光源色温：影响照明明暗与对比度的关键

自然界的光线不总是相同的。可感知到的一个物体颜色依赖于照射到它的光源。人类的大脑可以很好地“校正”这些颜色变化，但是我们所使用的胶片或CCD/CMOS感光器却不能完成这样的任务。所以，在电视技术中需要引入一个概念“色温”。通过对各种光线色温的研究，来帮助摄像机进行颜色的校正。众所周知，如果一个物体燃烧起来，首先火焰是红色的，随着温度升高然后变成了橙黄色，然后变成白色，最后呢，蓝色出现了。苏格兰数学家和物理学家开尔文（Lord Kelvin）在1848年最早发现了热与颜色的紧密关系，并且留给世界一个伟大的“绝对零度”（-273.16摄氏度）概念。从此创立了开氏温标（Kelvin temperature scale）。这就是我们今天谈论色温的理论基础。开氏温标示意图如图2-3所示。

图2-3　开氏温标示意图

开氏温标用K（kelvin的缩写）作单位来表示温度，越低的数值表示越“红”，越高的数值表示越“蓝”。红和蓝并不是光线本身颜色，只是表明光谱中的红或蓝成分较多。下面看看开氏温标中的常见标准：

“绝对零度”在开氏温标中表示为0K，对应的是-273.16摄氏度或-459华氏度，在这个温度下物质的热活性完全停止。

色温只表示光源的光谱成分，而不表明实际温度。色温高，表示短波成分多一些，偏蓝绿色；色温低，表示长波的成分多一些，偏红黄色。光源色温虽然与明暗度不是一个概念，但色温高低直接影响明暗度与对比度。同时，色温的高低与人眼对光色的感受关系很大。

色温即光源色品质量的表征。光源的色品质量，也就是说代表了一个光源的色相倾向和色饱和程度。在技术上，我们用色温（K）来表示光源的色品质量。对于色温与光源的色品质量，可以这样认为，色温越高，光越偏冷，色温越低，光越偏暖。

在色度学上，通常用光源的光与绝对黑体发出的光相比较，并用绝对黑体的绝对温度来表示，比如白炽灯的色温为2854K。色温用来表示光源的光谱特性，并非光源的实际温度。在任何温度下能完全吸收照射其上辐射能的物体被称为绝对黑体。它是既不反射也不透射，能完全吸收入射光波的物体。对于一定温度的绝对黑体，必须有一定的光谱分布功率对应，一定的光谱分布又对应一定的颜色。人们将一绝对黑体加热到不同温度所发出的光色来表达一个光源的颜色，叫做一个光源的颜色温度，简称色温。例如：光源的颜色与黑体加热到6500K所发出的光色相同，则此光源的色温就是6500K。色温常用等热力温标表示，也就是常说的“开尔文”（符号K）。

不同光源环境的相关色温如表2-2所示。(www.xing528.com)

表2-2

续表

光源色温不同，光色也不同，色温在3300K以下有稳重的气氛、温暖的感觉；色温在3000 — 5000K为中间色温，有爽快的感觉；色温在5000K以上有冷的感觉。不同光源的不同光色组成的最佳环境，如表2-3所示。

表2-3　色温与光色

色温与亮度：高色温光源照射下，如亮度不高则给人们一种阴气的气氛；低色温光源照射下，亮度过高会给人们一种闷热感觉。

光色的对比：在同一空间使用两种光色差很大的光源，其对比将会出现层次效果，光色对比大时，在获得亮度层次的同时，又可获得光色的层次。