ISO 23603:2005

Standard method of assessing the spectral quality of daylight simulators for visual appraisal and measurement of colour

ISO/CIE 23603:2005 specifies a method of assessing the spectral quality of the irradiance provided by a daylight simulator to be used for visual appraisal of colours or for colour measurements and a method of assigning a quality grade to the simulator. It specifies the maximum permissible deviation of the chromaticity of the simulator from the chromaticity of the CIE standard daylight illuminant or CIE daylight illuminant being simulated, for a simulator to be graded by this method.

Méthode normalisée d'évaluation de la qualité spectrale des simulateurs de lumière du jour pour le jugement visuel et la mesure des couleurs

L'ISO/CIE 23603:2005 spécifie une méthode d'évaluation de la qualité spectrale d'éclairement énergétique fournie par un simulateur lumière du jour destiné à l'appréciation visuelle des couleurs ou aux mesures de couleurs, ainsi qu'une méthode d'attribution d'une classe de qualité au simulateur. Elle spécifie, pour un simulateur devant être classé par cette méthode, l'écart maximal admissible entre la chromaticité du rayonnement du simulateur et celle de l'illuminant lumière du jour CIE, normalisé ou non, qui est simulé.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 21-Jul-2005
• ICS: 17.180.20 - Colours and measurement of light
• Technical Committee: CIE - International Commission on Illumination
• Drafting Committee: CIE - International Commission on Illumination
• Parallel Committee: ISO/TC 274 - Light and lighting
• Current Stage: 9092 - International Standard to be revised
• Completion Date: 28-Mar-2022

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 23603
CIE S 012/E
First edition
2005-08-01


Standard method of assessing the
spectral quality of daylight simulators for
visual appraisal and measurement of
colour
Méthode normalisée d'évaluation de la qualité spectrale des
simulateurs de lumière du jour pour le jugement visuel et la mesure des
couleurs




Reference number
ISO 23603:2005(E)
CIE S 012/E:2004
©
ISO 2005

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ISO 23603:2005(E)
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ISO 23603:2005(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
ISO 23603 was prepared as Standard CIE S 012/E by the International Commission on Illumination, which
has been recognized by the ISO Council as an international standardizing body. It was adopted by ISO under
a special procedure which requires approval by at least 75 % of the member bodes casting a vote, and is
published as a joint ISO/CIE edition.
The International Commission on Illumination (abbreviated as CIE from its French title) is an organization
devoted to international cooperation and exchange of information among its member countries on all matters
relating to the science and art of lighting.
ISO 23603 was prepared by CIE Technical Committee 1-53 A standard method for assessing the quality of
daylight simulators.

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CIE S 012/E:2004

CIE S 012/E:2004



   Standard












Standard Method of Assessing
the Spectral Quality of Daylight
Simulators for Visual Appraisal
and Measurement of Colour
Méthode normalisée d'évaluation de la qualité spectrale des simulateurs de lumière du jour
pour le jugement visuel et la mesure des couleurs
Standardmethoden zur Bewertung der spektralen Qualität von Tageslichtsimulatoren für
visuelle Beurteilung und Farbmessung






CIE Standards are copyrighted and shall not be reproduced in any form, entirely or partly, without
the explicit agreement of the CIE.




CIE Central Bureau, Vienna CIE S 012/E:2004
Kegelgasse 27, A-1030 Vienna, Austria
UDC: 535.65 Descriptor: Colorimetry
612.843.31 Colour vision
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 CIE 2004
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from CIE Central Bureau at the address below.
CIE Central Bureau
Kegelgasse 27
A-1030 Vienna
Austria
Tel.: [phone]
Fax: [phone]
e-mail: [e-mail]
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CIE S 012/E:2004
FOREWORD
Standards produced by the Commission Internationale de l’Eclairage (CIE) are a concise
documentation of data defining aspects of light and lighting, for which international harmony
requires such unique definition. CIE Standards are therefore a primary source of
internationally accepted and agreed data, which can be taken, essentially unaltered, into
universal standard systems.
This International Standard has been prepared by CIE Technical Committee 1-53*, "A
standard method for assessing the quality of daylight simulators", and was approved by the
National Committees of the CIE.
Observed colours of objects depend on the illumination of the objects and the results
of colour measurements may depend on the illumination used in the measurement. The CIE
has standardized the spectral power distributions of several phases of daylight for use in
observing and measuring colour. For practical applications in colour technology, illuminators
are designed to illuminate specimens with light simulating one or more of these CIE
illuminants. The accuracy of simulation has an important bearing on the accuracy of visual
matches and colour measurements. CIE Technical Committee TC1.3 studied methods of
assessing the spectral quality of daylight simulators and issued recommendations in the
publication: CIE 51-1981 A method for assessing the quality of daylight simulators for
colorimetry. That publication established the limits of the deviation from the ideal colour that
initially qualified a simulator for consideration and established a test method to assign quality
grades to simulators. The limits and test method expressed in that publication have been
used throughout the world, since 1981. The historical development of the methodology is
described in that publication.
This standard is based on the principles and methods described in CIE 51-1981.
There are several new features, based on recent research and standardization (JIS, 2000;
McCamy, 1996 and 1999). CIE 51-1981 treated CIE Illuminants D55, and D75 as well as CIE
standard illuminant D65. CIE illuminant D50, which is widely used in photographic and colour
printing technologies, was included in a later supplement to CIE 51-1981 (CIE 135/3-1999
Visual metamers for assessing the quality of CIE illuminant D50) and is also included in this
standard. CIE 51.2-1999 includes both the original publication and the supplement. CIE 51.2-
1999 specified limits on colour deviation graphically; this standard specifies the same limits
numerically. CIE 51.2-1999 listed wavelength-dependent constants for visible-range
assessment over the wavelength range from 400 nm to 700 nm; this standard lists those
constants over the range from 380 nm to 780 nm. The constants and wavelength range for
ultraviolet-range assessment in CIE 51.2-1999 are retained in this standard. For the special
purpose of ultraviolet-range assessment, the wavelength range from 400 nm to 700 nm
adequately represents the visible spectrum, because all of the fluorescence emission
considered is within that range.






* Chairman of this TC was C. S. McCamy (US), members were: D. H. Alman (US), R.
Hirschler (BR), T. Ichijo (JP), J. T. C. van Kemenade (NL), M. R. Luo (UK), M. Pointer (UK), J.
Schanda (HU), and J. C. Zwinkels (CA).

