什麼是 CRI 顯色指數 (Color Rendering Index?)

你是否注意到，超市的雞肉排通常擺放在特別照明的展示櫃中，以吸引顧客？ 這些雞肉看起來新鮮且色澤鮮豔。

然而，當你將雞肉拿到一般賣場照明下時，它看起來顏色蒼白，無法吸引消費者購買。 這兩張照片分別使用了同一台相機拍攝的 (除了包裝的標籤以外，沒有經過任何圖片修改。) 這說明了商業照明能顯著提升物品的視覺呈現效果。

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在了解 CRI 之前，先掌握這些照明基礎知識

在了解 CRI 顯色指數之前，首先要知道的是，燈泡發出的光包含彩虹中的所有顏色。 當光線穿過三稜鏡時，你可以清楚地看到光被折射並分解成不同的顏色。

您可以使用光譜儀來達成相同的效果。光譜儀能捕捉光源，並將分離出的色光透過衍射呈現在稱為『光譜圖』的圖像上。 右邊的光譜是來自於太陽光。

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其次，你需要了解的是，不同顏色的光具有不同的強度（即光譜能量分布）。 太陽光的光譜涵蓋所有顏色，且能量分布均勻。 然而，與太陽光相比，螢光燈的光譜缺少某些特定顏色的波長。

也就是說，如果燈光缺少某些顏色，場景中的物體將無法良好反映這些色彩。 換句話說，如果燈光缺少紅光，就無法呈現雞肉的紅色調。

你還需要了解的第三點是，物體（例如蘋果）本身並不具備顏色。 蘋果只會反射光中的紅色波長，因此看起來是紅色的。 那麼，照射在蘋果的其他顏色（例如綠色、藍色、洋紅色）會怎麼樣呢？ 蘋果吸收了這些顏色。

CRI 顯色指數這個指標是如何運作的呢？

第一個正式的顯色評估標準被稱為 CRI。 它由 CIE（國際照明委員會，Commission Internationale de l’Éclairage）所制定。 CRI 顯色指數以太陽光（自然日光）作為黃金標準。 因此，能夠模擬太陽光顯色能力的光源，其 CRI 值可達 100。 然而，螢光燈的 CRI 值可能低至 65。 因此，數值越高，燈的顯色能力越好。

實際上，CRI 顯色指數的評分是來自於僅只 8個顏色的樣品，稱為 R1 到 R8。 光譜儀會檢查測量的光源與陽光相比之下，是否含有足夠數量的這些樣品顏色。 每個樣品顏色的比較給予 0-100 的評分

CRI 使用這 8 種顏色得出最終的評分

為什麼我們需要測量 CRI 顯色指數呢？

在鎢絲燈普及的時代，其光色表現本質上與日光相似（同為黑體輻射光源），因此更容易計算色溫變化並維持色彩一致性。 然而，鎢絲燈正逐步被節能 LED 燈取代，但這些 LED 燈的 CRI 顯色特性可能因不同產品或生產批次而有所差異。

CRI 在實務中的應用

• 批量採購燈具的買家會使用光譜儀對燈具進行抽查，以確保其 CRI 符合賣方的規格要求。 更多 LED 商業應用相關內容
• 精品時尚服飾連鎖店也會為門市大批採購燈具。 他們同樣需要確保 CRI 顯色指數足夠高，以呈現服飾鮮豔生動的色彩。 深入了解照明設計
• 外科手術需要高 CRI 的燈光，以便在手術過程中正確區分各種組織結構。 在藥局或養老院，CRI 顯色指數同樣重要，有助於準確辨識藥丸的顏色。
• 適當的 CRI 照明對藝術品修復同樣重要。
• LED 公司也會利用 CRI R1-R14（詳見下文）數值來評估同色異譜現象，即物體在不同光源下呈現不同顏色的問題。

