半岛彩票:色温和显色性什么关系?光源色温怎么计算?

  •   什么是色温?什么是显色性?色温和显色性是光源两个重要的颜色指标,其中色温是描述光源光谱质量的指标

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  什么是色温?什么是显色性?色温和显色性是光源两个重要的颜色指标,其中色温是描述光源光谱质量的指标,而显色性是描述物体在光源下颜色的逼真程度。那么,色温和显色性什么关系?光源色温怎么计算?

  色温是描述光源光谱质量最常用的指标。当某辐射体与绝对黑体在可见光区域具有相同形状的光谱功率分布时的温度,称为该辐射体的色温。当光源的色度坐标位于色度图上的黑体迹线上时,就把黑体的绝对温度定义为该光源的色温,不同温度下,绝对黑体的色度坐标是不同的,但是非热辐射光源,它们的光谱功率分布形式与黑体辐射相差很大,其色度坐标不一定落在黑体辐射迹线上,这时常用相关色温来表示,即在色度图上,和某一光源的色度坐标点相距最近的那个黑体的绝对温度就定义为该光源的相关色温。

  光源对物体的显色能力称为显色性,是通过与同色温的白炽灯下观察到的物体颜色比较得到的。光源发射的光谱分布决定它的颜色,光谱分布不同,对各个颜色的显色性亦大不相同。相同颜色的光源可以由不同的光谱组成,光源的光谱组成波长范围越广显色品质越好。当光源光谱中缺少白炽灯下物体所反射的主波长时,会使物体颜色产生明显的色差,色差程度越大,光源对该颜色的显色性也就越差。目前,显色指数仍是定义评价光源显色性的普遍方法。

  光源的色温与显色性,从本质上说,都是由它的光谱能量分布决定的。以日光为例,日光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等多种颜色的光按一定的比例混合而成。日光照到某一种颜色的物体上,物体将其他颜色的光吸收,而将这种颜色的光反射出来。比如,蓝布受日光照射后,就将蓝光反射出来,并将其他光吸收,因此人眼看到的这块布是蓝色的,由于日光本身包含了各种颜色,再加上各种物体对不同的光的反射性能不一样,所以大自然在日光照射下就显得五彩缤纷。钠灯则不然,钠灯发出的光主要是黄光,当黄光照在蓝布上,蓝布将黄光吸收,蓝布虽然能反射蓝光,但钠灯发出的光中基本上没有蓝光,也就谈不上反射蓝光了。因此在钠灯照射下蓝布就变成黑布了。钨丝灯的光谱能量分布是连续的,各种颜色都有,因而有较好的显色性,但其辐射能量分布偏重于长波方面,整体上看来光色偏红偏黄。

  然而,光源的色温与显色性之间并没有必然的联系,相同色温的各光源之间的显色性差别可能很大,相同显色指数的各光源之间的色温差别也可能很大,各种色温的光源都可能有较好的显色性,也可能有较差的显色性。如:钨丝灯色温低,显色性好;高压钠灯色温低,而显色性差;马路上的高压汞灯,从远处看它发出的光既亮又白(色温高),但被它照射的人的脸色却象抹了一层青灰色(显色性差);而高压氙灯,发出的光亮白(色温高),灯下的颜色也不失真(显色性好)。

  色温或相关色温的定义是某光源的色度坐标与绝对黑体辐射在某一温度下的色度一样,则这一温度称为某光源的色温。一般情况下,光源的色坐标在色度图上不一定准确地落在绝对黑体轨迹上,所以只能用光源与黑体轨迹最近的颜色来确定该光源的色温,称为相关色温。光源色温的经验公式为:

  色温在照明领域是一个非常重要的概念,也是评价光源色度特性的一个重要参数。色温的概念来自于黑体辐射,只有接近于黑体辐射的发光体讨论色温才有意义,对应一个具体的光源来说,它的色坐标位置只有接近色品图中的Planck轨迹,这时讨论色温才有意义,色品图中的Planck轨迹是不同色温的黑体辐射发光体所对应的色坐标在色品图上形成的一条曲线,人们把这条曲线称之为Planck轨迹,见下图所示。

  根据已知黑体的光谱功率分布公式,我们可以求得色坐标与色温的关系表达式,当色温大于5000K时,CIE推荐用日光轨迹代替黑体轨迹,而日光轨迹的色品坐标为:

  标准照明体和标准光源是为使光辐射测量标准化而引入的概念。CIE规定的标准光源有A,B,C,D65,E光源。有了色温和相关色温的概念,表示光源的特性将非常方便。如:

  (4)D65光源:相关色温为6500K,相当于白天平均光照,近年来,常被用作彩色电视的标准光源。

  (5)E光源:又称为等能白光,即光谱功率分布值为常数,它是一种假想而实际并不存在的光源,采用它纯粹是为了简化色度学中的计算。

  光源根据色温的高低分为暖色光(色温<3300K)、冷白色光又叫中性色(色温3300K~5300K)、冷色光(色温>3300K),常见光源的色温或相关色温如下表所示。