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CIE S 012/E:2004

FOREWORD vii
INTRODUCTION 1
1. SCOPE 1
2. NORMATIVE REFERENCES 1
3. DEFINITIONS AND SYMBOLS 1
4. REQUIREMENTS 3
4.1 Chromaticity tolerance 3
4.2 Quality grade 3
5. TEST METHODS 3
5.1 Spectroradiometry 3
5.2 Computations 3
5.2.1 Normalization 3
5.2.2 Chromaticity deviation 4
5.2.3 Virtual metameric pairs 4
5.2.4 Computing metamerism indices 4
6. TABLES 6
ANNEX: BIBLIOGRAPHY (INFORMATIVE) 18


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ISO 23603:2005(E)
CIE S 012/E:2004
INTRODUCTION
The purpose of this assessment is to quantify the suitability of the spectral irradiance
distribution of a practical simulator of CIE daylight illuminant D50, D55, D75 or CIE standard
daylight illuminant D65 for the visual appraisal or measurement of colours of fluorescent or
non-fluorescent specimens.
The basis for the assessment is the special metamerism index for change in
illuminant, using pairs of virtual (rather than real) specimens specified by their reflecting and
fluorescing properties. The pairs of specimens are metameric matches under the CIE daylight
illuminant, when evaluated with the CIE 1964 standard colorimetric observer. The method
described in this standard quantifies the mismatch when the pairs of virtual specimens are
illuminated by the simulator under test and evaluated by the same standard observer.
A visible range metamerism index is derived to quantify the suitability of the simulator
for the visible wavelength range.
An ultraviolet range metamerism index is derived, using a different set of virtual
metameric pairs, each pair having a fluorescent and a non-fluorescent specimen, which
spectrally match for the CIE daylight illuminant and standard colorimetric observer. The non-
fluorescent specimen in each pair is specified by its spectral radiance factor. The fluorescent
specimen in each pair is specified by its spectral reflected radiance factor, relative spectral
distribution of radiance due to fluorescence, and spectral external radiant efficiency of the
fluorescent specimen. The ultraviolet range metamerism index quantifies the mismatch due to
fluorescence resulting from the use of the simulator and the standard observer.

1. SCOPE
This International Standard specifies a method of assessing the spectral quality of the
irradiance provided by a daylight simulator to be used for visual appraisal of colours or for
colour measurements and a method of assigning a quality grade to the simulator. It specifies
the maximum permissible deviation of the chromaticity of the simulator from the chromaticity
of the CIE standard daylight illuminant or CIE daylight illuminant being simulated, for a
simulator to be graded by this method.

2. NORMATIVE REFERENCES
The following standards and other documents contain provisions which, through reference in
this text, constitute provisions of this standard. At the time of publication, the editions
indicated were valid. All publications are subject to revision, and parties to agreements based
on this standard are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent
editions of the publications indicated below. Members of CIE, the International
Electrotechnical Commission (IEC) and the International Organisation for Standardization
(ISO) maintain registers of currently valid international standards.
rd
CIE 15:2004. Colorimetry, 3 edition.
CIE 17.4-1987. International Lighting Vocabulary, ILV (joint IEC/CIE publication).
CIE 51.2-1999. A method for assessing the quality of daylight simulators for colorimetry.
CIE 63-1984. The spectroradiometric measurement of light sources.
ISO 10526/CIE S 005-1999. CIE standard illuminants for colorimetry.
ISO/CIE 10527-1991. Colorimetric observers.

3. DEFINITIONS AND SYMBOLS
For the purposes of this standard, the following definitions and symbols apply. Definitions and
symbols used in this standard, but not listed here, conform to CIE 17.4-1987 and CIE
15:2004.

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CIE S 012/E:2004
3.1 simulator*

device that provides spectral irradiance approximating that of a CIE standard daylight
illuminant or CIE daylight illuminant, for visual appraisal or measurement of colours
3.2 quality grade*
class of quality of simulation of the spectral irradiance of a CIE standard illuminant or CIE
illuminant by a simulator, expressed as a letter symbol A, B, C, D, or E, with class A
representing the highest quality
3.3 reflectance factor (at a surface element, for the part of the reflected radiation contained
in a given cone with the apex at the surface element, and for incident radiation of a given
spectral composition, polarization and geometrical distribution) (see ILV 845-04-64)
ratio of the radiant or luminous flux reflected in the directions delimited by the given cone to
that reflected in the same directions by a perfect reflecting diffuser identically irradiated or
illuminated
Symbol: R
3.4 reflected radiance factor* (at a representative element of the surface of a non-self-
radiating medium, in a given direction, under specified conditions of irradiation)
ratio of the radiance due to reflection of the medium in the given direction to the radiance of a
perfect reflecting diffuser identically irradiated
Symbol: β
R
3.5 fluorescent radiance factor* (at a surface element of a non-self-radiating medium, in a
given direction, under specified conditions of irradiation)
ratio of the radiance due to fluorescence of the specimen to the radiance of the perfect
reflecting diffuser identically irradiated and viewed
Symbol: β
F
3.6 total radiance factor* (at a representative element of the surface of a non-self-radiating
medium, in a given direction, under specified conditions of irradiation)
sum of the reflected radiance factor β and the fluorescent radiance factor β
R F
Symbol: β
T
3.7 fluorescent radiant efficiency*
ratio of the radiant power emitted by fluorescence for a given spectral excitation, to the
spectral radiant excitation power irradiating the fluorescent material
3.8 spectral external radiant efficiency of the fluorescent specimen*
ratio of the total radiant power emitted by the fluorescent process for an excitation wavelength
λ’ to the total radiant excitation power irradiating the fluorescent material
Symbol: Q(λ'), where λ' is the excitation wavelength
3.9 total radiant excitation*
total radiant power irradiating the specimen that is capable of exciting fluorescence
Symbol: N
3.10 relative spectral distribution of radiance due to fluorescence*
ratio of the spectral distribution of radiance due to fluorescence to the sum of the tabulated
values of this distribution, i.e. Σ F(λ) = 1,0
λ
Symbol: F(λ)

*
New definition. Not in CIE 17.4-1987.
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4. REQUIREMENTS

4.1 Chromaticity tolerance
The first requirement of a simulator is that the light it provides be nearly the same chromaticity
as the light of the CIE daylight illuminant. For a daylight simulator to qualify for classification
by this standard, the CIE 1976 u' v' chromaticity difference between the light of the
10 10
simulator and that of the CIE daylight illuminant shall not exceed 0,015. (See CIE 15:2004.)
4.2 Quality grade
The chromaticity requirement described in paragraph 4.1 having been met, and a
metamerism index having been determined by the method of this standard, the spectral
quality of simulation shall be classified, using a letter symbol indicating a quality grade,
according to Table 1.
The quality of spectral simulation is evaluated for the visible spectrum and for the
ultraviolet spectrum and separate quality grades are assigned for those two spectral regions.
The quality grades are reported as a two-letter symbol, the quality grade for the visible region
being stated first. For example, the symbol BC means the simulator has a quality grade of B
for the visible spectrum and C for the ultraviolet spectrum. (Daylight simulators having these
grades have been found useful for many applications.)

