什么是色溫?什么是光源的色溫?什么關(guān)系?

?標(biāo)準(zhǔn)光源對(duì)色燈箱????|???? ?2023-05-30

什么是色溫?什么是光源的色溫?色溫是表示光源光譜成分的一種概念,單位用K表示。通俗地說(shuō),色溫是表示光線顏色的一種標(biāo)志,而不是指光的冷暖溫度。而光源的色溫是指光源發(fā)出光的顏色,與黑體在某一溫度下輻射的光色相同時(shí),黑體的溫度。光線越紅,色溫越低;光線越藍(lán),色溫越高。本文對(duì)色溫和光源色溫做了詳細(xì)的介紹,對(duì)色溫知識(shí)感興趣的朋友可以了解一下!

色溫與光源色溫的關(guān)系

什么是色溫?

辨別光源顏色的方法有很多種,可以通過(guò)光譜色調(diào)的相應(yīng)值來(lái)分別,可以通過(guò)查看色度圖普朗克軌跡曲線上各點(diǎn)相應(yīng)的坐標(biāo)值(即色坐標(biāo))來(lái)區(qū)分,也可以通過(guò)辨認(rèn)在色度圖上的位置,或者引用一種色彩符號(hào)系統(tǒng)(例孟賽爾系統(tǒng))來(lái)進(jìn)行識(shí)別。但是,在電視畫面制作的過(guò)程中,我們需要用一種簡(jiǎn)便快捷的方法來(lái)估計(jì)光的彩色品質(zhì),而上述這些方法都不方便。因此,我們采用了一種由物理學(xué)家開(kāi)爾文最早提出的十分有用的“代碼”,這就是“色溫”的概念。

開(kāi)爾文發(fā)現(xiàn),當(dāng)加熱一塊木炭的時(shí)候,它所發(fā)出光線的彩色品質(zhì)隨著溫度的變化而發(fā)生變化。隨著木炭塊的加熱,它的光線品質(zhì)逐漸從暗紅發(fā)展成為強(qiáng)烈的黃白光,并且所含可見(jiàn)光譜的比例也在逐漸增加,如果繼續(xù)加熱,光線就會(huì)帶有極亮的藍(lán)白色品質(zhì)。同樣,當(dāng)我們加熱一根金屬棒時(shí)也會(huì)看到這種變化。

他最重要的發(fā)現(xiàn)就是,光線的品質(zhì)與木炭塊(黑體)的溫度有直接的關(guān)系。因此他就確定用這種溫度作為“代碼”來(lái)區(qū)分光源的彩色品質(zhì),以及它所具有的光譜能量。如果要用傳統(tǒng)的攝氏和華氏溫度標(biāo)尺來(lái)表示這種“代碼”,它所包含數(shù)字的范圍就會(huì)太廣,不易使用,所以就采用了所謂的開(kāi)氏溫標(biāo),一種絕對(duì)溫度,即0°K=-273℃的溫度標(biāo)尺。

如果一盞燈發(fā)出帶紅的黃色品質(zhì)光束,理論上可以在開(kāi)氏溫標(biāo)上找到它的位置,并且能夠找到與其光譜分布相似的標(biāo)準(zhǔn)色譜。如果一盞燈所對(duì)應(yīng)的黑體溫度在開(kāi)氏坐標(biāo)下是3200度,那么我們就將這只燈的色溫定為3200K。


什么是光源的色溫?

光源顏色有多種表示方法。例如,用文字說(shuō)明光源的顏色,這個(gè)光是黃光,那個(gè)光是白光等。但這種說(shuō)法比較模糊,不夠準(zhǔn)確。

從光源的光譜能量分布和光色特性,引入“色溫”這個(gè)表示光源顏色的量。當(dāng)光源所發(fā)射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時(shí),黑體的這個(gè)溫度就稱為該光源的顏色溫度,簡(jiǎn)稱色溫,用絕對(duì)溫標(biāo)表示,即用字母K(Kelvin),或稱開(kāi)氏溫度(K=℃+273.15℃)表示。

對(duì)白熾燈一類的熱輻射光源來(lái)講,由于其光譜能量分布和黑體的比較接近,所以可用“分布溫度”來(lái)表示它的光譜能量分布,同時(shí)也表示了它的顏色。在可見(jiàn)光區(qū)光源的相對(duì)光譜能量分布與黑體在某一溫度下輻射的相對(duì)光譜能量分布相似時(shí),則黑體的這個(gè)溫度就稱為該光源的分布溫度。由于光譜能量分布相同的光,其顏色必定相同,因此分布溫度一定是色溫。

對(duì)于氣體放電光源和 LED 光源來(lái)說(shuō),其光譜能量分布很少與黑體的相似,所以對(duì)這些光源來(lái)講,分布溫度沒(méi)有意義。因此,它們發(fā)射的光的顏色和各種溫度下的黑體輻射的光的顏色都不完全相同(色坐標(biāo)有差別),這時(shí)就不能用一般的色溫概念來(lái)描述它的顏色,但為了便于比較,還是用了“相關(guān)色溫”的概念。

對(duì)于氣體放電光源和LED光源來(lái)說(shuō),其光譜能量分布很少與黑體的相似,所以對(duì)這些光源來(lái)講,分布溫度沒(méi)有意義。因此,它們發(fā)射的光的顏色和各種溫度下的黑體輻射的光的顏色都不完全相同(色坐標(biāo)有差別),這時(shí)就不能用一般的色溫概念來(lái)描述它的顏色,但為了便于比較,還是用了“相關(guān)色溫”的概念。

光源發(fā)射的光與黑體在某一溫度下輻射的光的顏色最接近,即在均勻色度圖上的色距離最小,或者說(shuō)在同一等溫線上,則黑體的這個(gè)溫度就稱為該光源發(fā)射的光的相關(guān)色溫。因相關(guān)色溫度事實(shí)上是以黑體輻射接近光源光色時(shí),對(duì)該光源光色表現(xiàn)的評(píng)價(jià)值,并非一種精確的顏色對(duì)比,故相同色溫值的兩個(gè)光源,可能在光色外觀上仍有些許差異。顯然,相關(guān)色溫所表示的顏色是粗糙的,但它在一定程度上表示了顏色,如果和色坐標(biāo)、顯色指數(shù)等結(jié)合起來(lái),就可以在一定程度上表示光源的顏色特性。

因?yàn)榇蟛糠止庠此l(fā)出的都是白光,故光源的色溫或相關(guān)色溫用以指其光色相對(duì)白的程度,以量化光源的光色表現(xiàn)。

因此,如果有一個(gè)光源的顏色正好與黑體在3200K時(shí)的顏色一樣,我們就把黑體的3200K說(shuō)成是光源的顏色。