。
重组日光D65光源不同模拟器特点:
在目视颜色评估中,标准D65光源是最常用的一种光源。它以日光照明体色表示,并接近相关6500K色温的日光。但由于标准照明体D65尚未研制出来,由常用光源D65光源代替,当中以荧光灯模拟常用光源D65和钨丝灯模拟常用光源D65两种最为普遍使用。
下图分别是二者光谱能量分布是用光谱辐射计在对色灯箱中量度出来。全部实验都在全黑环境中进行。两图的光谱能量分布形像不一样,荧光灯模拟常用光源D65的光谱在可见光部有5个峰,而最高能量的峰在436nm。反之钨丝灯模拟常用光源D65的光谱则比较平滑,没有明显的峰可见光部份出现,最高能量的峰在558nm。亮度分别是450cd/m2和495cd/m2。尽管这两种光源都用来模拟CIE标准照明体D65,它们的光谱能量分布却完全不同;实际上对目测评估有多大影响,则要进一步究讨。

重组日光D65光源的作用:
D65光源成为标准光源箱中最常用光源,核心在于其光谱特性与日常应用场景的高度契合。它模拟了色温约6500K的平均日光光谱,在可见光区域能量分布均匀连续,蓝光与红光成分平衡,几乎接近多数人日常认知中自然光的照明效果,这种贴近性让色彩评估更符合人眼在自然环境下的视觉习惯。
从行业应用来看,纺织、印刷、涂料等领域对色彩一致性的要求极高,而D65的光谱能精准还原物体在常规日光下的真实色泽,避免因光源偏差导致的色差误判;同时,它作为国际照明委员会定义的标准照明体,具有全球统一的光谱规范,可确保跨地域、跨设备的色彩检测结果具有可重复性。
此外,D65的色温既不会像高色温光源D75光源那样偏蓝,也不会像低色温光源D50光源那样偏暖,这种中性的光谱特性使其适用于绝大多数日常场景的色彩评估,加之长期应用中形成的行业标准共识,使其成为标准光源箱中无可替代的核心光源。