光源色溫和相關(guān)色溫什么關(guān)系?怎么表示色溫和相關(guān)色溫?
2024-01-03
在評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)光源的性能指標(biāo)時(shí),我們常常會(huì)談?wù)摰缴珳鼗蛳嚓P(guān)色溫這個(gè)顏色指標(biāo),他們表示的不是光源的溫度,而是表征了光源的光譜特性,光源的光譜特性最終決定光源再現(xiàn)顏色的質(zhì)量。那么,光源色溫和相關(guān)色溫什么關(guān)系?怎么表示色溫和相關(guān)色溫?下文為大家做了介紹。
光源色溫和相關(guān)色溫的含義:
如果某一光源與黑體在某一溫度時(shí)的相對(duì)光譜功率分布相同,則該光源的光色可以用此時(shí)黑體的溫度來表示,稱為光源的顏色溫度,簡(jiǎn)稱色溫。
但有許多光源的相對(duì)光譜功率分布不一定與某一溫度的黑體完全吻合,只能用最接近的黑體的溫度來確定光源的色溫,因此稱為相關(guān)色溫。色溫用絕對(duì)溫度來表示,單位是K。色溫表示的不是光源的溫度,而是表征了光源的光譜特性,光源的光譜特性最終決定光源再現(xiàn)顏色的質(zhì)量。
光源色溫和相關(guān)色溫的關(guān)系:
從上述概念中,可以看出當(dāng)光源發(fā)射光的顏色和黑體不同時(shí),色溫的概念被擴(kuò)大到更一般的“相關(guān)色溫”的概念。在色溫和相關(guān)色溫的定義中,必須是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的色覺觀察者而言。因?yàn)椴煌纳X觀察者。特別是具有色覺缺陷的觀察者在評(píng)價(jià)時(shí),將可能收到不同的結(jié)果。在相關(guān)色溫的定義中、必須規(guī)定出一個(gè)最合適的,為大家所公認(rèn)的均勻色度圖。對(duì)同一光源,由依據(jù)的均勻色度圖的不同,所求出的相關(guān)色溫也不同。現(xiàn)規(guī)定用CIE1960UCS色度圖。在上述定義中,都包括了人眼的色覺特性,因此,色溫和相關(guān)色溫實(shí)際上是一個(gè)心理物理量。
光源色溫和相關(guān)色溫表示方法:
色度理論給出光輻射刺激引發(fā)的顏色在CIE(國(guó)際照明委員會(huì))均勻顏色空間中的數(shù)學(xué)方程描述,如下所示:
其中,u(λ)/v(λ),w(λ))為CIE1960-UCS系統(tǒng)的光譜三刺激響應(yīng)曲線,U、V、W為表征顏色信息的三刺激值。歸
一化U、V、W后得到顏色的色度坐標(biāo):
u=U/(U+V+W)
v=V/(U+V+W)
光源發(fā)射光的顏色(即光源色)與某一溫度下的黑體發(fā)射光的顏色相同時(shí),此時(shí)黑體的絕對(duì)溫度值即為該光源的色溫,色溫用絕對(duì)溫度單位K表示。不同熱力學(xué)溫度的黑體的顏色在色度坐標(biāo)系中形成一條顏色軌跡,即Planck軌跡,其軌跡坐標(biāo)用(u0,v0)表示:
其中定義函數(shù)Hn[θ]的表達(dá)式為:
如果光源色度與黑體有差異,則用相關(guān)色溫來描述光源的顏色,根據(jù)相關(guān)色溫(記為Tc)的定義,均勻色度圖中的等相關(guān)色溫線是垂直于Planck軌跡的直線簇,等相關(guān)色溫線方程為:v=K(Tc)·u+D(Tc),斜率K(Tc)=-du0/dv0,截距D(Tc)=v0-K(Tc)·u0。
光源色溫高低由什么決定?
色溫,由光譜決定。人眼可以感覺到的電磁波的波長(zhǎng),是380到780nm,把它們輻射量逐一表出,叫光譜。小于380nm的叫紫外,大于780nm的叫紅外。色溫是表征光譜能量分布的指標(biāo),色溫高,光譜能量分布于短波的成分略多,顏色偏藍(lán)。色溫低,光譜能量分布于長(zhǎng)波的成分略多,顏色偏黃。所以色溫不意味著光的顏色,僅表示混合光的光譜能量的分布。
光,特別是“白光”,都是由各種波長(zhǎng)的光混合而成,不同的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)不同的顏色;一種光中有哪些成分、強(qiáng)度各多少,反映在有橫軸、縱軸的圖表上,便是所謂的“光譜”。
光譜就像是光的素描,一種光有啥特點(diǎn),大致能在光譜上得到反映,若我們只關(guān)注這幾個(gè)參數(shù),那么可以簡(jiǎn)單粗暴的說:光譜決定一切,它一變,其他各項(xiàng)必然改變;其中一項(xiàng)有個(gè)高低增減,光譜也隨之上下左右,可謂牽一發(fā)而動(dòng)全身。