Canson Infinity 噴墨藝術紙
哪裡看的顏色才準確
常常讓創作者困擾的一個問題在於到底該以哪一種光源為標準,因為每個地方的照明都不一樣,螢光燈管、鹵素燈泡、LED光源也各有異同。是否一定需要購買昂貴的標準光源燈管,或是標準看片箱 (如右圖) 等等設備?

在釐清這些問題之前,我們必須先討論光源到底該如何分析。光是電磁波的一種,波長介於 400 ~ 700 nm 間的電磁波可以被人眼轉換為視覺,所以這個波段間的電磁波就稱為可見光。但其他動物眼睛能接收到的波段則不盡相同,每個人可看到的範圍其實也有些許差異,故光的顏色呈現其實是高度依賴人眼視覺的生物性質。為了能更正確地分析光源,我們必須採用較為科學化的數值來協助。

從上圖的電磁波頻譜可以了解到,不論是什麼樣的光源,都可以用各種不同波長和強度的電磁波來分析,也就是光源的本質。為了方便溝通必須使用一些專有名詞來描述光的特性,例如 CCT (色溫,correlated color temperature) 代表光源的顏色,這是以理論上的標準黑體在不同溫度下發出的光作為基準,其他光源則以數學方式換算成色溫值。實際的黑體色溫光譜分布可見下圖,色溫越高時短波長的藍色光譜占比越高,所以看起來較為冷調,反之則較為暖調。

另一個重要的專有名詞是演色性指數 (CRI,color rendering index),這是一個評比光源忠實顯示各種顏色 (相對於標準黑體或標準光源) 能力的方式。CIE (國際照明委員會,Commission internationale de l'éclairage) *1 制定了測試和計算方法 *2,以觀察顏色在測試光源和標準光源下的色彩差異計算而來,最後可得出一個 ≤ 100 的數值就稱為演色值,越高的數值代表越能忠實呈現顏色。

光源種類螢光燈鎢絲燈LED 燈高壓鈉燈鹵素燈
典型 CCT (K)3200 ~ 65002800 ~ 32003200 ~ 65002000 ~ 25003000 ~ 4000
典型 CRI (Ra)65 ~ 8510060 ~ 8020 ~ 50100

我們能夠接觸到最普遍的光源就是太陽光,且在地表觀察到的太陽可見光光譜分布類似標準黑體,所以 CIE 就依照陽光來制定標準光源,可以說最理想的人造光源就是仿製陽光的光譜。但是在不同天候、緯度、季節等情況下陽光會有不同的光譜特性,所以必須制定標準的太陽光譜模式,也就是我們平常聽到的 D50 和 D65 標準光源。D 代表的意思就是日光 daylight,後綴的數值代表色溫,50 即是 5000K,65 則是 6500K。

了解標準光源之後,我們就可以來探討要選擇哪一種人造光源作為標準。ISO (國際標準組織,International Organization for Standardization) *3 有兩個關於影像觀看光源的標準規範,分別是看片環境的 ISO 3664 *4 和打樣用螢幕規範 ISO 12646 *5。這些是較為嚴格規範的光源環境,主要提供給生產管理使用,但其中也有給觀賞使用的照明建議。

在 ISO 3664 標準裡介紹了兩種照明環境,分別是嚴格比對色彩使用的 P1 (critical comparison),以及提供一般觀賞亮度下的標準 P2 (practical appraisal of prints)。兩者的差異主要在於亮度規範,P1 及 P2 對色溫的要求都是相同的 D50 標準,光源白點偏差和 CRI 高於 90 的要求也是相同的,但 P1 要求 2000 lux 的高亮度,P2 標準僅需一般工作環境亮度 500 lux。其餘部分規範則包括了背景須為反射率低於 60% 的中性灰色,觀看範圍內的照明均勻度差異小於 40% 等等,這些規範標準都有軟體可直接測量檢查。

規範內容亮度 (lux)色溫傳統演色值 (Ra)擴充演色值同色異譜 (MI)
P12000 ± 500D50≥ 90≥ 80grade C
P2500 ± 125D50≥ 90≥ 80grade C

但對於影像創作者而言,比較關心的是在實際展示環境裡通常無法達到標準的照明光源要求,尤其在色溫和亮度的規範上,難道一定要耗費巨資採購標準燈管等設備嗎?其實這是沒有必要的。考量到實際的展覽和觀賞需求,ISO 3664 標準文件在附錄 *6 中說明了更為貼近這種使用狀況的彈性建議。由於人眼對白點偏差不多的各種色溫光源自適應能力極強,所以實際的展示光源可以使用 2800K 到 6500K 的色溫,需要競評作品的情況使用 P1 亮度規範,純欣賞展出的情況使用 P2 亮度即可。

此外,由於 CRI 標準測試色塊只有 8 個,擴充色塊才有 15 個顏色,但一般廠商只標示 8 個色塊的平均演色性,相當容易利用部分光譜最佳化取得好看的分數,但實際使用中卻不見得代表好看的顏色。所以演色值作為色彩呈現的評價一直存在爭議,但仍是目前最普遍的標示方式。ISO 3664 對色溫低於 5000K 的展示光源不適用 CRI 評價演色品質,反而建議使用者直接利用光譜圖比對來判斷,光譜強度分佈越接近該色溫的理想黑體越好。

實務上必須觀察光譜分佈是否均勻,以及沒有太過嚴重的缺少波段或凸出高峰區域,因為缺漏或集中的光譜分布會造成部分色彩演繹不佳,以及強化同色異譜的問題。高品質的燈源製作廠商都會公布相關資料可供查詢,例如光譜分布圖、標準演色值 Ra,甚至部分廠商願意提供全部 15 個 CRI 測試色塊的測試資料。

而若是廠商沒有提供相關資料,且沒有相關軟硬體可以自行測量的情況下,希望在居家建置展示環境或檢視展示空間照明的藝術家,最直接簡便的方法就是將同一幅影像置於人工光源及陽光下以肉眼比對,但這個方法僅適用於人造光源的色溫和陽光接近時。除了整體的色彩表現之外,可以特別針對鮮紅色和亮藍色的影像比對,因為在 CRI 基本測試色塊中沒有這兩個部分的顏色,容易造成廠商在追求高數值時忽略了實際的色彩演繹表現。


*1 CIE website
*2 CIE 13.3
*3 ISO website
*4 ISO 3664:2009
*5 ISO 12646:2015
*6 Annex C - Guidelines for judging and exhibiting photographs