光源色温是什么意思?光源色温是评价光源颜色的一个重要的指标,不同的光源,由于色温的不同,给人的视觉感受是有所差异的,光源色温偏低颜色偏黄,光源色温偏高颜色偏蓝。那么,光源色温与什么有关?本文对光源色温及其与光谱分布的关系做了介绍。
色温是19世纪末由英国物理学家洛德·开尔文所创立的,他制定出了一整套色温计算法,而其具体确定的标准是基于以一黑体辐射器所发出来的波长。实际色温的高低是说光线中所含不同波长光量的多少。生活中可见光的波长在380~760毫微米(nm),比380nm短的叫紫外光,比760nm长的叫红外光。可见光由短到长依次呈现出紫、蓝、青、绿、黄、橙、红。由一种颜色向另一种颜色逐渐过渡。然而人们又发现七色光按波长可以近似地分为蓝光区、绿光区和红光区,400~500nm为蓝区,500~600nm为绿区,600~700nm为红区。蓝、绿、红为三原色,用它们可以合成各种颜色。如果等量将他们混合就会产生白光,晴天中午的日光就是标准的白光。
当实际光源的光谱成分与完全辐射体(也称绝对黑体)在某一温度时光谱成分一致或接近,就用完全辐射体的温度来表示实际光源的光谱成分。根据定义我们知道色温就是任何光线的色温是相当于上述黑体散发出同样颜色时所受到的“温度”,只是一个对应值。当黑体加热相当于500~550摄氏度时,就会变成暗红色(某红色波长的辐射强度最大),达到1050~1150摄氏度时,就变成黄色,而后逐渐变白,变蓝,当光越偏红,色温越低,偏蓝色温越高,低色温光源的特征是能量分布中,红辐射相对较多,通常称为“暖光”;高色温光源的特征是能量分布中,蓝辐射的比例增加,通常称为“冷光”。
色温是以“完全辐射体”的温度来表示一个实际光源的光谱成分。以绝对零度(-273℃)为基准,色温的单位是开尔文,用°K(或K)为符号。但色温还有一个单位微倒值(MRD),又叫麦瑞德值。它们之间的换算关系是:MRD=1/K*1000000。例如:日光5500K的色温1.X(MRD=1/5500*10000000则X=182:室内灯光3200K的色温2.X(MRD)=1/3200*10000000则X=312;312-182=130。因此我们就知道它们之间相差130MRD。色温既不是亮度的标志,也不是颜色的标志,但色温直接影响色彩还原。
“色温”是表示光源光谱成分的一种概念,即不同光源所含的光谱成份是用“色温”来表示的。通俗地说,“色温”就是表示光线颜色的一种标志,而不是指光的冷暖温度。各种不同的光源之所以呈现不同的颜色,就是因为光谱成分不同。我们已经知道,白光中包含等量的红、绿、蓝光,相反,将等量的红、绿、蓝光混合后将呈现白光。这种白光的色温约为5500K。如果某一光源所含的红光成分多,其色温就低于5500K,如民用钨丝灯的色温为2800K 左右;如果某一光源所含蓝光成分多,其色温就高于5500K如蓝色天空的色温达20000K。
光谱成分怎么和“色温”发生了联系?从下面的色温测定方法中可得到答案。通俗地说就是把某种金属黑体,从-273°C开始加热,这时该金属黑体为绝对黑体,即没有任何辐射光。随着温度升高,该金属就会发出不同颜色的辐射光来,它说明黑体辐射光的光谱成分随着温度的升高而变化。由此可知,所谓“色温”,就是指这种辐射光的颜色温度。
色温的计量单位是凯尔文度,并以大写字母“K”作为表示符号。当金属黑体加温到800K时,其辐射光呈暗红色;加温到5500K时,其辐射光呈白色,类似阳光;加温到25000K时,其辐射光呈天蓝色。但是,就摄影而言,光源色温的变化与温度并无关系,色温的高低实际上只是表示光源中长波光线与短波光线的比率。如果光源中长波光线所占比率大,短波光线所占比率小,色温就低,光线偏红;反之,光源中短波光线所占比率大,长波光线所占比率小,色温就高,光线偏蓝色。在红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等七色颜色光中,红色光为最长长波光线,紫色光为最短短波光线,而波长长短是按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫顺序由红而逐渐变短的。
对于色温不同的光线,有些是人肉眼能辨别的,如钨丝灯光与中午的阳光,它们呈现的颜色就明显不同;而有些则是人的肉眼不能明显辨别的,如有云遮日与无云遮日的阳光,它们呈现的颜色在肉眼看来就无明显差别。即使对无云遮日的阳光来说,太阳从东方升起直至日落西山,色温也在不断地变化。太阳升起后,逐渐升高,色温也逐渐升高;至中午时阳光色温为最高;随后太阳渐渐落下,色温也渐渐下降。