5. TEST METHODS
5.1 Spectroradiometry
The relative spectral irradiance (the relative spectral power distribution of the flux incident on
the specimen) of the simulator shall be measured by spectroradiometry for the near ultraviolet
and visible spectrum, in the wavelength range from 300 nm to 780 nm. The radiometric
quantity required is the relative spectral irradiance at the surface to be observed or measured.
This procedure takes into account, not only the relative spectral radiance of the source, but
also the spectral effect of any lenses, reflectors, diffusers, or filters that affect the relative
spectral irradiance.
Devices providing significant spectral irradiance at wavelengths less than 300 nm are
not suitable as daylight simulators. Radiant power of shorter wavelengths, coming from the
sun, is absorbed in the earth’s atmosphere, so it is absent in natural daylight.
The relative spectral irradiance shall be measured at 5 nm intervals and over 5 nm
bands, at wavelengths from 300 nm to 780 nm. This may be accomplished by direct
measurement or a combination of measurement and interpolation, depending on the nature of
the spectroradiometer and whether the relative spectral irradiance includes some component
of a line spectrum. When the spectral power distribution of the simulator includes spectral
lines, as is the case when fluorescent lamps are used, the spectral data are treated by the
method in CIE 63-1984 The spectroradiometric measurement of light sources.
5.2 Computations
5.2.1 Normalization
The spectral irradiance of the simulator is normalized so the assessment is independent of
the absolute value of irradiance. The normalized irradiance is computed by equation (5.1):
100 ⋅S()λ
S ()λ = (5.1)
n
780
S()λ ⋅ y ()λ ⋅∆λ
� 10
300
where S(λ) is the measured irradiance, the subscript n denotes the normalized
quantity, y ()λ is one of the colour matching functions of the CIE 1964 standard colorimetric
10
observer (see ISO/CIE 10527-1991), Δλ is the wavelength interval used for the summation,
and the summation is over the wavelength range from 300 nm to 780 nm.
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5.2.2 Chromaticity deviation

The CIE 1976 u' v' chromaticity difference between the light from the simulator and that of
10 10
the simulated CIE standard daylight illuminant or CIE daylight illuminant shall not exceed
0,015. To facilitate this computation, the chromaticity coordinates of the four CIE daylight
illuminants in CIE 15:2004 Colorimetry, are listed in Table 2.
5.2.3 Virtual metameric pairs
5.2.3.1 Pairs for visible-range assessment
Sets of virtual metameric pairs of specimens, for visible-range assessment, are specified by
their spectral radiance factors in Tables 3 and 4. Each pair has a "standard" spectrum and a
"comparison" spectrum, representing virtual specimens that match for the CIE 1964 standard
colorimetric observer. The five standard spectra are listed in Table 3 and the same set of five
is used for all four CIE daylight illuminants. Five comparison spectra are listed for each of the
four CIE daylight illuminants, in Tables 4a-4d.
5.2.3.2 Pairs for ultraviolet-range assessment
Three virtual metameric pairs of specimens, for ultraviolet-range assessment, are specified in
Tables 5 and 6a-6d.
Three virtual fluorescent specimens are listed in Table 5. Their reflection and
fluorescence properties are specified by tabulated values of the spectral reflected radiance
factor β (λ), the relative spectral distribution of radiance due to fluorescence F(λ), and the
R
spectral external radiant efficiency of the fluorescent specimen Q(λ').
Three virtual non-fluorescent specimens are listed in Tables 6a-6d. Their reflection
properties are specified by their spectral reflectance factors, for each of the CIE daylight
illuminants.
5.2.4 Computing metamerism indices
Tristimulus values shall be computed by integrating the product of the colour matching
functions of the CIE 1964 standard colorimetric observer, the normalized relative spectral
irradiance of the simulator, and the tabulated properties of the virtual specimens, over the
wavelength range and intervals specified in Table 4 (visible-range assessment) and Tables 5
and 6 (ultraviolet-range assessment). (See also CIE 15:2004.)
5.2.4.1 Indices for visible-range assessment
Using the normalized spectral irradiance of the simulator, tristimulus values shall be
computed for the appropriate five metameric pairs in Tables 3 and 4a-4d. Using the CIE 1976
L*a*b* colour-difference formula, the colour difference between the standard specimen and
the corresponding comparison specimen, ΔE* , shall be computed to three decimal places
ab,10
for each of the five pairs. The visible range metamerism index M is the average of the five
v
colour differences. (See also CIE 15:2004.)
5.2.4.2 Indices for ultraviolet-range assessment
The virtual fluorescent specimens absorb radiant power in the ultraviolet region of the
spectrum and emit light in the visible region of the spectrum. The emitted light affects the
colour of the specimen. The three virtual specimens absorb radiant power in three different
parts of the ultraviolet spectrum. Their ultraviolet excitation properties are typical of those in
commonly used whitening agents.
When a simulator having both ultraviolet and visible spectral components illuminates
a fluorescent specimen, the specimen reflects some light and emits light due to fluorescence.
The light emanating from the specimen is the sum of these two components. The amount of
light emitted depends on the fluorescent radiant efficiency of the virtual specimens and the
amount of excitation, which depends on the ultraviolet spectral distribution of irradiance
provided by the simulator.
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CIE S 012/E:2004
The total excitation N of the fluorescent standard specimen in Table 5 is computed by
equation (5.2):
460
N = S()λ' ⋅Q()λ' ⋅∆λ' (5.2)
n
�
300
where S (λ') is the normalized spectral irradiance of the simulator in the spectral region from
n
300 nm to 460 nm, Q(λ') is the spectral external radiant efficiency of the fluorescent specimen
over the same spectral range, as shown in Table 5, and Δλ' is the wavelength interval of
5 nm.
The spectral fluorescent radiance factor β (λ) is computed by equation (5.3):
F
()
N ⋅ F λ
β ()λ = (5.3)
F
S ()λ
n
where N is the total excitation computed by equation (5.2), F(λ) is the relative spectral
distribution of radiance due to fluorescence as shown in Table 5, and S (λ) is the normalized
n
spectral irradiance distribution of the simulator.
The total spectral radiance factor β (λ) is computed by equation (5.4):
T
β ()λ= β ()λ + β ()λ (5.4)
T R F
where β (λ) is the spectral reflected radiance factor listed for the fluorescent specimen in
R
Table 5, and β (λ) is the fluorescent radiance factor computed by equation (5.3).
F
The tristimulus values for each pair of specimens shall be computed using the
normalized spectral irradiance distribution of the simulator, β (λ) for the spectral radiance
T
factor for the standard specimen and the tabulated values in Tables 6a-6d for the comparison
specimen. The colour difference between the specimens in each pair shall be computed to
three decimal places by the CIE 1976 L*a*b* formula.
The ultraviolet-range metamerism index M is the average colour difference for the
u
three metameric pairs.
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CIE S 012/E:2004
6. TABLES

Table 1. Quality classification of daylight simulators.

