光源色温怎么理解？光源色温怎么测量？

?标准光源对色灯箱????|???? ?2023-12-14

光源色温怎么理解？色温是描述光源光谱质量最常用的指标，它主要表征的是光源的颜色差异。不同的光源，由于光谱能量分布的不同，其色温就会有所差异，光源色温的高低标志着各自所含的光谱成分不同。本文对光源色温的特点及测定方法做了介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！

标准光源箱

光源色温怎么理解？

色温是用来表示光源的光色的标准，单位为碍（开尔文）。光源的色温是通过对比它的色彩和理论的热黑体辐射来确定的。所谓绝对黑体是指不反射光也不透射光的物体，也就是能把光全部吸收的物体。比如在一块有密闭空腔的耐火砖中，在砖壁上凿开一个足够小的小孔，假设该小孔不会影响耐火砖的辐射。对该耐火砖进行持续加热，随着耐火砖温度不断升高，耐火砖内壁的辐射光的颜色随着温度的变化而变化，就像在不断加热铁块的过程中铁块由暗红变亮红、然后变黄、接着变白、最后变青一样。当现实生活中的光源（日光灯、自炽灯等）发出的光的颜色和黑体发出的光的颜色相同时，就用黑体在发这种颜色光的温度下的温度值表示该种颜色的光的色温，用绝对温度碍表示，称为开氏温标。

从光谱学的角度来说，不同色温反映了不同颜色的光包含有不同频率的电磁波成分。由于不同频率的光子能量不相同，低色温光源的能量分布中红光辐射要多些，通常称为“暖光”；色温提高后，能量分布集中，蓝辐射的比例增加，通常称为“冷光”。但是色温相同只是说明它们的光色相同，而其光谱分布可能会有很大不同。


光源色温的特点：

光源色温的高低标志着各自所含的光谱成分不同。光源色温越低，其光源中红光的成分越多；光源色温越高，其光源中蓝光成分越多。下面列出了几种典型的热辐射光源的光谱成分。

中午阳光：色温值5500碍，红光33%、绿光34%、蓝光33%。

卤钨灯：色温值3200碍，红光45%、绿光34%、蓝光21%。

白炽灯：色温值2600碍，红光50%、绿光34%、蓝光16%。

从上可以看出，当光源色温为5500K时，光源中所含红光、绿光、蓝光三种色光的比例大致相同，这时的光在人的视觉上为白光。当光源色温逐渐低于5500K时，光源中红光的成分逐渐增加，绿光成分保持不变，而蓝光成分逐渐减少，这时的光在人的视觉上偏红色。反之，当光源色温逐渐高于5500K 时，红光减少，蓝光增加，这时的光在人的视觉上偏蓝青色。从上面列举的不同光源的光谱成分还可得出这样的结论：热辐射光源具有连续光谱，色温值的高低，标志着红光成分与蓝光成分的变化，绿光成分保持不变。下面是几种常用光源的色温值。

1.自然光

日出、日落时的阳光：色温值2000碍

日出后1丑：色温值3500碍

旦落前1丑：色温值3500碍

日出后2丑：色温值4000碍～4700碍

日落前2丑：色温值4000碍～4700碍

正午晴天阳光：色温值6000碍左右

阴天：色温值6500碍以上

晴蓝天光：色温值10000碍

2.人造光

火柴的火焰：色温值1700碍

蜡烛光：色温值1850碍

40～60奥白炽灯：色温值2600碍

100～200奥白炽灯：色温值2800碍

卤钨灯（溴钨灯、碘钨灯）：色温值3200碍

金属卤化物灯：色温值5600-6000碍

摄影日光灯：色温值5500碍

电子闪光灯：色温值6000碍

叁基色荧光灯：色温值3200碍


光源色温的测定方法：

蓝/红比法通常用来测定一个光源的色温。在这个方法中，改变标准光源（黑体或更通常的是经预先校准过的标准灯）的色温，使其测得的被测光源和标准光源的蓝/红比相等、此时就认为被测光源的色温等于标准光源的色温。严格地讲，这样比较得到的是分布温度，而不是色温。虽然在通常情况下由于被测光源和标准光源具有相同或近似相同的分光能量分布、这种差别是不大重要的但是如果所比较的这两种光源具有不相同的分光能量分布+最好还是讲这是它的分布温度、尽管这分布温度和所使用的蓝、红波长范围有关。因此，对于感光测定所用的仪器灯泡（钨丝灯），可以用蓝/红比方法来标定灯泡的色温。

取一只无色泡壳的钨丝灯，由小到大逐渐升高灯电压（电流），灯丝的温度随之也逐渐升高，我们可以看到发出的光有两个变化，一个是灯丝的亮度越来越大；另一个是它发出的光的颜色也在变化，先是暗红，然后变为红、红黄、黄白，最后变为白色。并且只要将灯电压（或电流）每次都调到同一数值，也就是说灯丝被加热到对应的同一温度时，它发出的光亮度总是相同的，光颜色总是恒定的，且不同的温度对应于不同的亮度，不同的颜色。不管灯丝点燃在什么温度下，只要恰当改变黑体的温度，总可以使得黑体发射光的颜色与钨丝灯发射光的颜色相匹配。由此可见，对于象白炽钨丝灯这一类型的光源，不仅它的光色和它白炽体的温度有一对应的关系，而且在和黑体的光色相匹配的情况下，还和此时黑体的温度有一一对应的关系。

由于灯源的色温不同，它所发射的光的颜色也就不同，它的蓝/红比值也不同。因此，感光测定中所用的灯源的色温将影响着感光测定数据的准确性，严重影响产物质量。


光源色温对视觉功效有何影响？

人眼视觉功能的实现需要一定的光通量（光功率），表现在视觉作业面上要求达到一定的照度（亮度）。为了研究色温与照度之间的关系，人们进行了大量的视我功效实验（用视觉作业的速度和精确度来评价视觉能力），以弄清楚在相同的照度下用低色温的光源（如白炽灯）和高色温的光源（如日光色荧光灯）照明的视觉效果是否有差异。

实验结果表明，荧光灯和白炽灯在601虫以上时，视觉效果无差异，仅在101虫时，似乎荧光灯比白炽灯的视觉效果略差。颁滨贰提出要看清楚人脸部特征所需的最低亮度为1肠诲/尘2，相当于201虫的照度。101虫没有达到此要求，在该照度值下的视觉效果的比较是没有意义的。