光源的色溫和顯色性.doc

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1、光源的色溫和顯色性作為光源，除了要求光效高之外，還要求它發(fā)出的光具有良好的顏色。光源的顏色有兩方面的意思：色表和顯色性。人眼直接觀察光源時(shí)所看到的顏色，稱(chēng)為光源的色表。顯色性是指光源的光照射到物體所產(chǎn)生的客觀效果。如果各色物體受照的效果和標(biāo)準(zhǔn)光源（黑體或重組日光）照射時(shí)一樣，則認(rèn)為該光源的顯色性好（顯色指數(shù)高）；反之，如果物體在受照后顏色失真，則該光源的顯色性就差（顯色指數(shù)低）。顯色性也稱(chēng)演色性或傳色性。下面舉例說(shuō)明色表和顯色性的意義。以前街道上的路燈采用高壓汞燈，現(xiàn)在已采用高壓鈉燈等氣體放電光源。如

2、果從遠(yuǎn)處看高壓汞燈，一定覺(jué)得它發(fā)出的光既亮且白。但是，當(dāng)看到被它照射的人的面孔時(shí)一定不滿意，看起來(lái)好像在臉上抹了一層青灰。這說(shuō)明高壓汞燈的色表并不差，但顯色性不好。鎢絲燈恰恰與之相反，它的光看上去雖然偏紅、偏黃，但是受照物體的顏色卻很少失真。也就是說(shuō)，鎢絲燈的色表不很好，但顯色性很好。再看看低壓鈉燈的情況，低壓鈉燈的光色非常黃，如果將一塊藍(lán)布放在低壓鈉燈下面，布就變成黑色，這說(shuō)明低壓鈉燈的色表和顯色性都不好，而氙燈的色表和顯色性都很好。從上面4個(gè)例子可以看出，有些光源的色表和顯色性都不好（低壓鈉燈），

3、有些都很好（氙燈），有些色表好但顯色性不好（高壓汞燈），有些色表不好但顯色性好（鎢絲燈）。光源的色表和顯色性既有區(qū)別，又有聯(lián)系。藍(lán)色的布為什么到了低壓鈉燈下面就變黑了呢？要弄清這個(gè)問(wèn)題，首先要對(duì)日光做一番分析。原來(lái)日光是由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等多種顏色的光按照一定的比例混合而成的。日光照到某一種顏色的物體（指非透明體）上，物體將其他顏色的光吸收，而將這種顏色的光反射出來(lái)。比如，藍(lán)布受日光照射后，將藍(lán)光反射出來(lái)，而將另外的光吸收，因此在人眼里看到的這塊布就是藍(lán)色的。正是由于日光本身包含了各種色光，

4、再加上各種物體對(duì)不同色光的反射（在有些情況下是散射或透射）性能不一樣。大自然才在日光的照射下顯得五彩繽紛。低壓鈉燈則不然，它發(fā)出的光主要是黃光。當(dāng)黃光照到藍(lán)布上時(shí)，藍(lán)布將黃光全部吸收，藍(lán)布雖能反射藍(lán)光，但是因?yàn)榈蛪衡c燈發(fā)出的光中基本上沒(méi)有藍(lán)光，也就不能反射出藍(lán)光來(lái)，因此在低壓鈉燈的照射之下，藍(lán)布就變成黑色的了。鎢絲燈的光譜能量分布是連續(xù)的，各種色光都有，因此一般的彩色都能反映出來(lái)，有較好的顯色性。但是，因它的輻射能量分布偏重于長(zhǎng)波方向，因此整體上看來(lái)光色偏紅、偏黃，色表不很理想。由以上討論可知，光源的

5、顏色從根本上來(lái)說(shuō)是由它的光譜能量分布決定的。光源的光譜能量分布確定之后，它的色表和顯色性也就定了。但是不能倒過(guò)來(lái)認(rèn)為，由光源的色表可以確定光源的光譜能量分布。光譜能量分布截然不同的光源可以產(chǎn)生相同的色差，這就是所謂的“同色異譜”現(xiàn)象。高壓汞燈發(fā)出的光盡管色表和日光接近，但它的光譜能量分布和日光相差很大，它的光譜中多青光、藍(lán)光而缺少紅光，這就是它使被照的人臉發(fā)青灰的緣故。從光源的光譜能量分布和顏色，可以引入色溫這個(gè)表示光源顏色的量。當(dāng)光源所發(fā)出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時(shí)，黑體的這個(gè)溫度

6、就稱(chēng)為該光源的顏色溫度Tc，簡(jiǎn)稱(chēng)色溫（CT），用絕對(duì)溫標(biāo)表示。對(duì)白熾燈一類(lèi)的熱輻射光源來(lái)講，由于其光譜能量分布和黑體比較接近，所以可用分布溫度Td來(lái)表示它的光譜能量分布，同時(shí)也表示了它的顏色。在可見(jiàn)光區(qū)光源的相對(duì)光譜能量分布與黑體在某一溫度下輻射的相對(duì)光譜能量分布相似時(shí)，則黑體的這個(gè)溫度就稱(chēng)為該光源的分布溫度。由于光譜能量分布相同的光，其顏色必定相同，因此分布溫度也就是色溫。對(duì)于氣體放電光源，其光譜能量分布很少與黑體的相似，所以對(duì)這些光源來(lái)講，分布溫度沒(méi)有意義。對(duì)于某些光源（主要是線光譜較強(qiáng)的氣體放電

7、光源），它發(fā)射的光的顏色和各種溫度下的黑體輻射的光的顏色都不完全相同（色坐標(biāo)有差別），這時(shí)就不能用一般的色溫概念來(lái)描述它的顏色，但是為了便于比較，還是用了相關(guān)色溫的概念。光源發(fā)射的光與黑體在某一溫度下輻射的光顏色最接近，即在均勻色度圖上的色距離最小，則黑體的溫度就稱(chēng)為該光源發(fā)射的光的相關(guān)色溫（CCT），顯然，相關(guān)色溫所表示的顏色是粗糙的，但它在一定程度上表達(dá)了顏色，如果和顯色指數(shù)結(jié)合起來(lái)，就可在一定程度上表達(dá)光源的顏色特性。