Metamerism Index
Quality Grade
M or M
v u
A ≤ 0,25
B >0,25 to 0,50
C >0,50 to 1,00
D >1,00 to 2,00
E > 2,00

Table 2. CIE 1976 u' v' chromaticity coordinates of CIE daylight illuminants.
10 10

CIE Daylight u' v'
10 10
D50 0,2102 0,4889
D55 0,2051 0,4816
D65 0,1979 0,4695
D75 0,1930 0,4601

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CIE S 012/E:2004
Table 3. Spectral radiance factors of standard specimens for visible range assessment.

Wave-Specimen SpWave-ecimen
length length
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
(nm) (nm)
380 0,056 0,054 0,052 0,318 0,120 585 0,369 0,035 0,093 0,206 0,135
385 0,054 0,062 0,050 0,314 0,115 590 0,401 0,037 0,090 0,204 0,156
390 0,052 0,069 0,048 0,301 0,111 595 0,431 0,041 0,089 0,202 0,183
395 0,050 0,075 0,046 0,299 0,108 600 0,459 0,046 0,089 0,203 0,214
400 0,048 0,080 0,044 0,298 0,106 605 0,482 0,053 0,089 0,209 0,250
405 0,045 0,084 0,042 0,298 0,106 610 0,501 0,061 0,090 0,220 0,285
410 0,043 0,087 0,040 0,300 0,109 615 0,516 0,071 0,091 0,236 0,313
415 0,041 0,089 0,038 0,305 0,114 620 0,528 0,082 0,092 0,256 0,333
420 0,040 0,089 0,037 0,311 0,120 625 0,537 0,095 0,092 0,277 0,340
425 0,038 0,088 0,036 0,318 0,127 630 0,544 0,109 0,092 0,298 0,342
430 0,037 0,085 0,035 0,326 0,136 635 0,551 0,121 0,093 0,317 0,341
435 0,036 0,082 0,034 0,335 0,146 640 0,557 0,133 0,096 0,337 0,345
440 0,035 0,078 0,033 0,346 0,156 645 0,562 0,145 0,101 0,361 0,362
445 0,034 0,074 0,032 0,357 0,166 650 0,567 0,156 0,109 0,391 0,391
450 0,034 0,070 0,032 0,369 0,176 655 0,573 0,166 0,120 0,430 0,434
455 0,035 0,066 0,032 0,381 0,184 660 0,579 0,177 0,134 0,476 0,487
460 0,036 0,063 0,032 0,391 0,191 665 0,585 0,188 0,154 0,531 0,547
465 0,037 0,060 0,033 0,398 0,195 670 0,592 0,201 0,177 0,589 0,609
470 0,039 0,057 0,034 0,401 0,197 675 0,598 0,217 0,202 0,647 0,667
475 0,041 0,054 0,036 0,400 0,195 680 0,605 0,236 0,228 0,702 0,721
480 0,045 0,052 0,038 0,396 0,191 685 0,613 0,257 0,252 0,749 0,766
485 0,051 0,050 0,041 0,387 0,183 690 0,621 0,279 0,275 0,787 0,803
490 0,058 0,048 0,045 0,376 0,174 695 0,629 0,302 0,296 0,816 0,830
495 0,067 0,046 0,049 0,363 0,165 700 0,637 0,326 0,316 0,835 0,849
500 0,077 0,044 0,055 0,348 0,155 705 0,645 0,350 0,336 0,847 0,859
505 0,089 0,042 0,062 0,331 0,146 710 0,653 0,374 0,355 0,855 0,866
510 0,102 0,041 0,070 0,313 0,137 715 0,661 0,398 0,373 0,861 0,871
515 0,115 0,039 0,078 0,297 0,129 720 0,669 0,422 0,390 0,865 0,875
520 0,127 0,038 0,086 0,283 0,122 725 0,677 0,446 0,406 0,867 0,878
525 0,139 0,037 0,092 0,272 0,115 730 0,685 0,470 0,421 0,868 0,880
530 0,151 0,036 0,097 0,262 0,110 735 0,693 0,494 0,435 0,868 0,881
535 0,162 0,035 0,101 0,251 0,107 740 0,701 0,518 0,448 0,868 0,881
540 0,174 0,034 0,104 0,241 0,105 745 0,709 0,542 0,460 0,868 0,881
545 0,185 0,033 0,106 0,230 0,105 750 0,717 0,566 0,471 0,868 0,881
550 0,198 0,032 0,107 0,220 0,105 755 0,725 0,590 0,481 0,868 0,881
555 0,213 0,031 0,107 0,213 0,105 760 0,733 0,614 0,490 0,868 0,881
560 0,230 0,031 0,106 0,208 0,105 765 0,741 0,638 0,498 0,868 0,881
565 0,251 0,031 0,104 0,207 0,105 770 0,749 0,662 0,505 0,868 0,881
570 0,276 0,031 0,101 0,208 0,107 775 0,757 0,686 0,511 0,868 0,881
575 0,305 0,032 0,099 0,208 0,111 780 0,765 0,710 0,516 0,868 0,881
580 0,336 0,033 0,096 0,208 0,120
Tables 3 - 6 are attached to this publication on a disc.
© CIE 2004 — All rights reserved
© ISO 2005 — All rights reserved 7

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ISO 23603:2005(E)
CIE S 012/E:2004
Table 4a. Spectral radiance factors of comparison specimens for visible range assessment of
D50 simulators.
Wave-Specimen SpWave-ecimen
length length
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
(nm) (nm)
380 0,050 0,069 0,033 0,401 0,173 585 0,309 0,049 0,097 0,234 0,131
385 0,049 0,068 0,032 0,401 0,174 590 0,345 0,055 0,097 0,234 0,149
390 0,045 0,066 0,032 0,401 0,175 595 0,384 0,063 0,100 0,235 0,174
395 0,042 0,064 0,030 0,401 0,176 600 0,427 0,072 0,102 0,238 0,200
400 0,035 0,059 0,028 0,401 0,177 605 0,473 0,077 0,103 0,240 0,228
405 0,029 0,059 0,028 0,401 0,178 610 0,515 0,083 0,104 0,241 0,258
410 0,027 0,063 0,027 0,401 0,179 615 0,552 0,085 0,104 0,240 0,286
415 0,026 0,074 0,027 0,401 0,180 620 0,582 0,086 0,104 0,237 0,316
420 0,024 0,081 0,027 0,401 0,184 625 0,608 0,087 0,103 0,234 0,342
425 0,024 0,088 0,026 0,400 0,187 630 0,630 0,087 0,103 0,229 0,366
430 0,024 0,089 0,026 0,398 0,187 635 0,646 0,087 0,104 0,228 0,387
435 0,025 0,088 0,024 0,393 0,186 640 0,659 0,087 0,104 0,228 0,405
440 0,025 0,083 0,025 0,387 0,181 645 0,671 0,088 0,106 0,236 0,424
445 0,026 0,081 0,026 0,375 0,178 650 0,683 0,088 0,108 0,245 0,440
450 0,027 0,076 0,027 0,372 0,174 655 0,695 0,088 0,113 0,264 0,454
455 0,028 0,071 0,029 0,366 0,170 660 0,708 0,088 0,119 0,287 0,469
460 0,031 0,066 0,031 0,360 0,165 665 0,723 0,088 0,128 0,320 0,485
465 0,035 0,059 0,03
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 23603
CIE S 012/F
Première édition
2005-08-01


