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常见问题

色温与光源到底是什么?

 

当我们谈论色温与光源时,大多数人可能认为自己很了解及很明白。其实,很多人往往会误解一个光源的本质。

  相关色温CCT=Correlated Color temperature,显色指数CRI=Color rendering Index。这两个指标是我们常见的,也是我们在描述光源时常用的参数。CRI描述的是测试样品的色彩还原能力。一般的显色指数(CIE,1965)定义为:

  除了常规的显色指数,还有特殊的显色指数用于单独颜色的评价。特殊显色指数的公式:

  一般来说CRI只是光源的一个额外信息并且显示的是色彩还原能力。但是,我们并不知道这个光源的特定光谱。我们要关注的是这个显示指数只有8个颜色,是否符合人眼视觉系统。

  另外一个可选择的方法就是通过光谱实现。光源特性可以直接通过对比参考光源和使用的光源的光谱进行观察。几个光谱波段(例如400-455,455-510)的功率会被计算出来。参考光谱与实际光源的光谱的方差总结并得到一个品质因数。

  光谱的对比会对色彩还原能力给一个参考意见,但是这是比较复杂的。未来生产的相机会把相机的光谱敏感特性考虑进来。

  色温

  色温是基于钨丝灯发射的光源,加热到一定的温度。光源的颜色是接近灯丝的温度。另外相对光谱功率分布非常接近黑体或普朗克辐射体。

  黑体/普朗克辐射体

  理想的热辐射源

  吸收所有波长的显著的电磁辐射

  发射热辐射独立于物体的表面或物体的特性,仅仅取决于自己本身的温度。

  增加温度就会造成增加发射能量,并且波长会向短波长方向移动。

  我们现在描述一个光源是经常是使用相关色温(CCT),CCT定义为光源的色度坐标靠近于黑体的轨迹。

  一般在报告的时候只会报告一个数值,而不是写上精确的色度的坐标。CCT只能说是一个对于光源非常粗糙的描述的一个指标。不同的光源即使有着相同的CCT,它们也可以有着不同的外观及不同的光谱。当测试时,仅仅只是用CCT去定义一个光源是远远不够的。在上图中,我们就可以看到A光源和B光源虽然都有着相同的CCT,但是色度坐标是不同的。所以我们在看一个光源的时候不能简单的看光源的色温。同时也要看其光谱。因为对于光而言,光谱是一个光的本质,是不可变的。

  CIE1931的色度坐标图

  常见光源及对应的色温

  一个光源最重要的本质是光谱,而不是CCT。

  看下图,虽然都是D65的光源,色温时6500.但是光谱形状不同。一个适合标准光源的光谱,一个是荧光灯管的光谱,另外一个是采用IQ-LED技术模拟的光谱。从图中可以看出,标准光谱和模拟光谱很相似,基本相同,但是荧光灯管的光谱却和其有很大的差异。所以这个时候就不能单纯的简单的只看色温。

  其中IQ-LED模拟的光谱是采用德国的技术,是用不同波带的LED进行模拟。常见的总共有22个通道,覆盖波长范围是400-800nm,在可见光范围。

  还有一种是包含近红外的波段,总共有33个通道,范围为400-1050nm。

  所以采用IQ-LED技术能够很好的模拟标准光源的光谱。所以提醒一下,光源不只是看简单的色温,更重要的是看光谱。