我們?cè)谡劦焦庠吹念伾匦?，特別是色溫時(shí)，常常會(huì)涉及到分布溫度、顏色溫度和相關(guān)色溫等幾個(gè)概念。對(duì)這些概念的含義，許多的朋友不是很清楚。本文對(duì)分布溫度、顏色溫度和相關(guān)色溫的含義及區(qū)別做了介紹。
光源有哪些顏色特性？
根據(jù)描述絕對(duì)黑體光譜分布特性的普朗克定律，可以計(jì)算出黑體對(duì)應(yīng)于某一溫度的光譜分布，并由此應(yīng)用 CIE 標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)，獲得該溫度下黑體發(fā)光的三刺激值和色品坐標(biāo)，從而在色品圖上找到一個(gè)對(duì)應(yīng)的色品點(diǎn)。因此，對(duì)不同溫度的黑體，可以計(jì)算出一系列色品坐標(biāo)點(diǎn)，將這些對(duì)應(yīng)點(diǎn)在色品圖上連接起來(lái)，便形成一條弧形的溫度軌跡，稱(chēng)為黑體（溫度）軌跡或普朗克軌跡（Planckian locus），如下圖所示。黑體軌跡上的各點(diǎn)代表不同溫度的黑體光色，當(dāng)溫度由1000K左右開(kāi)始升高時(shí)，其顏色由紅向藍(lán)變化，所以人們就用黑體的溫度來(lái)表示其對(duì)應(yīng)的顏色。
實(shí)際上，理想的黑體是不存在的，而常見(jiàn)的實(shí)際輻射體并非黑體，其輻射本領(lǐng)比黑體小，稱(chēng)為灰體。盡管理想的灰體也并不存在，但是在一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)，在一定近似程度下可以滿(mǎn)足灰體的條件。非黑體輻射的某些特性常?？梢杂煤隗w，輻射的相關(guān)性質(zhì)來(lái)近似地表示，而為了描述一般光源的顏色特性，引入了分布溫度、色溫和相關(guān)色溫等概念，它們的單位均為開(kāi)爾文（K）。
光源的分布溫度（Td）：
當(dāng)輻射源在溫度T時(shí)的相對(duì)光譜輻射功率分布，與黑體在某一溫度Td時(shí)的相對(duì)光譜輻射功率分布相同時(shí)，稱(chēng)該黑體的溫度Td為輻射源的分布溫度。由于光譜分布相同的光其顏色必定相同，所以，此時(shí)黑體與輻射源在CIE1931色品圖上的色品坐標(biāo)點(diǎn)一定是重合的。
當(dāng)然，實(shí)際的非黑體輻射源的輻射不可能與黑體的相對(duì)光譜輻射功率分布完全一致，但當(dāng)其誤差小于±5%或兩者的相對(duì)光譜輻射功率分布在很大部分上相同時(shí)，就可以用黑體的溫度T來(lái)表征該輻射源的分布溫度。
光源的顏色溫度（Tc）：
當(dāng)輻射源在溫度T時(shí)所呈現(xiàn)的顏色與黑體在某一溫度Tc時(shí)的顏色相同時(shí)，則將黑體的溫度Tc稱(chēng)為該輻射源的顏色溫度（簡(jiǎn)稱(chēng)色溫）。
對(duì)于白熾燈等熱輻射源而言，由于其光譜分布與黑體比較接近，所以它們的色品坐標(biāo)點(diǎn)基本處于黑體軌跡上，可見(jiàn)色溫的概念能夠恰當(dāng)?shù)孛枋霭谉霟舻墓馍?。一般，色溫高，表示藍(lán)、綠光的組分多些；色溫低，則橙、紅光的成分多些。另外，由于分布溫度對(duì)應(yīng)于輻射源的光譜分布，而光譜分布相同的光其顏色必定相同，因此分布溫度一定是色溫。
光源的相關(guān)色溫（Tcp）：
