光源色溫的含義和測(cè)量方法

光源色溫是光源的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，主要用來(lái)描述光線的顏色和溫度的物理量。它反映了光源的光譜質(zhì)量，也就是光線的能量分布。了解和認(rèn)識(shí)色溫對(duì)我們準(zhǔn)確適用各種光源具有很大的幫助。本文簡(jiǎn)單介紹了光源色溫的含義和測(cè)量方法。

光源色溫的含義：

如果一個(gè)光的顏色（即光色）與某一溫度下的黑體發(fā)射光的顏色相同，那么此時(shí)黑體的絕對(duì)溫度值就叫做該光源的顏色溫度，簡(jiǎn)稱色溫。

從理論上說(shuō)，黑體溫度指絕對(duì)黑體從絕對(duì)零度（-273℃）開(kāi)始加溫后所呈現(xiàn)的顏色。黑體在受熱后，逐漸由黑變紅，轉(zhuǎn)黃，發(fā)白，最后發(fā)出藍(lán)色光。當(dāng)加熱到一定的溫度，黑體發(fā)出的光所含的光譜成分，就稱為這一溫度下的色溫，計(jì)量單位為“K”（開(kāi)爾文）。如果某一光源發(fā)出的光，與某一溫度下黑體發(fā)出的光所含的光譜成分相同，就稱為某K色溫。

因此，光源的色溫是通過(guò)對(duì)比它的色彩和理論的熱黑體輻射體來(lái)確定的。熱黑體輻射體與光源的色彩相匹配時(shí)的開(kāi)爾文溫度就是那個(gè)光源的色溫，它直接和普朗克黑體輻射定律相聯(lián)系。色溫是表示光源光譜質(zhì)量最通用的指標(biāo)。一般用Tc表示。

在攝影、錄象、出版等領(lǐng)域，色溫有著重要的應(yīng)用。比如在攝影中，調(diào)整相機(jī)的白平衡可以校準(zhǔn)色溫，使拍攝出的照片顏色更準(zhǔn)確；在錄象和出版領(lǐng)域，不同色溫的光源可以影響視頻或印刷品的顏色表現(xiàn)。

光源色溫的測(cè)量方法

藍(lán)/紅比法通常用來(lái)測(cè)定一個(gè)光源的色溫。在這個(gè)方法中，改變標(biāo)準(zhǔn)光源（黑體或更通常的是經(jīng)預(yù)先校準(zhǔn)過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)燈）的色溫，使其測(cè)得的被測(cè)光源和標(biāo)準(zhǔn)光源的藍(lán)/紅比相等、此時(shí)就認(rèn)為被測(cè)光源的色溫等于標(biāo)準(zhǔn)光源的色溫。嚴(yán)格地講，這樣比較得到的是分布溫度，而不是色溫。雖然在通常情況下由于被測(cè)光源和標(biāo)準(zhǔn)光源具有相同或近似相同的分光能量分布、這種差別是不大重要的但是如果所比較的這兩種光源具有不相同的分光能量分布+最好還是講這是它的分布溫度、盡管這分布溫度和所使用的藍(lán)、紅波長(zhǎng)范圍有關(guān)。因此，對(duì)于感光測(cè)定所用的儀器燈泡（鎢絲燈），可以用藍(lán)/紅比方法來(lái)標(biāo)定燈泡的色溫。

取一只無(wú)色泡殼的鎢絲燈，由小到大逐漸升高燈電壓（電流），燈絲的溫度隨之也逐漸升高，我們可以看到發(fā)出的光有兩個(gè)變化，一個(gè)是燈絲的亮度越來(lái)越大；另一個(gè)是它發(fā)出的光的顏色也在變化，先是暗紅，然后變?yōu)榧t、紅黃、黃白，最后變?yōu)榘咨２⑶抑灰獙綦妷海ɑ螂娏鳎┟看味颊{(diào)到同一數(shù)值，也就是說(shuō)燈絲被加熱到對(duì)應(yīng)的同一溫度時(shí)，它發(fā)出的光亮度總是相同的，光顏色總是恒定的，且不同的溫度對(duì)應(yīng)于不同的亮度，不同的顏色。不管燈絲點(diǎn)燃在什么溫度下，只要恰當(dāng)改變黑體的溫度，總可以使得黑體發(fā)射光的顏色與鎢絲燈發(fā)射光的顏色相匹配。由此可見(jiàn)，對(duì)于象白熾鎢絲燈這一類型的光源，不僅它的光色和它白熾體的溫度有一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，而且在和黑體的光色相匹配的情況下.還和此時(shí)黑體的溫度有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。