Méthode normalisée d'évaluation de
la qualité spectrale des simulateurs de
lumière du jour pour le jugement visuel
et la mesure des couleurs
Standard method of assessing the spectral quality of daylight simulators
for visual appraisal and measurement of colour




Numéro de référence
ISO 23603:2005(F)
CIE S 012/F:2007
©
ISO 2005

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 23603:2005(F)
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DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT


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Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
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E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Version française parue en 2008
Publié en Suisse

ii © ISO 2005 – Tous droits réservés

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ISO 23603:2005(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
L'ISO 23603 a été préparée en tant que Norme CIE S 012/F par la Commission internationale de l'éclairage
qui a été reconnue par le Conseil de l'ISO comme étant un organisme international de normalisation. Elle a
été adoptée par l'ISO selon une procédure spéciale qui requiert l'approbation de 75 % au moins des comités
membres votants et est publiée comme norme conjointe ISO/CIE.
La Commission internationale de l'éclairage (CIE) est une organisation qui se donne pour but la coopération
internationale et l'échange d'informations entre les pays membres sur toutes les questions relatives à l'art et à
la science de l'éclairage.
L'ISO 23603 a été élaborée par le Comité Technique CIE 1-53, Méthode normalisée d'évaluation de la qualité
des simulateurs de lumière du jour.

© ISO 2005 – Tous droits réservés iii

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ISO 23603:2005(F)
CIE S 012/F:2007
CIE S 012/F:2007


Norme










Méthode normalisée d'évaluation
de la qualité spectrale des
simulateurs de lumière du jour
pour le jugement visuel et la
mesure des couleurs

Standard method of assessing the spectral quality of daylight simulators for visual appraisal
and measurement of colour
Standardmethoden zur Bewertung der spektralen Qualität von Tageslichtsimulatoren für
visuelle Beurteilung und Farbmessung



Traduction, la version officielle est CIE S 012/E:2004

Malgré que nous avons tout fait pour traduire la version originale en parfait accord, veuillez
consulter en cas de doute, la version originale anglaise.
Les Normes CIE sont protégées par les droits de l’auteur et ne doivent pas être reproduites en
quelque forme que ce soit, en totalité ou en partie, sans l’accord explicite de la CIE.




Bureau Central de la CIE, Vienne CIE S 012/F:2007
Kegelgasse 27, A-1030 Vienne, Autriche
UDC: 535.65 Descripteurs: Colorimétrie
612.843.31 Vision des couleurs
© CIE 2007 – Tous droits réservés
© ISO 2005 – Tous droits réservés v

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ISO 23603:2005(F)
CIE S 012/F:2007


© CIE 2007
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord
écrit du Bureau Central de la CIE.
Bureau Central de la CIE
Kegelgasse 27
A-1030 Vienne
Autriche
Tel.: [phone]
Fax: [phone]
e-mail: [e-mail]
Web: www.cie.co.at
© CIE 2007 – Tous droits réservés
vi © ISO 2005 – Tous droits réservés

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ISO 23603:2005(F)
CIE S 012/F:2007
AVANT-PROPOS

Les normes élaborées par la Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) constituent des
documents d'information concis, caractérisant la lumière et l'éclairage, pour lesquels
l'harmonisation internationale nécessite des définitions de référence. Les normes CIE
fournissent ainsi une source première d'informations, internationalement reconnues et
acceptées, pouvant être introduites pratiquement sans modification dans des ensembles de
normes universelles.
Cette norme internationale a été préparée par le Comité technique CIE 1-53*,
"Méthode normalisée d'évaluation de la qualité des simulateurs de lumière du jour" et a été
approuvée par les Comités nationaux de la CIE.
La couleur des objets que l'on observe dépend de leur éclairage et les résultats des
mesures de couleur peuvent dépendre de l'éclairage utilisé lors de la mesure. La CIE a
spécifié la répartition spectrale du flux énergétique de diverses phases de la lumière du jour
utilisées dans l'observation et la mesure des couleurs. Pour les applications pratiques en
technologie de la couleur, des dispositifs d'éclairage ont été conçus pour éclairer les
échantillons par un rayonnement simulant un ou plusieurs des illuminants CIE. L'exactitude
de cette simulation joue un rôle important dans la précision des égalisations visuelles et des
mesures de couleur. Le Comité technique CIE TC1-3 étudia les méthodes d'évaluation de la
qualité spectrale des simulateurs de lumière du jour et publia des recommandations dans la
publication: CIE 51-1981 A Method for Assessing the Quality of Daylight Simulators for
Colorimetry. Cette publication établit les limites de l'écart avec la couleur idéale, qualifiant
initialement un simulateur et élabora une méthode d'essai pour attribuer des classes de
qualité aux simulateurs. Les limites et la méthode d'essai exposées dans cette publication ont
été utilisées dans le monde entier, depuis 1981. Le développement historique de cette
méthodologie est décrit dans cette publication.
Cette norme repose sur les principes et les méthodes décrits dans la publication
CIE 51-1981. Diverses dispositions nouvelles, issues de recherches et de normes récentes
ont été introduites (JIS 2000 ; McCamy 1996 et 1999). La publication CIE 51-1981 traita les
Illuminants CIE D55, et D75 aussi bien que l'illuminant normalisé CIE D65. L'illuminant CIE
D50, largement employé en photographie et dans les techniques graphiques, fut introduit
dans un supplément postérieur à la publication CIE 51-1981 (CIE 135/3-1999 Visual
metamers for assessing the quality of CIE illuminant D50) ; il est également inclus dans cette
norme. La publication CIE 51.2-1999 comprend à la fois la publication originale et le
supplément. La publication CIE 51.2-1999 spécifiait graphiquement les limites des écarts de
couleur ; cette norme spécifie numériquement les mêmes limites. La publication CIE 51.2-
1999 fournissait les données numériques en fonction de la longueur d'onde, dans le domaine
de 400 nm à 700 nm pour les évaluations dans le domaine visible ; cette norme les donne
dans le domaine de 380 nm à 780 nm. Les données et le domaine de longueurs d'onde
nécessaires aux évaluations dans le domaine ultraviolet de la publication CIE 51.2-1999 ont
été conservés dans cette norme. Dans le cas particulier des évaluations dans le domaine
ultraviolet, le domaine de longueurs d'onde de 400 nm à 700 nm représente convenablement
le spectre visible, car tout le rayonnement de fluorescence est compris dans ce domaine.