對(duì)于白熾燈以外的某些常用輻射源，其光譜分布與黑體相差較遠(yuǎn)，它們?cè)跍囟萒時(shí)的相對(duì)光譜功率分布所決定的色品坐標(biāo)不一定準(zhǔn)確地落在色品圖的黑體溫度軌跡上，而在該軌跡的附近。這時(shí)，不能用前述的色溫來(lái)描述其顏色，而需要采用相關(guān)色溫的概念來(lái)表征和比較這類(lèi)輻射源的光色特性。當(dāng)輻射源的顏色與黑體在某一溫度下的顏色最接近時(shí)，或者說(shuō)兩者在色品圖上的坐標(biāo)點(diǎn)相距最小時(shí)，就可用該黑體的溫度來(lái)表示此輻射源的色溫，并稱(chēng)之為該輻射源的相關(guān)色溫，通常用符號(hào)Tcp表示。
光源色溫和分布溫度的關(guān)系：
光源的色溫和分布溫度實(shí)際上是兩個(gè)完全不同的概念。對(duì)于分布溫度，不僅在可見(jiàn)光區(qū)，而對(duì)紅外區(qū)，紫外區(qū)也可能有意義，對(duì)色溫則只在可見(jiàn)光區(qū)有意義。一般地講，光源的色溫和可見(jiàn)光區(qū)的分布溫度在數(shù)值上是不同的，下文列出了幾種典型光源的相關(guān)色溫和分布溫度值：
鎢帶燈：相關(guān)色溫2060K；分布溫度2055K；
螺旋鎢絲燈：相關(guān)色溫2032K；分布溫度2030K；
碘鎢燈：相關(guān)色溫3048K；分布溫度3089K；
B光源：相關(guān)色溫4874K；分布溫度4651K；
C光源：相關(guān)色溫6774K；分布溫度6215K；
D65晝光：相關(guān)色溫6504K；分布溫度6205K；
E光源：相關(guān)色溫5455K；分布溫度5512K；
氙弧：相關(guān)色溫5689K；分布溫度5493K；
碳弧：相關(guān)色溫6344K；分布溫度6512K。
從上可以看出，CIE標(biāo)準(zhǔn)光源B，C，E，D65、氙弧，碳弧等，它們的相關(guān)色溫和分布溫度值有相當(dāng)大的區(qū)別、這是因?yàn)樗鼈兊南鄬?duì)光譜能量分布與黑體的有較大的差異。然而象白熾鎢絲燈這樣一類(lèi)的光源，由于它的相對(duì)光譜能量分布與黑體的相差很小，因而它的相關(guān)色溫值與可見(jiàn)區(qū)的分布溫度相差也很?。ㄌ?，鎢燈除外），一般差別在2——5K左右。事實(shí)上，由于光譜能量分布測(cè)量誤差的存在，要區(qū)分這個(gè)差別也是沒(méi)有意義的。
光源色溫和相關(guān)色溫的關(guān)系：
光源的色溫是光源的顏色（即光色）與某一溫度下的黑體發(fā)射光的顏色相同，此時(shí)黑體的絕對(duì)溫度值。但當(dāng)光源發(fā)射光的顏色和黑體不同時(shí)，色溫的概念被擴(kuò)大到更一般的“相關(guān)色溫”的概念。在色溫和相關(guān)色溫的定義中，必須是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的色覺(jué)觀(guān)察者而言。因?yàn)椴煌纳X(jué)觀(guān)察者。特別是具有色覺(jué)缺陷的觀(guān)察者在評(píng)價(jià)時(shí)，將可能收到不同的結(jié)果。在相關(guān)色溫的定義中、必須規(guī)定出一個(gè)最合適的，為大家所公認(rèn)的均勻色度圖。對(duì)同一光源，由依據(jù)的均勻色度圖的不同，所求出的相關(guān)色溫也不同?，F(xiàn)規(guī)定用CIE1960UCS色度圖。在上述定義中，都包括了人眼的色覺(jué)特性，因此，色溫和相關(guān)色溫實(shí)際上是一個(gè)心理物理量。