如果採購方或終端使用者沒有自行使用光譜儀測量 CRI，那就只能依賴燈具廠商提供的規格與標示。 雖然 CRI 通常會列在產品規格與包裝上，但並非所有產品都會標示。

CRI 顯色指數的缺點

CRI 顯色指數的問題歷年來已有詳細研究與討論。 由於 R1-R8 的顏色屬於較為柔和的顏色，適用於服裝與建築業中較低飽和度色彩的顯色評估。 然而，這 8 種顏色的指標無法評估燈光對更高飽和度色彩的顯色能力，例如雞肉的粉紅色。 另一個關於 CRI 顯色指數的批評是它不適用於螢光燈和 LED照明。

因此，國際照明委員會（CIE）新增了 6 種更高飽和度的顏色（R9-R14），並將更新後的指數命名為 CRI（R96a），而原本的版本則稱為 CRI（Ra）。 然而，儘管 R96a 無疑是一次改進，照明產業的變革仍然相當緩慢。 因此，CRI（Ra）仍被廣泛使用。

R9 色樣尤為重要，因為它代表了膚色與肉類的色調。 R9 數值越高，表示商店展示的雞肉看起來越新鮮且色澤飽滿。

精確呈現膚色對電影與電視產業而言相當重要，因為觀眾的注意力多集中在人物的臉部。

如右圖所示，光譜儀可以顯示出包含了 15個單獨 CRI 顏色的評分表。

R9 也在化妝品產業中扮演重要角色，因為膚色必須在顧客面前精確呈現。 彩妝師會使用 UPRtek 的基本款光譜儀 MK350D，來確保燈光的 CRI 數值符合需求。

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其他重要的顯色指數

TM-30-15

TM-30-15 是由北美照明工程學會（IES, Illuminating Engineering Society）制定的顯色指數。 與 CRI 相似，TM-30-15 也使用顏色樣本，對每種顏色進行 0-100 的評分，並計算其平均值。 然而，TM-30-15 有99個顏色樣本，而CRI (R96a) 有14個。 更多的顏色樣本能更準確地評估光源的顯色能力。

TM-30-15 還可以評估飽和度（強度）。 到目前為止，我們討論的都是燈光的顯色缺陷。 然而，燈光有時也可能顏色過度飽和，使場景顯得不自然。

了解 TM-30-15 (TM-30-18)

CQS 顏色質量量表

另一種顯色指標是 CQS（顏色質量量表），由美國國家標準技術研究院（NIST，National Institute of Standards and Technology）研發，該機構隸屬於美國商務部。 CQS 的目標是補足 CRI（Ra）顯色指數的不足之處。

CQS顏色質量量表的顏色樣品為15個並且包括了飽和色。 此外，CQS 採用 CIELAB 色彩模型，這是一種由 CIE 推薦的更均勻的色彩系統。 它還考慮了飽和度和人類的喜好。 更重要的是，CQS 既適用於傳統光源（如鎢絲燈），也能準確評估 SSL（固態照明，如 LED 燈）的顯色表現。 CQS 與其他顯色指數系統相同，透過顏色樣本計算平均值，得出 1 至 100 的顯色指數。

TLCI 與 SSI – 使用於電視和電影行業

到目前為止，我們討論的顯色指數都是基於人類的視覺感知來設計的。 然而，在電影和電視領域，實際『看見』並解讀光與色彩的是攝影機，其感測機制與人眼截然不同。 這意味著需要一套完全不同的顯色指標系統。

因此，另外兩種顯色指標應運而生：TLCI（影視照明一致性指數，Television Lighting Consistency Index）與 SSI（光譜相似度指數，Spectral Similarity Index）。

這兩個指標皆由電視與電影產業的相關人士與機構所開發。

了解 TLCI 與 SSI

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照明必須準確呈現色彩，這一點相當重要。 高 CRI 顯色指數有助於讓商店貨架上的產品看起來更具吸引力。 在其他應用領域，例如醫療領域，顯色準確性也是必不可少的。 LED 照明是未來的趨勢，但在不同供應商之間，甚至是同一產品的不同生產批次中，維持一致性仍然是一大挑戰。

因此，燈具買家、賣家，甚至終端使用者都開始使用光譜儀，透過各種指標來檢測燈具的顯色能力。 三思而後行，購買燈具之前切記先檢查 CRI顯色指數。