* Le Président de ce Comité était C. S. McCamy (US), les membres étaient : D. H. Alman
(US), R. Hirschler (BR), T. Ichijo (JP), J. T. C. van Kemenade (NL), M. R. Luo (UK), J.
Schanda (HU), et J. C. Zwinkels (CA).

© CIE 2007 – Tous droits réservés
© ISO 2005 – Tous droits réservés vii

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ISO 23603:2005(F)
CIE S 012/F:2007

TABLE DE MATIERES

AVANT-PROPOS vii
INTRODUCTION 1
1. OBJET 1
2. RÉFÉRENCES NORMATIVES 1
3. DÉFINITIONS ET SYMBOLES 1
4. SPÉCIFICATIONS 3
4.1 Tolérance sur la chromaticité 3
4.2 Classe de qualité 3
5. MÉTHODES D'ESSAI 3
5.1 Spectroradiométrie 3
5.2 Calculs 4
5.2.1 Normalisation 4
5.2.2 Ecart de chromaticité 4
5.2.3 Paires d'échantillons métamères virtuels 4
5.2.4 Calcul des indices de métamérisme 4
6. TABLEAUX 6
ANNEXE: BIBLIOGRAPHIE (INFORMATIVE) 18


© CIE 2007 – Tous droits réservés
viii © ISO 2005 – Tous droits réservés

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ISO 23603:2005(F)
CIE S 012/F:2007
INTRODUCTION
Le but de cette évaluation est de chiffrer l'acceptabilité de la répartition spectrale de
l'éclairement énergétique donné par un simulateur matériel de l'un des illuminants lumière du
jour CIE, D50, D55 ou D75 ou encore de l'illuminant normalisé CIE D65, du point de vue des
évaluations visuelles ou de la mesure des couleurs de matériaux fluorescents ou non-
fluorescents.
Le principe de l'évaluation repose sur la détermination de l'indice particulier de
métamérisme, relatif au changement d'illuminant, pour des paires de matériaux virtuels (plutôt
que réels) définis par leurs propriétés de réflexion et de fluorescence. Les paires de
matériaux sont choisies pour donner une égalisation métamérique sous l'illuminant lumière du
jour CIE, quand l'évaluation est faite avec l'observateur de référence colorimétrique CIE 1964.
La méthode décrite dans cette norme évalue quantitativement l'écart entre les échantillons
des paires de matériaux virtuels lorsqu'ils sont éclairés par le simulateur en essai, l'évaluation
restant faite avec le même observateur de référence.
Un indice de métamérisme pour le domaine visible s'en déduit pour évaluer la nature
adéquate du simulateur dans le domaine des longueurs d'onde du domaine visible.
Un indice de métamérisme pour le domaine ultraviolet est déterminé à partir d'un
ensemble différent de paires d'échantillons virtuels, chaque paire contenant un élément
fluorescent et un élément non-fluorescent, qui s'égalisent spectralement pour l'illuminant
lumière du jour CIE et pour l'observateur colorimétrique de référence. L'échantillon non-
fluorescent de chaque paire est défini par son facteur spectral de luminance énergétique.
L'échantillon fluorescent de chaque paire est défini par son facteur spectral de luminance
énergétique par réflexion, par la répartition spectrale relative de sa luminance énergétique
due à la fluorescence et par l'efficacité énergétique, spectrale, externe du matériau
fluorescent. L'indice de métamérisme pour le domaine ultraviolet évalue l'écart lié à la
fluorescence résultant de l'emploi du simulateur, avec l'observateur de référence.
1. OBJET
Cette norme internationale spécifie une méthode d'évaluation de la qualité spectrale
d'éclairement énergétique fournie par un simulateur lumière du jour destiné à l'appréciation
visuelle des couleurs ou aux mesures de couleurs, ainsi qu'une méthode d'attribution d'une
classe de qualité au simulateur. Elle spécifie, pour un simulateur devant être classé par cette
méthode, l'écart maximal admissible entre la chromaticité du rayonnement du simulateur et
celle de l'illuminant lumière du jour CIE, normalisé ou non, qui est simulé.
2. RÉFÉRENCES NORMATIVES
Les normes et autres documents qui suivent contiennent des dispositions qui, par rapport à
ce texte, constituent des éléments de base de cette norme. Au moment de cette publication,
les références données sont valides. Toutes les publications étant sujettes à révision, les
personnes concernées par les dispositions de cette norme sont invitées à rechercher la
possibilité d'utiliser des éditions plus récentes des publications citées plus loin. Les membres
de la CIE, la Commission Électrotechnique Internationale (IEC) et l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO) tiennent à jour des listes des normes internationales en
vigueur.
rd
CIE 15:2004. Colorimetry, 3 edition.
CIE 17.4-1987. Vocabulaire international de l'éclairage, ILV (publication commune IEC/CIE).
CIE 51.2-1999. A method for assessing the quality of daylight simulators for colorimetry.
CIE 63-1984. The spectroradiometric measurement of light sources.
ISO 10526/CIE S 005-1999. Illuminants colorimétriques normalisés CIE.
ISO/CIE 10527-1991. Observateurs de référence colorimétriques CIE
3. DÉFINITIONS ET SYMBOLES
Pour l'objet de cette norme on utilise les définitions et les symboles ci-dessous. Les
définitions et symboles employés dans cette norme, mais non mentionnés ci-dessous, sont
conformes à la publication CIE 17.4-1987 et CIE 15:2004.
© CIE 2007 – Tous droits réservés
© ISO 2005 – Tous droits réservés 1

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ISO 23603:2005(F)
CIE S 012/F:2007
3.1 simulateur*

