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(xiàn)顏色的一種標志,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(xiàn)越紅,色溫越低;光線(xiàn)越藍,色溫越高。本文對色溫和光源色溫做了詳細的介紹,對色溫知識感興趣的朋友可以了解一下!
什么是色溫?
辨別光源顏色的方法有很多種,可以通過(guò)光譜色調的相應值來(lái)分別,可以通過(guò)查看色度圖普朗克軌跡曲線(xiàn)上各點(diǎn)相應的坐標值(即色坐標)來(lái)區分,也可以通過(guò)辨認在色度圖上的位置,或者引用一種色彩符號系統(例孟賽爾系統)來(lái)進(jìn)行識別。但是,在電視畫(huà)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,當加熱一塊木炭的時(shí)候,它所發(fā)出光線(xiàn)的彩色品質(zhì)隨著(zhù)溫度的變化而發(fā)生變化。隨著(zhù)木炭塊的加熱,它的光線(xiàn)品質(zhì)逐漸從暗紅發(fā)展成為強烈的黃白光,并且所含可見(jiàn)光譜的比例也在逐漸增加,如果繼續加熱,光線(xiàn)就會(huì )帶有極亮的藍白色品質(zhì)。同樣,當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)現就是,光線(xiàn)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。如果要用傳統的攝氏和華氏溫度標尺來(lái)表示這種“代碼”,它所包含數字的范圍就會(huì )太廣,不易使用,所以就采用了所謂的開(kāi)氏溫標,一種絕對溫度,即0°K=-273℃的溫度標尺。
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)氏溫標上找到它的位置,并且能夠找到與其光譜分布相似的標準色譜。如果一盞燈所對應的黑體溫度在開(kāi)氏坐標下是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(chēng)為該光源的顏色溫度,簡(jiǎn)稱(chēng)色溫,用絕對溫標表示,即用字母K(Kelvin),或稱(chēng)開(kāi)氏溫度(K=℃+273.15℃)表示。
對白熾燈一類(lèi)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)光區光源的相對光譜能量分布與黑體在某一溫度下輻射的相對光譜能量分布相似時(shí),則黑體的這個(gè)溫度就稱(chēng)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(xiàn)上,則黑體的這個(gè)溫度就稱(chēng)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),對該光源光色表現的評價(jià)值,并非一種精確的顏色對比,故相同色溫值的兩個(gè)光源,可能在光色外觀(guān)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、顯色指數等結合起來(lái),就可以在一定程度上表示光源的顏色特性。
因為大部分光源所發(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白的程度,以量化光源的光色表現。
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。