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 lumičre du jour destiné ŕ 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 ętre classé par cette méthode, l'écart maximal admissible entre la chromaticité du rayonnement du simulateur et celle de l'illuminant lumičre du jour CIE, normalisé ou non, qui est simulé.

General Information

Status
Published
Publication Date
21-Jul-2005
Current Stage
9092 - International Standard to be revised
Start Date
25-Feb-2021
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ISO 23603:2005 - Standard method of assessing the spectral quality of daylight simulators for visual appraisal and measurement of colour
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ISO 23603:2005 - Méthode normalisée d'évaluation de la qualité spectrale des simulateurs de lumiere du jour pour le jugement visuel et la mesure des couleurs
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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
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 23603:2005(E)
PDF disclaimer

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© ISO 2005

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Published in Switzerland
ii © ISO 2005 — All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
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.
© ISO 2005 — All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 23603:2005(E)
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
© CIE 2004 — All rights reserved
© ISO 2005 — All rights reserved v
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 23603:2005(E)
CIE S 012/E:2004
 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.: +43 1 714 3187 0
Fax: +43 1 714 3187 18
e-mail: ciecb@ping.at
Web: www.cie.co.at/cie
© CIE 2004 — All rights reserved
vi © ISO 2005 — All rights reserved
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 23603:2005(E)
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).
© CIE 2004 — All rights reserved
© ISO 2005 — All rights reserved vii
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ISO 23603:2005(E)
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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viii © ISO 2005 — All rights reserved
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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.
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.
© CIE 2004 — All rights reserved
© ISO 2005 — All rights reserved 1
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ISO 23603:2005(E)
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

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

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
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
Symbol: F(λ)
New definition. Not in CIE 17.4-1987.
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2 © ISO 2005 — All rights reserved
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ISO 23603:2005(E)
CIE S 012/E:2004
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)
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

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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© ISO 2005 — All rights reserved 3
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ISO 23603:2005(E)
CIE S 012/E:2004
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

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

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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4 © ISO 2005 — All rights reserved
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ISO 23603:2005(E)
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)
300

where S (λ') is the normalized spectral irradiance of the simulator in the spectral region from

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):
N ⋅ F λ
β ()λ = (5.3)
S ()λ

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

spectral irradiance distribution of the simulator.
The total spectral radiance factor β (λ) is computed by equation (5.4):
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

Table 5, and β (λ) is the fluorescent radiance factor computed by equation (5.3).

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

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

three metameric pairs.
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ISO 23603:2005(E)
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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6 © ISO 2005 — All rights reserved
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ISO 23603:2005(E)
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
---------------------- Page: 14 ----------------------
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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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
---------------------- Page: 3 ----------------------
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
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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.
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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.
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
---------------------- Page: 8 ----------------------
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

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

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

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

énergétique par fluorescence β
Symbol: β
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
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
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)
780
S()λ ⋅y ()λ ⋅Δλ
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

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

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

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)
300

où S (λ') est la répartition spectrale de l'éclairement énergétique normalisé dû au simulateur

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

relation (5.3):
N ⋅F()λ
β ()λ = (5.3)
S ()λ

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

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

(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

fluorescent donné dans le tableau 5, et β (λ) est le facteur spectral de luminance énergétique

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

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

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

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