dispositif qui produit une répartition spectrale de l'éclairement énergétique approchant celle
d'un illuminant lumière du jour normalisé CIE, ou d'un illuminant lumière du jour CIE, pour
l'appréciation visuelle ou la mesure des couleurs
3.2 classe de qualité*
classification évaluant la qualité de reproduction, par un simulateur, de la répartition spectrale de
l'éclairement énergétique d'un illuminant normalisé CIE, ou d'un illuminant CIE, exprimée
symboliquement par une lettre A, B, C, D, ou E, pour lequel la classe A représente la qualité la
plus élevée
1
3.3 facteur moyen de luminance (en un élément de surface, pour la partie de rayonnement
réfléchi qui est contenue dans un cône donné ayant son sommet en cet élément de surface et
pour un rayonnement incident de composition spectrale, de polarisation et de répartition
géométrique données)
rapport du flux énergétique ou lumineux réfléchi dans les directions délimitées par le cône
donné, au flux réfléchi dans les mêmes directions par un diffuseur parfait par réflexion irradié
ou éclairé dans les mêmes conditions
Symbole : R
3.4 facteur de luminance énergétique par réflexion* (en un élément représentatif de la
surface d'un milieu non rayonnant par lui-même, dans une direction donnée et dans des
conditions d'irradiation données)
rapport de la luminance énergétique due à la réflexion du milieu, dans la direction donnée, à
celle d'un diffuseur parfait par réflexion irradié dans les mêmes conditions
Symbole: β
R
3.5 facteur de luminance énergétique par fluorescence* (en un élément de surface d'un
milieu non rayonnant par lui-même, dans une direction donnée et dans des conditions
d'irradiation données)
rapport de la luminance énergétique due à la fluorescence de l'échantillon dans la direction
donnée à celle d'un diffuseur parfait par réflexion irradié et évalué dans les mêmes conditions
Symbole: β
F
3.6 facteur de luminance énergétique total* (en un élément représentatif de la surface
d'un milieu non rayonnant par lui-même, dans une direction donnée et dans des conditions
d'irradiation données)
somme du facteur de luminance énergétique par réflexion β et du facteur de luminance
R
énergétique par fluorescence β
F
Symbol: β
T
3.7 efficacité énergétique de fluorescence*
rapport du flux énergétique émis par fluorescence pour des conditions d'excitation spectrales
données, au flux énergétique spectral d'excitation irradiant le matériau fluorescent.
3.8 efficacité énergétique, spectrale, externe de l'échantillon fluorescent*
rapport du flux énergétique émis par le processus de fluorescence pour une longueur d'onde
d'excitation λ' au flux énergétique total d'excitation irradiant le matériau fluorescent
Symbole: Q(λ'), où λ' est la longueur d'onde d'excitation.
3.9 niveau total d'excitation*
flux énergétique total, irradiant l'échantillon et pouvant exciter sa fluorescence
Symbole: N

* Nouvelle définition. Non mentionnée dans la publication CIE 17.4-1987
1
En anglais "reflectance factor" (note du traducteur)
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3.10 répartition spectrale relative de la luminance énergétique de fluorescence*

rapport de la densité spectrale de la luminance énergétique due à la fluorescence à la somme
des valeurs tabulées de cette répartition, c. à d. Σ F(λ) = 1,0
λ
Symbole: F(λ)
4. SPÉCIFICATIONS
4.1 Tolérance sur la chromaticité
La première exigence pour un simulateur est qu'il fournisse une lumière ayant à peu près la
même chromaticité que celle de l'illuminant lumière du jour CIE. Un simulateur de lumière du
jour n'entre dans le cadre de cette norme que si l'écart de chromaticité CIE 1976 u' v' entre
10 10
la lumière du simulateur et celle de l'illuminant lumière du jour CIE n'excède pas 0,015 (Voir
CIE 15:2004)
4.2 Classe de qualité
L'exigence de chromaticité décrite au paragraphe 4.1 ayant été satisfaite et un indice de
métamérisme évalué par la méthode décrite dans cette norme, la qualité spectrale de
simulation sera fixée par le choix d'une lettre symbolique repérant une classe de qualité
conformément au tableau 1.
La qualité de simulation spectrale est évaluée pour le spectre visible et pour le
spectre ultraviolet, des classes de qualité distinctes étant attribuées à ces deux domaines
spectraux. Les classes de qualité sont données par un ensemble de deux lettres
symboliques, la classe de qualité pour le domaine visible étant mentionnée en première
place. Par exemple, le symbole BC signifie que le simulateur possède une classe de qualité B
pour le spectre visible et C pour le spectre ultraviolet. (Des simulateurs pour la lumière du jour
ayant ces classes de qualité ont été jugés utiles dans beaucoup d'applications.)
5. MÉTHODES D'ESSAI
5.1 Spectroradiométrie
La valeur relative de l'éclairement énergétique spectral dû au simulateur (la répartition
spectrale énergétique relative du flux incident sur l'échantillon) doit être mesurée par
spectroradiométrie dans les domaines du proche ultraviolet et du visible, pour un intervalle de
longueurs d'onde s'étendant de 300 nm à 780 nm. La grandeur radiométrique exigée est la
répartition spectrale relative de l'éclairement énergétique, évalué au niveau de la surface
observée ou mesurée. Cette manière de faire prend en compte, non seulement l'irradiation
spectrale relative due à la source, mais aussi l'effet spectral des lentilles, réflecteurs,
diffuseurs ou filtres qui agissent sur la répartition spectrale relative de l'éclairement
énergétique.
Les dispositifs qui donneraient un répartition spectrale de l'éclairement énergétique
significatif à des longueurs d'onde inférieures à 300 nm ne sont pas satisfaisants comme
simulateurs de lumière du jour. Le flux énergétique de longueurs d'onde plus courtes
provenant du soleil, est absorbé par l'atmosphère terrestre, il est donc absent de la lumière
du jour naturelle.
La valeur relative de la répartition spectrale de l'éclairement énergétique doit être
mesurée à des intervalles de 5 nm ou sur des étendues de 5 nm, pour des longueurs d'onde
comprises entre 300 nm et 780 nm. Ceci peut être réalisé par des mesures directes ou en
combinant mesures et interpolation, selon la nature du spectroradiomètre, et en prenant en
compte le fait que la valeur relative de la répartition spectrale de l'éclairement énergétique
peut comprendre quelques raies spectrales. Quand la répartition spectrale du flux
énergétique du simulateur comprend des raies spectrales, comme c'est le cas avec des
lampes fluorescentes, les données spectrales seront traitées selon la méthode décrite dans la
publication CIE 63-1984 The spectroradiometric measurement of light sources.
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5.2 Calculs

