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。不同的光源由于光谱成分不同,其光色就会有所差异,因此给人的视觉感受也就不同。那么,色温对视觉效果有何影响?色温感觉怎么表示?本文对此做了分析,对光源色温知识感兴趣的朋友可以了解一下!

色温(colour temperature)是一种描述当前光源光色特性的属性。单位为开尔文(K)。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。生活中一些常用光源的色温为:烛光为1930K(开尔文温度单位);钨丝灯为2760-2900K;荧光灯为3000K;闪光灯为3800K;中午阳光为5600K;电子闪光灯为6000K;蓝天为12000-18000K。
人眼视觉功能的实现需要一定的光通量(光功率),表现在视觉作业面上要求达到一定的照度(亮度)。为了研究色温与照度之间的关系,人们进行了大量的视我功效实验(用视觉作业的速度和精确度来评价视觉能力),以弄清楚在相同的照度下用低色温的光源(如白炽灯)和高色温的光源(如日光色荧光灯)照明的视觉效果是否有差异。
实验结果表明,荧光灯和白炽灯在601x以上时,视觉效果无差异,仅在101x时,似乎荧光灯比白炽灯的视觉效果略差。CIE提出要看清楚人脸部特征所需的最低亮度为1cd/m2,相当于201x的照度。101x没有达到此要求,在该照度值下的视觉效果的比较是没有意义的。
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。
从光源的显色性来分析,其显色性是由光源的光谱功率分布决定的,连续光谱的光源具有较好的显色性。日光是连续光谱,日光色温能代表其光谱功率分布,也能反映其显色性。从色度实践的角度而言,研究日光的光谱功率分布意义不大,且有一定的难度。因此一般在日光光源条件下,可用日光色温来衡量其显色性,进行色度测量和分析。
色温的感觉量用MK-1(每兆开)表示,其计算公式为:

从上式可以看出,色温的感觉量是由倒数色温来度量的。在实际测量中,光源的色温同样相差200K,但其感觉量就会有很大不同。例如:5000K和5200K的2个光源,色温感觉量约为8MK-1;而2000K和2200K的光源,色温感觉量就约为45MK-1。