测量光的质量

CRI Ra（CIE 13.3:1995）用的是 1974 年的数学：八个粉彩 Munsell 样本，在早已过时的 1964 U*V*W* 空间中、经 von Kries 适应变换取色差，再平均为一个数字。饱和红是样本 9，而 R9 是可选项，并不属于 Ra。

平均化正是陷阱。窄带 LED 光谱可以调到把八个粉彩样本渲染得尚可，却在它们之间的一切上失败，因此两个 Ra 90 的光源在肤色、木材和果蔬上的显色可能肉眼可辨地不同。CRI 的设计初衷是把荧光灯管与白炽灯对比，宽光谱与宽光谱对比。它从来不是为固态照明的尖刺发射而造的，到 2010 年代它已在切实误导采购者。

ANSI/IES TM-30（2015 年，2018 和 2020 年修订；其保真度指数以 CIE 224:2017 在国际上统一）用 99 个色彩评估样本取代了 8 个粉彩样本，这些反射率曲线测自真实物体（皮肤、纺织品、涂料、植物），经挑选使其光谱特征沿波长均匀分布。这种均匀性就是防作弊条款：样本之间没有缝隙供尖刺光谱藏身。

色彩偏移在现代均匀色彩空间 CAM02-UCS 中计算，以测试光源自身 CCT 下的参考为基准：4000 K 以下为普朗克，5000 K 以上为 CIE 日光，中间混合过渡。Rf 是全部 99 个样本平均色差的一种变换；100 表示与参考无法区分。典型的 Ra 80 灯具 Rf 落在 70 中段，但对窄带光谱排名会重新洗牌，而这正是关键所在。

99 个样本被平均到 16 个色相区间。把这 16 个区间平均点连起来，就得到矢量图中的多边形；Rg 就是该多边形面积除以参考多边形面积，再 ×100。高于 100 表示光源平均而言过饱和；低于 100 则变暗淡。Rg 完全不说明是哪些色相发生了移动；那是矢量图的工作。

保真度与色域是链在一起的：Rf 100 迫使 Rg 100，而每增加一分色域都要以损失保真度为代价：一个 Rg 120 的光源大致无法超过 Rf 80，因为使多边形膨胀的那些彩度偏移同时被计为色彩误差。“鲜艳”并非免费；它是一种受控的失真。

先看 h1 区间；它涵盖红色和大部分肤色再现。真实规范会点名要求它：对色彩要求苛刻环境的照明规格要求肤色区间保真度 Rf,h1 ≥ 90，并将局部彩度偏移 Rcs,h1 控制在约 −9% 到 +9% 之内。向内指的 h1 箭头意味着暗淡、发灰的肤色；强烈向外的则是潮红、晒伤的观感。

h2–h3（橙色）向外鼓出是超市的小把戏：过饱和的果蔬更好卖。h15–h16 向内则是死板的木色和毫无生气的红色，典型的廉价 LED 特征。多边形以一个形状讲完整个故事：Rf 本质上是箭头的平均长度，Rg 是围合的面积，两者都是你所看之物的单数字投影。

TM-30-20 的附录 E 把这些度量变成规范语言：三种设计意图（Preference 偏好、Vividness 鲜艳、Fidelity 保真），各自带分级优先级（P1–P3、V1–V3、F1–F3），由 Rf、Rg 和肤色区间的阈值构成。一个 P1 空间（酒店、住宅）需要高 Rf 加上轻微、受控的彩度提升；一个 V 意图的零售安装可能规定 Rg 102–108，同时保护 h1；博物馆或调色间则规定 F：最大 Rf，Rg 钉在 100 附近。

这就是相对“CRI ≥ 80”的实用升级：规范不再是一个粗钝的平均值，而是说明各种颜色在光下应当如何表现，矢量图则一眼显示某个灯具是否合规。

你的眼睛会适应；摄影机不会。在片场看起来没问题的高 CRI LED 灯具，拍出的素材却需要昂贵的调色，于是 2012 年 EBU 发布了 TLCI（Tech 3355 / 建议书 R 137）。它的做法：用一台标准摄影机取代人类标准观察者，即一条建模的三芯片 HDTV 链路加上 Rec. 709 显示，刻意呼应了 CIE 当年将人类标准化的方式。

流程：用光谱辐射计测量 SPD → 推导 CCT → 选定参考光源 → 在两个光源下让 24 色块的 ColorChecker 通过摄影机与显示进行仿真 → 把色彩误差平均为 0–100 的分数。分档解读：≥85 无需校正（>90 为“可直接上电视”），75–85 只需极少调色，50–75 需付出实际成本才能校正，低于 50 则达不到广播级。它的已知局限：它建模的是三芯片广播摄影机，而单芯片电影传感器的响应不同，这正是学院更进一步的原因。

学院的光谱相似度指数（2016 年，2020 年修订；标准化为 SMPTE ST 2122）同时抛弃了观察者、摄影机和样本。它把 SPD 本身与一个参考对比：影棚钨丝灯（SSI[P3200]）、某个日光光源，或 375–675 nm 上任意普朗克辐射体，按 10 nm 分箱，两者都归一化为等功率；然后取一个加权相对差异矢量（光谱两端被降权，那里摄影机和胶片响应最弱），平滑后归结为 SSI = 100 − 32·‖v‖。

逻辑无懈可击：若两条光谱匹配，它们在任何摄影机、胶片或观察者上都渲染一致，无需任何模型。代价是：SSI 低于 100 只警告可能存在渲染误差，而非哪些误差。它还揭露了基于样本的度量所掩盖的：一个 CRI 92 的白光 LED 可能给出 SSI[P3200] ≈ 76，因为它的蓝色尖峰和荧光粉低谷恰好落在八个粉彩样本从不涉足的位置。这个记法始终标明参考：SSI[P3200] = 100 意味着“就是钨丝灯”，而非“很好”。

广播与影棚灯具：先看 TLCI，再用 TM-30 判断房间在其中人眼里的观感。混用不同灯具厂商的电影片场：以灯光师选定的参考做 SSI；它能预测两块“5600 K”面板能否不经调色就互相剪接。建筑与零售工程：规范中写 TM-30 设计意图，报审评审中看矢量图。

显示器是刻意的例外：显示器以相对信号目标的 ΔE 评判，而非以显色指数评判（见 ΔE-ITP 模块）。但这些光谱恰恰说明了测量硬件为何重要：色度计的三个滤光片会被那些欺骗 CRI 的同样尖刺光谱所蒙骗，这正是逐显示器光谱辐射计特性化存在的原因。本页上的每一个数字，最初都是一次光谱辐射计测量。未经测量，就谈不上校准。

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