现代生活中，人们已开始注重舒适的光照环境，不仅要求有合适的照度，更希望有逼真的光色再现性。实际上，许多领域都需要高显色的照明，如医院诊室，观察病人脸色，推判病情；以及艺术绘画工作室、工艺美术馆、博物馆、纺织印染等。近年来，手机增设了摄像功能，已经成为标准化配置。为了在生产过程中检验测量摄像镜头的色再现性，在观视灯箱中必须配有高显色性的节能荧光灯，其平均显色指数（Ra）大于90。
高显色照明可以选用白炽灯和卤素灯，其色温为2 800~3 100K，显色指数95~100，发光效率为10~20lm/W，工作寿命1 000h。常规三基色节能荧光灯的色温为2 800~6 500K，显色指数78~85，发光效率为60~100lm/W，工作寿命5 000~10 000h。前者为点光源，后者为面光源。灯箱需要较大的观视的工作面，而且亮度均匀性要求很高，Ra＞90，所以，应选择高显色全光谱的节能荧光灯。本文讨论研究标准灯箱内使用的专用高显色荧光灯——对色灯管。

一、DNP标准灯箱及对色灯管的技术参数
以国际知名的两大智能手机品牌Apple和Samsung为例，镜头模组在检验标定时，要求使用标准日光测定照相镜头的色再现性，测试设备为日本DNP公司（Dai Nippon Printing Co.，Ltd）生产的CCV-51F型灯箱。表1列出了DNP灯箱规格、内置专用荧光灯和观视面亮度的特征参数。色温为3 100K的灯管主要用于RGB电视摄像机，不在本文的讨论范围。根据ISO3664-2000《图形技术和摄影术—观察条件》标准，灯箱中要求对色灯管是标准日光色：Tc=5 000K；Ra＞90；观视面亮度＞1 270cd/m2；均匀度＞75%；背景环境为中性灰色。
其外形尺寸为375mm×365mm×165mm。箱内使用型号为FL10D-EDL-56K的专用高显色荧光灯管10W×4支，由20kHz高频电子镇流器点灯工作，总功耗80W。为了达到高效均匀的漫散射照明效果，箱内配有反射板、扩散板、毛玻璃板以及色卡测试膜等。最后，灯箱观视面的色温为5 100K±300K，亮度大于1 400cd/m2，平均显色指数大于90。
为了分析查清FL10D-EDL-56K对色灯管的基本特性参数，使用光谱分析系统对荧光灯管进行了测试#1 。得到结果如下：相关色温Tc=5 453K，平均显色指数Ra=94，特殊显色指数R9（红色）=62，R10（黄色）=85，R11（绿色）=88，R12（蓝色）=89，R13（白种人平均肤色）=96，R14（树叶绿色）=93。以上数据表明，该光源基本符合国际标准日光的要求。测得的荧光灯管辐射光谱的能量分布见图2。

二、标准日光和国产对色灯管的参数要求
世间万物，无论是光彩夺目，还是黯然失色，都是以太阳光作为标准来认定的。因此，在人类漫长的进化过程中，随着对太阳光线物理特性的适应，形成了人的视觉器官的特殊结构，以适应光线强度的变化。太阳光是连续光谱，其Ra=100，色温在1天中是变化的，在日出和日落前后，色温较低，约2 000～4 000K；在中午和晴朗天空，色温可以达到6 000～8 000K。研究结果已经表明：照明的舒适度与色温和照度水平有一定关系。如图3所示。
在低照度下，舒适的光色是接近黎明和黄昏的低色温的光色；在高照度下，舒适的光色是中午阳光和高色温天空的光色。1983年，国际摄影组织对摄影日光作出规定。标准日光指：太阳光在无云的大气中，在水平线上方呈40°角照射时，色温为5 500K的阳光。实际上，人的眼睛是最高等级的摄影镜头，标准日光下要求的舒适照度在500lx以上。可以参照的是：在我国大部分地区秋季晴朗的天空，上午8~10点和下午3~5点的自然光。自然光是观察物体颜色的最为理想的光源，但是受时间和环境的限制，在多数情况下，人们只能依靠人造光源来观察颜色。为了规范摄影，印刷，印染等行业标准，国际标准化组织（ISO）颁布3664-2000；这是先进国家采用的颜色标准光源。
顺便指出，一些先进国家和地区的大学教室照明的推荐照度标准为500lx，通常可以使用高频电子镇流器的T8型32W三基色节能荧光灯，Tc=5 000K，Ra=80。
东南大学的教室照明心理学测定的实验报告[3]中指出：对年龄组18～25岁在校大学生和研究生进行视觉辨认测试，教室中分别使用6 400K、5 000K、4 000K 3种不同的光源，照度为500lx，结果表明：5 000K光色温照明条件下的分辨率明显优于6 500K和4 000K。图4表示在不同色温光源照明环境下连续观察到的视觉效果。
因此，我们认为要满足DNP标准灯箱使用的对色灯管，必须选用高显色的节能荧光灯管，最重要的灯管参数是Ra＞90，Tc=5 300K±200K，并有较高的发光效率。光束经历反射、漫射、透射等后，在观视工作面上可得的光色温为5 100K±300K，Ra＞90，面亮度＞1400cd/m2 。
应某电子集团的委托，我们使用国产材料制作了1批高显色的对色灯管。测试结果如下：相关色温Tc=5 429K，平均显色指数Ra=91，特殊显色指数R9（红色）=55，R10（黄色）=91，R11（绿色）=96 ，R12（蓝色）=96，R13（白种人平均肤色）=86，R14（树叶绿色）=84。荧光灯管辐射光谱的能量分布如图5所示。
该批次高显色的对色灯管装入DNP标准灯箱内，在富士康工厂的生产线上使用，经美能达手持式分光光度仪测试，Ra=91，Tc=5 160K，面亮度也满足要求，确认合格。
同样表明，裸灯管在积分球内测试得到的光色参数是光源的本身数据，点燃的荧光灯管在DNP灯箱内，辐射光经过反射、散射及透射玻璃板和色卡测试膜等后，从输出窗口观视面上测得的光色参数，发现显色指数Ra值基本不变，而光的色温产生了一定的差异。当然灯管和观视面光色参数测试的设备不同，它们之间也存在着误差。

三、结束语
DNP标准灯箱是数码摄影产品生产中的专用设备，其核心部件是用于色品质比对的高显色荧光灯管，它由DNP公司委托专业工厂生产，在观视工作面上的色温有Tc=5 100K±300K或3 100K±300K两种规格，显色指数Ra为90~95。研究表明：此光源可作为标准日光用于镜头模组检验标定，具有最佳分辨率和色再现性。成功研制的标准灯箱用对色光源——高显色荧光灯的参数表明，其已基本达到了国际标准的要求。但仍需要进行深入细致的工作，批量生产出高附加值的产品，满足国际市场的需要。

更多关于 ：标准光源箱