色溫和相關(guān)色溫是色度學(xué)領(lǐng)域兩個非常相似的概念,極其容易混淆。什么是色溫?什么是相關(guān)色溫?有什么區(qū)別呢?本文結(jié)合實際情況,進(jìn)行了簡單總結(jié)。
色溫是一種溫度衡量方法,通常用在物理和天文學(xué)領(lǐng)域,這個概念基于一個虛構(gòu)黑色物體,在被加熱到不同的溫度時會發(fā)出不同顏色的光,其物體呈現(xiàn)為不同顏色。就像加熱鐵塊時,鐵塊先變成紅色,然后是黃色,最后會變成白色。
色溫是表示光線中包含顏色成分的一個計量單位。從理論上講,色溫是指絕對黑體從絕對零度(一273℃)開始加溫后所呈現(xiàn)的顏色。光的色溫基于黑體輻射器的概念,也稱為普朗克輻射器。色溫的測量單位是開爾文(例如,6500開爾文或6500K)。每個色溫單位在色度圖上具有相應(yīng)的色度坐標(biāo)集,并且那些色度坐標(biāo)在普朗克軌跡上,可以參看圖片。
所謂相關(guān)色溫是通過比較一個光源發(fā)射出的光色和某一溫度下的黑體(如鉑)輻射的光色相一致時,便把此時黑體的溫度表示為光源的顏色溫度(即色溫)。
這種做法的前提是光源的光譜分布與黑體軌跡比較接近。但實際上,絕大多數(shù)照明光源的光色并不能恰好在黑體輻射線上,于是RaymondDavis等人提出了相關(guān)色溫的概念;1936年D.B. Judd提出了“相關(guān)色溫標(biāo)度基于色溫標(biāo)度和等溫線”等想法。
CIE采用了Judd關(guān)于等溫線的建議,但該建議在CIE 1960均勻色度標(biāo)度(UCS)中才被更新,而UCS在1936年還沒有發(fā)布。等溫線與CIE 1960 UCS圖中的普朗克軌跡垂直,但是不在其他顏色空間中(注意:CIE 1960 UCS圖比其他顏色空間有一些優(yōu)點,計算等溫線的容易程度就是其中之一)。CIE 1960 UCS圖的色度用u和v表示,以區(qū)分色空間和CIE 1931(x,y)色度圖。CIE提供了能夠?qū)⑸茸鴺?biāo)從一個CIE色彩空間轉(zhuǎn)換為另一個CIE色彩空間的方程式。因此,我們利用CIE 1960 UCS圖中垂直關(guān)系的便利性,通過繪制光源到普朗克軌跡的給定u,v色度坐標(biāo)集的等溫線來確定光源的相關(guān)色溫。我們還可以將CIE 1960 UCS圖中任何給定等溫線的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為任何其他有用的顏色空間。
相關(guān)色溫已經(jīng)并且將繼續(xù)是描述光源,及用戶指定照明要求的有用方法。但是存在一些混淆,因為其度量標(biāo)準(zhǔn)不準(zhǔn)確且不全面。例如,具有相同相關(guān)色溫的光源可以提供不同的顯色指數(shù)(CRI)。如果您需要很重要的光源環(huán)境中工作,那么我建議為光源獲取三個度量:相關(guān)色溫、其中一個CIE色度圖中的白點色度和顯色指數(shù)。
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每個色溫(例如,5000K)是在色度圖(例如,CIE 1931(x,y)色度圖)中普朗克軌跡上的單個點。
每個CIE標(biāo)準(zhǔn)光源(例如,D65)是色度圖(例如,CIE 1931(x,y)色度圖)中的CIE日光軌跡上的單個點。
而每個相關(guān)色溫(例如,6504K CCT)不是色度圖中的單個點,色度圖中的許多點可以具有相同的相關(guān)色溫。
色溫是用于描述普朗克軌跡上的光的顏色并且由普朗克輻射器產(chǎn)生的度量。這是一個相當(dāng)有限的指標(biāo),因為它僅適用于普朗克輻射器的光線顏色。每個色溫單位在給定的色彩空間中具有一組色度坐標(biāo),并且該組坐標(biāo)位于普朗克軌跡上。
相關(guān)色溫是用于描述位于普朗克軌跡附近的光的顏色的度量。該度量具有更廣泛的實用性,因為它適用于各種制造的光源,其中每個光源產(chǎn)生的光譜功率分布不同于普朗克輻射器。然而,它不如色溫度量精確,因為沿著等溫線的色度圖中的許多點將具有相同的相關(guān)色溫。
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