光源色温和光源照度都是评价光源性能的重要指标,其中色温主要用于描述光线的颜色,而光照度主要用于描述被照物体表面上被照射的程度。那么,色温和光源照度什么关系?色温高照度就高吗?本文对色温和照度及二者之间的关系做了介绍。

色温是一种描述当前光源光色特性的属性。单位为开尔文(K)。在许多领域对色温对生产实践有着重大的影响和意义,如出版业、录像、摄像等领域。光源色温的定义是和热黑体辐射体联系在一起相比较的。参考普朗克黑体辐射定律,当热黑体辐射体通过改变自身温度而达到与待测光源色彩相匹配时,此时热黑体辐射体的开氏温度即待测光源的色温。色温是目前描述光源的光谱质量时最为广泛使用的指标。一般用Tc表示。按色温来区分时,通常我们所说的“冷光”即指那些色温提高时,蓝辐射在能量分布中占比增加的光源;而相对的“暖光”就是指红辐射在能量分布中占比较大的光源。
光照强度是另一光源的描述属性,它指的是受体在单位面积上所接受可见光能量,简称照度,单位勒克斯(Lux或Lx)。光照强度作为物理术语,通常用于表现光照的强弱或者物体表面积被照亮程度。物体表面被光线照射的照度通常定义为照射在该物体单位面积上的光通量。当设面积微元dS上的光通量为dΦ时,该面积微元上的照度E为:E=dΦ/dS,1lx=11m/m2。当物体表面被光照射时,若一平方米表面被照射所得光通量是1流明时,称此时的照度为1勒克斯。流明是光通量的单位。通照度也是一项重要的光源评价指标,如在标准光源箱中,对光源照度就有严格要求等。
在漫长的进化过程中,由于对太阳物理特征的适应,形成了人的视觉器官的特殊结构,以适应光线的变化。太阳的辐射光是连续光谱,在日出前、日落后色温较低,约为2000~4500K,中午及阴天色温较高,约5000~7000K。在夜晚,人们最早是利用火光照明,先是用火把,后来发明了蜡烛与油灯,火光是色温较低的连续光谱。总之,人类在历史进程中特别习惯于日光和火光,对这两种光色形成特殊的偏好。
光源的色表的选择取决于光环境设计所要形成的气氛。照度水平低的“暖”色灯光〈色温低)接近日暮黄昏的情调,能在室内创造亲切、轻松的气氛:而希望紧张、活跃、精神振奋地进行工作的空间,宜于采用“冷”色灯光(高色温),提供较高的照度。研究的结果表明,光色的舒适感与照度水平有一定的相互关系。一般来说在低照度下,往往以暖光(色温<3300K)为最好;而随着照度的增加,光源的色温也应当提高;另外在同一色温下,照度值不同时,人的感觉也会不同。
光源的色温高并不等同于照度高,二者是描述光源不同属性的物理量,没有直接的正相关关系。色温描述的是光源的光色冷暖属性,本质是通过与绝对黑体加热到不同温度时发出的光色对比来定义:色温低的光源偏暖黄,类似烛光、白炽灯;色温高的光源偏冷白,类似正午阳光、LED白光。照度描述的是光源照射到物体表面的光通量密度,即单位面积上接收的光能量,直接反映光线的明亮程度:同一光源下,距离越近、光源功率越大,照度通常越高;反之则越低。
举例来说,一支功率极小的6500K高色温LED 灯,其照度可能远低于一支功率较大的2700K低色温白炽灯;同理,同一功率的LED灯,可通过技术调整实现高色温与低照度、或低色温与高照度的组合。因此,色温高低与照度强弱无必然联系,需结合光源功率、发光效率、照射距离等因素综合判断。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。