不同的光源,由于光谱能量分布的不同,其光线在颜色上也会存在一定的差异,而光源的颜色是评价照明光源的一个重要指标。那么,光源的颜色怎么理解?常见照明光源什么颜色?下文将为大家进行介绍。
光源光线的颜色有两个方面意思,一是人眼直接观察时所看到的颜色,称为光源的色表;另一个是指光源的光照射到物体上所产生的客观效果。如果各色物体受照的效果和标准光源(黑体或标准昼光)照射时一样,则认为该光源的显色性好(显色指数高);反之,如果物体在受照后颜色失真,则该光源的显色性就差(显色指数低)。光源的颜色是评价照明光源的一个重要指标。
目前照明光源普遍使用的是白炽灯、荧光灯、高压钠灯、高压汞灯、金属卤化物灯等,现一一分析如下:
1.白炽灯
白炽灯是根据热辐射原理,将灯丝加热至白炽程度而发光的,所以白炽灯发射光谱就是灯丝的发射光谱,而灯丝的发射光谱是随温度而变化的。现在,几乎所有的白炽灯都是用钨作灯丝的,下图给出了钨的发射效率曲线,它是波长和温度的函数。
通过对灯丝发射光谱的分析,可知白炽灯的光谱能量分布和黑体的比较接近,是连续的,各种颜色都有,因此可将各种颜色都反映出来,有较好的显色性。但其辐射光谱偏重于长波方面,光色看起来偏红偏黄,色表不很理想。另外,白炽灯的发射光谱中可见光占不到0%,而90%都是红外线,能源浪费严重。
2.高压钠灯
高压钠灯是利用钠蒸气放电而发光的,光谱如下图所示,其辐射能量集中在共振线上,即589.0 nm和589.6 nm,色表是黄色的。当钠灯照射到蓝布上时,蓝布将黄光全部吸收,反射蓝光,但因为钠灯发射光谱中基本上没有蓝光,也就不能反射出来,因此在钠灯照射下的蓝布就变成黑色的。这说明钠灯的色表和显色性都不好。
3.高压汞灯
高压汞灯的光谱如下图所示,高压汞灯发射光谱的可见光主要集中在四条汞的特征谱线上。高压汞灯发出的光既白又亮,与太阳光接近,色表较好。但它的光谱中多青光、蓝光,红光很少,则显色指数较低,从而它使被照射的人脸发青灰色。
4.金属卤化物灯
金属卤化物灯是在高压汞灯的基础上发展起来的,将金属以卤化物的形式加入到高压汞灯中,放电时,金属发出自己的特征谱线,填补汞谱线的空白,增加灯光的红色成分。
金属卤化物灯品种繁多,根据所要求的光谱特性,可选择适当的金属卤化物并控制她们的比例,现已有色温从2400~10 000 K的各种金属卤化物灯,按其光谱特性可分为四类:
(1)选择几种发出强线光谱的金属的碘化物,得到白色光源;
(2)利用在可见区能发射大量密集线光谱的金属,得到类似于日光的白光;
(3)利用高气压的金属蒸气放电或利用分子发光产生连续辐射,获得日光色的光;
(4)利用具有很强的共振辐射的金属产生色纯度很高的光。
5.荧光灯
荧光灯是利用低气压汞蒸气放电产生紫外线(253.7nm),激发管壁上的荧光物质而发出可见光的,光谱如下图所示。它的光谱也是连续的,从而有较好的色表和显色性。
综上所述,光源的颜色从根本上来说是由它的光谱能量分布决定的。但白炽灯、高压汞灯、钠灯等的发射光谱是由元素的特征谱线决定的,不易改变。金属卤化物灯可改变加入的金属卤化物,从而得到一个色表和显色性都很好的光源。