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光源色温什么意思?光源色温有什么特点?

光源色温什么意思?色温既不是指光源的温度,也不是表明光源的发光强度。它是光线颜色的一种标志,是表示光源光谱成分的概念,使用数值表示光源颜色特征的量,其符号为K。本文对光源色温的特点及计算方法做了介绍,对光源色温知识感兴趣的朋友不妨了解一下!

光源的色温

光源色温的含义:

色温是借用完全辐射体的温度来表示光源的光谱成分。当实际光源的光谱成分与完全辐射体(也称绝对黑体)在某一温度时的光谱成分一致或接近时,就用完全辐射体的温度来表示实际光源的光谱成分。它既不是指光源的温度,也不是表明光源的发光强度。它是光线颜色的一种标志,是表示光源光谱成分的概念。它一般用绝对温度来表示,符号为K,K=℃+273。


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5500K,红光33%、绿光34%、蓝光33%。

卤钨灯:色温值3200K,红光45%、绿光34%、蓝光21%。

白炽灯:色温值2600K,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2000K

日出后1h:色温值3500K

旦落前1h:色温值3500K

日出后2h:色温值4000K~4700K

日落前2h:色温值4000K~4700K

正午晴天阳光:色温值6000K左右

阴天:色温值6500K以上

晴蓝天光:色温值10000K

2.人造光

火柴的火焰:色温值1700K

蜡烛光:色温值1850K

40~60W白炽灯:色温值2600K

100~200W白炽灯:色温值2800K

卤钨灯(溴钨灯、碘钨灯):色温值3200K

金属卤化物灯:色温值5600-6000K

摄影日光灯:色温值5500K

电子闪光灯:色温值6000K

三基色荧光灯:色温值3200K


光源色温与物体颜色明亮程度的关系:

光源色温的高低会直接影响物体颜色的明亮程度。当一块红色的物体被红色的光源照射时,其红色就会显得特别明亮,如果被蓝色的光源照射,其颜色就会变得暗淡。我们在日常生活中也有这样的体会:在阴天散射光照射下的景物,蓝、青色调的物体显得较亮,而橙、红色调的物体显得较暗。这是因为阴天的散射光中,其蓝、青色光的成分较多,而红、橙色光的成分较少。正是由于不同色温光源中的光谱成分不同,也就使被照射景物各种颜色的明亮程度发生了变化。


光源色温越高照度越高吗?

白炽灯和卤钨灯的色温低,虽然显色性好,但由于光效低,大部分能量转化为热能,随着高光效的荧光灯、金卤灯等气体放电灯的应用及其显色性的改善,一般不再用低光效的白炽灯和卤钨灯来实现要求达到的高照度,因为这样不利于节约能耗。荧光灯原来采用卤磷酸盐荧光粉,只能做高色温的灯管,后来采用稀土荧光粉才能做出低色温的灯管。

随着金卤灯制造技术的不断发展,目前已有3000K的低色温金卤灯,其光效高,显色性好。用3000K的金卤灯来照明达到较高的照度,人们的视觉效果良好,对光环境的感觉满意。所以光源色温的选择并不取决于要求达到的照度的高低,“高色温高照度,低色温低照度”的观点可以放弃了。


光源色温计算方法:

光源的色温可以分为绝对色温和相关色温,对于这两种色温的计算方法是不同的。绝对色温在CIE-1931色品图上是一条连续的弧形轨迹,这条轨迹称为黑体轨迹线。光源的色品坐标如果落于黑体轨迹上,则对应的黑体温度就为此光源的绝对色温。绝对色温的计算公式为:

绝对色温的计算公式

式中n=(x-0.3320)/(y-0.1858),x、y为CIE-1931的色坐标。

相对色温表示的是与光源具有最相似颜色刺激的黑体辐射的温度,当知道待测光源的光谱分布后,可确定出光源的色度坐标(x,y)。若光源的色度坐标点位于两条相邻等温线M1和M2之间,则可用内插法求得光源的相关色温。

设d1为光源坐标点到等温线M1的距离,d2为到等温线M2的距离。则光源的相关色温T由下式表示:

光源的相关色温T的表达式

通常情况下用下面近似公式得到色温T:

光源色温T的表达式

其中:n=(x-0.3320)/y-0.1858。

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