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光源色溫什么意思?色溫既不是指光源的溫度,也不是表明光源的發(fā)光強(qiáng)度。它是光線顏色的一種標(biāo)志,是表示光源光譜成分的概念,使用數(shù)值表示光源顏色特征的量,其符號為K。本文對光源色溫的特點及計算方法做了介紹,對光源色溫知識感興趣的朋友不妨了解一下!
色溫是借用完全輻射體的溫度來表示光源的光譜成分。當(dāng)實際光源的光譜成分與完全輻射體(也稱絕對黑體)在某一溫度時的光譜成分一致或接近時,就用完全輻射體的溫度來表示實際光源的光譜成分。它既不是指光源的溫度,也不是表明光源的發(fā)光強(qiáng)度。它是光線顏色的一種標(biāo)志,是表示光源光譜成分的概念。它一般用絕對溫度來表示,符號為K,K=℃+273。
光源色溫的高低標(biāo)志著各自所含的光譜成分不同。光源色溫越低,其光源中紅光的成分越多;光源色溫越高,其光源中藍(lán)光成分越多。下面列出了幾種典型的熱輻射光源的光譜成分。
中午陽光:色溫值5500K,紅光33%、綠光34%、藍(lán)光33%。
鹵鎢燈:色溫值3200K,紅光45%、綠光34%、藍(lán)光21%。
白熾燈:色溫值2600K,紅光50%、綠光34%、藍(lán)光16%。
從上可以看出,當(dāng)光源色溫為5500K時,光源中所含紅光、綠光、藍(lán)光三種色光的比例大致相同,這時的光在人的視覺上為白光。當(dāng)光源色溫逐漸低于5500K時,光源中紅光的成分逐漸增加,綠光成分保持不變,而藍(lán)光成分逐漸減少,這時的光在人的視覺上偏紅色。反之,當(dāng)光源色溫逐漸高于5500K 時,紅光減少,藍(lán)光增加,這時的光在人的視覺上偏藍(lán)青色。從上面列舉的不同光源的光譜成分還可得出這樣的結(jié)論:熱輻射光源具有連續(xù)光譜,色溫值的高低,標(biāo)志著紅光成分與藍(lán)光成分的變化,綠光成分保持不變。下面是幾種常用光源的色溫值。
1.自然光
日出、日落時的陽光:色溫值2000K
日出后1h:色溫值3500K
旦落前1h:色溫值3500K
日出后2h:色溫值4000K~4700K
日落前2h:色溫值4000K~4700K
正午晴天陽光:色溫值6000K左右
陰天:色溫值6500K以上
晴藍(lán)天光:色溫值10000K
2.人造光
火柴的火焰:色溫值1700K
蠟燭光:色溫值1850K
40~60W白熾燈:色溫值2600K
100~200W白熾燈:色溫值2800K
鹵鎢燈(溴鎢燈、碘鎢燈):色溫值3200K
金屬鹵化物燈:色溫值5600-6000K
攝影日光燈:色溫值5500K
電子閃光燈:色溫值6000K
三基色熒光燈:色溫值3200K
光源色溫的高低會直接影響物體顏色的明亮程度。當(dāng)一塊紅色的物體被紅色的光源照射時,其紅色就會顯得特別明亮,如果被藍(lán)色的光源照射,其顏色就會變得暗淡。我們在日常生活中也有這樣的體會:在陰天散射光照射下的景物,藍(lán)、青色調(diào)的物體顯得較亮,而橙、紅色調(diào)的物體顯得較暗。這是因為陰天的散射光中,其藍(lán)、青色光的成分較多,而紅、橙色光的成分較少。正是由于不同色溫光源中的光譜成分不同,也就使被照射景物各種顏色的明亮程度發(fā)生了變化。
白熾燈和鹵鎢燈的色溫低,雖然顯色性好,但由于光效低,大部分能量轉(zhuǎn)化為熱能,隨著高光效的熒光燈、金鹵燈等氣體放電燈的應(yīng)用及其顯色性的改善,一般不再用低光效的白熾燈和鹵鎢燈來實現(xiàn)要求達(dá)到的高照度,因為這樣不利于節(jié)約能耗。熒光燈原來采用鹵磷酸鹽熒光粉,只能做高色溫的燈管,后來采用稀土熒光粉才能做出低色溫的燈管。
隨著金鹵燈制造技術(shù)的不斷發(fā)展,目前已有3000K的低色溫金鹵燈,其光效高,顯色性好。用3000K的金鹵燈來照明達(dá)到較高的照度,人們的視覺效果良好,對光環(huán)境的感覺滿意。所以光源色溫的選擇并不取決于要求達(dá)到的照度的高低,“高色溫高照度,低色溫低照度”的觀點可以放棄了。
光源的色溫可以分為絕對色溫和相關(guān)色溫,對于這兩種色溫的計算方法是不同的。絕對色溫在CIE-1931色品圖上是一條連續(xù)的弧形軌跡,這條軌跡稱為黑體軌跡線。光源的色品坐標(biāo)如果落于黑體軌跡上,則對應(yīng)的黑體溫度就為此光源的絕對色溫。絕對色溫的計算公式為:
式中n=(x-0.3320)/(y-0.1858),x、y為CIE-1931的色坐標(biāo)。
相對色溫表示的是與光源具有最相似顏色刺激的黑體輻射的溫度,當(dāng)知道待測光源的光譜分布后,可確定出光源的色度坐標(biāo)(x,y)。若光源的色度坐標(biāo)點位于兩條相鄰等溫線M1和M2之間,則可用內(nèi)插法求得光源的相關(guān)色溫。
設(shè)d1為光源坐標(biāo)點到等溫線M1的距離,d2為到等溫線M2的距離。則光源的相關(guān)色溫T由下式表示:
通常情況下用下面近似公式得到色溫T:
其中:n=(x-0.3320)/y-0.1858。