5.2.1 Normalisation
La répartition spectrale de l'éclairement énergétique du simulateur est normalisée pour que
l'évaluation soit indépendante de la valeur absolue de l'éclairement. L'éclairement
énergétique normalisé est calculé par la relation (5.1):
100 ⋅S (λ)
S ()λ = (5.1)
n
780
S()λ ⋅y ()λ ⋅Δλ
∑
10
300
où S(λ) est l'éclairement énergétique mesuré, l'indice n marquant la quantité normalisée,
y ()λ est une des fonctions colorimétriques de l'observateur colorimétrique de référence
10
CIE 1964 (voir ISO/CIE 10527-1991), Δλ est l'intervalle de longueur d'onde pour la
sommation qui est faite dans tout le domaine de longueurs d'onde de 300 nm à 780 nm.
5.2.2 Ecart de chromaticité
La différence de chromaticité CIE 1976 u' v' entre la lumière du simulateur et celle des
10 10
illuminants simulés : illuminant lumière du jour normalisé CIE, ou illuminant lumière du jour
CIE, ne doit pas excéder 0,015. Pour faciliter ce calcul, les coordonnées trichromatiques des
quatre illuminants lumière du jour CIE de la publication CIE 15:2004 Colorimetry, sont
données dans le tableau 2.
5.2.3 Paires d'échantillons métamères virtuels
5.2.3.1 Paires pour l'évaluation dans le domaine visible
Des ensembles d'échantillons virtuels, formant des paires métamères pour l'évaluation dans
le domaine visible, sont définis par leur facteur spectral de luminance énergétique dans les
tableaux 3 et 4. Chaque paire est représentée par un spectre "de référence" et par un spectre
de "comparaison'", qui correspondent à des échantillons virtuels s'égalisant pour l'observateur
de référence colorimétrique CIE 1964. Les cinq spectres de référence sont donnés dans le
tableau 3, le même ensemble de ces cinq spectres étant utilisé pour les quatre illuminants
lumière du jour CIE. Cinq spectres de comparaison sont donnés pour chacun des quatre
illuminants lumière du jour CIE, dans les tableaux 4a-4d.
5.2.3.2 Paires pour l'évaluation dans le domaine ultraviolet
Des échantillons virtuels, formant trois paires pour l'évaluation dans le domaine ultraviolet,
sont définis dans les tableaux 5 et 6a-6d.
Trois échantillons fluorescents virtuels sont donnés dans le tableau 5. Les valeurs du
tableau définissent leurs caractéristiques de réflexion et de fluorescence : facteur spectral de
luminance énergétique par réflexion β (λ), répartition spectrale relative de la luminance
R
énergétique due à la fluorescence F(λ), efficacité énergétique, spectrale, externe de
l'échantillon fluorescent Q(λ').
Trois échantillons non-fluorescents virtuels sont donnés dans les tableaux 6a-6d.
Leurs caractéristiques de réflexion sont définies par leur facteur spectral de luminance
énergétique, pour chacun des illuminants lumière du jour CIE.
5.2.4 Calcul des indices de métamérisme
Les composantes trichromatiques doivent être calculées en intégrant, dans tout le domaine
de longueurs d'onde et pour les intervalles spécifiés, le produit des fonctions colorimétriques
de l'observateur de référence colorimétrique CIE 1964 par la répartition spectrale de
l'éclairement énergétique normalisé du simulateur et par les caractéristiques des échantillons
virtuels données soit dans le tableau 4 (évaluation dans le domaine visible), soit dans les
tableaux 5 et 6 (évaluation dans le domaine ultraviolet). (Voir aussi CIE15:2004.)
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5.2.4.1 Indices pour l'évaluation dans le domaine visible

En utilisant la répartition spectrale de l'éclairement énergétique normalisé dû au simulateur,
les composantes trichromatiques doivent être calculées pour les cinq paires d'échantillons
métamères appropriés des tableaux 3 et 4a-4d. En utilisant la formule d'écart de couleur CIE
1976 L*a*b*, on calculera l'écart de couleur ΔE* entre l'échantillon de référence et
ab,10
l'échantillon correspondant de comparaison, le résultat étant exprimé avec trois chiffres
décimaux pour chacune des cinq paires. L'indice de métamérisme pour le domaine visible M
v
est la moyenne des cinq valeurs d'écarts de couleur. (Voir aussi CIE15:2004)
5.2.4.2 Indices pour l'évaluation dans le domaine ultraviolet
Les échantillons fluorescents virtuels absorbent l'énergie du rayonnement dans le domaine
ultraviolet et émettent de la lumière dans le domaine visible. La lumière émise modifie la
couleur de l'échantillon. Les trois échantillons virtuels absorbent l'énergie du rayonnement
dans trois parties différentes du domaine ultraviolet. Leurs propriétés d'excitation par le
rayonnement ultraviolet sont caractéristiques de celles des produits fluorescents d'azurage
communément utilisés.
Quand un simulateur dont le rayonnement contient à la fois une composante
ultraviolette et une composante visible, éclaire un échantillon fluorescent, l'échantillon
réfléchit une certaine part de la lumière et émet de la lumière par fluorescence. La lumière
émanant de l'échantillon est la somme de ces deux composantes. La proportion de lumière
émise dépend de l'efficacité énergétique de fluorescence de l'échantillon virtuel et de son
niveau d'excitation qui résulte de la répartition spectrale, dans le domaine ultraviolet, de
l'éclairement énergétique dû au simulateur.
L'excitation totale N de l'échantillon fluorescent de référence du tableau 5 est
calculée par la relation (5.2):
460
N = S ()λ' ⋅Q()λ' ⋅Δλ' (5.2)
n
∑
300
où S (λ') est la répartition spectrale de l'éclairement énergétique normalisé dû au simulateur
n
dans le domaine allant de 300 nm à 460 nm, Q(λ') est l'efficacité énergétique, spectrale,
externe de l'échantillon fluorescent dans le même domaine spectral, tel qu'il est donné par le
tableau 5 et Δλ' est l'intervalle de longueurs d'onde égal à 5 nm.
Le facteur spectral de luminance énergétique par fluorescence β (λ) est calculé par la
F
relation (5.3):
N ⋅F()λ
β ()λ = (5.3)
F
S ()λ
n
où N est l'excitation totale calculée par la relation (5.2), F(λ) est la répartition spectrale
relative de la luminance énergétique de fluorescence, donnée dans le tableau 5 et S (λ) est
n
la répartition spectrale de l'éclairement énergétique normalisé dû au simulateur.
Le facteur spectral total de luminance énergétique β (λ) est calculé par la relation
T
(5.4):
β (λ) = β ()λ +β ()λ (5.4)
T R F
où β (λ) est le facteur spectral de luminance énergétique par réflexion de l'échantillon
R
fluorescent donné dans le tableau 5, et β (λ) est le facteur spectral de luminance énergétique
F
par fluorescence calculé par la relation (5.3).
Les composantes trichromatiques pour chaque paire d'échantillons sont ensuite
calculées, en utilisant la répartition spectrale de l'éclairement énergétique normalisé dû au
simulateur ainsi que le facteur spectral de luminance β (λ) de l'échantillon de référence ou les
T
valeurs figurant dans les tableaux 6a-6d pour les échantillons de comparaison. On calcule
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ensuite avec trois chiffres décimaux la différence de couleur entre échantillons de chaque
paire, par la formule d'écart de couleur CIE 1976 L*a*b*.
L'indice de métamérisme M pour le domaine ultraviolet est la différence de couleur
u
moyenne des trois paires d'échantillons métamères.
6. TABLEAUX
Les données des tableaux 3 à 6 se trouvent sur un disque joint à cette publication.
Tableau 1. Classification de la qualité des simulateurs lumière du jour

Classes de qualité Indice de
métamérisme
M ou M
v u
A ≤ 0,25
B > 0,25 et jusqu'à 0,50
C > 0,50 et jusqu'à 1,00
D > 1,00 et jusqu'à 2,00
E > 2,00

Tableau 2.
Coordonnées trichromatiques CIE 1976 u' v' des illuminants lumière du jour CIE
10 10

Illuminants CIE u' v'
10 10
lumière du jour
D50 0,2102 0,4889
D55 0,2051 0,4816
D65 0,1979 0,4695
D75 0,1930 0,4601

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Tableau 3. Facteur spectral de luminance énergétique des échantillons de référence pour
l
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