光源色溫高好還是低好?色溫高低對(duì)視覺(jué)有什么影響?

? DOHO標(biāo)準(zhǔn)光源箱 ????|???? ?2024-04-25

色溫是光源重要的顏色指標(biāo),它由該光源的光譜功率分布決定的。一般來(lái)說(shuō)光源的色溫越高,光線(xiàn)的顏色越偏藍(lán),色溫越低光源的顏色越偏黃。那么,光源色溫高好還是低好?色溫高對(duì)視覺(jué)有什么影響?本文對(duì)此做了介紹。

光源色溫

什么是色溫?

一個(gè)光源的色溫是由該光源的光譜功率分布決定的。關(guān)于色溫的定義:在任何溫度下能完全吸收到達(dá)其上的所有輻射能的物體稱(chēng)之為黑體。對(duì)于某個(gè)特定溫度的黑體,必然有特點(diǎn)的光譜分布功率與之對(duì)應(yīng),而一定的光譜分布又對(duì)應(yīng)某一特定的顏色。所以人們將一黑體加熱到不同溫度時(shí)所發(fā)出的光色來(lái)表征一個(gè)光源的顏色,稱(chēng)為光源顏色溫度,簡(jiǎn)稱(chēng)色溫。例如:將黑體加熱到5000K,若某個(gè)光源發(fā)出的光色與此時(shí)黑體發(fā)出的光色相同時(shí),則此光源的色溫就是 5000K。色溫單位與常用的等熱力溫標(biāo)相同,也就是“開(kāi)爾文”(符號(hào)K)。

有時(shí)候某個(gè)光源的色溫剛好不在黑體輻射的顏色溫度曲線(xiàn)上,我們把具有相同刺激的顏色與其最相似的黑體輻射體的溫度相比較,并處于一定的色差范圍內(nèi),我們把該色溫稱(chēng)其為該光源的相關(guān)色溫。


光源色溫高好還是低好?

這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有絕對(duì)答案,因人、因時(shí)、因地、甚至因年齡而異。一般結(jié)合使用環(huán)境和功能,進(jìn)行些個(gè)性化的選擇就OK。

色溫低的光色偏黃、橙,市場(chǎng)上習(xí)慣稱(chēng)為暖白??赡芘c早晚霞、燭光產(chǎn)生的聯(lián)想和照明業(yè)宣稱(chēng)引導(dǎo)有關(guān),很多人會(huì)覺(jué)得溫馨、舒適、安逸、寧?kù)o,所以在有些環(huán)境(比如臥室)和局部區(qū)域(比如背景墻、商品展示……)有人用來(lái)營(yíng)造、烘托相應(yīng)的氣氛和制造神秘感。

色溫高的光色偏白、白藍(lán),市場(chǎng)上習(xí)慣稱(chēng)為正白、冷白。其中符合要求(不是商家亂標(biāo))的正白光,光色性好,即和自然光照射下的物體的顏色接近和非常接近,適合工作、生活、運(yùn)動(dòng)環(huán)境的照明,特別是精細(xì)操作和需要辨別物體顏色的工作。


色溫對(duì)視覺(jué)功效有何影響?

人眼視覺(jué)功能的實(shí)現(xiàn)需要一定的光通量(光功率),表現(xiàn)在視覺(jué)作業(yè)面上要求達(dá)到一定的照度(亮度)。為了研究色溫與照度之間的關(guān)系,人們進(jìn)行了大量的視我功效實(shí)驗(yàn)(用視覺(jué)作業(yè)的速度和精確度來(lái)評(píng)價(jià)視覺(jué)能力),以弄清楚在相同的照度下用低色溫的光源(如白熾燈)和高色溫的光源(如日光色熒光燈)照明的視覺(jué)效果是否有差異。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,熒光燈和白熾燈在601x以上時(shí),視覺(jué)效果無(wú)差異,僅在101x時(shí),似乎熒光燈比白熾燈的視覺(jué)效果略差。CIE提出要看清楚人臉部特征所需的最低亮度為1cd/m2,相當(dāng)于201x的照度。101x沒(méi)有達(dá)到此要求,在該照度值下的視覺(jué)效果的比較是沒(méi)有意義的。


光源色溫多少K對(duì)眼睛好?

不同的工作環(huán)境應(yīng)該使用不同的光源色溫。研究表明:

成人4000K色溫比較適合閱讀,使用4000~5000K色溫的LED光源臺(tái)燈是合適的,這會(huì)令人亢奮,工作積極;從孩子閱讀來(lái)說(shuō),一般一次閱讀時(shí)間不超過(guò)1個(gè)半小時(shí),且多是晚上,故使用3000K~3500K色溫的光源是最適合的,含藍(lán)光少,不傷眼,有利睡眠,有助于孩子的健康成長(zhǎng)。

色溫太高的話(huà)發(fā)出的光源是很亮很白的,這跟普通的日光燈沒(méi)什么區(qū)別。最好是買(mǎi)4000K、4500K、5000K比較好。相對(duì)4000K的光比較黃,但也相對(duì)比較柔和。

不過(guò)如果要進(jìn)行顏色對(duì)色,那么色溫6000K時(shí),視覺(jué)最敏銳,可以幫助觀察者更加精準(zhǔn)的判斷物品顏色。目前國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)光源D65其色溫就是6500K。


光源色溫越高照度越高嗎?

白熾燈和鹵鎢燈的色溫低,雖然顯色性好,但由于光效低,大部分能量轉(zhuǎn)化為熱能,隨著高光效的熒光燈、金鹵燈等氣體放電燈的應(yīng)用及其顯色性的改善,一般不再用低光效的白熾燈和鹵鎢燈來(lái)實(shí)現(xiàn)要求達(dá)到的高照度,因?yàn)檫@樣不利于節(jié)約能耗。熒光燈原來(lái)采用鹵磷酸鹽熒光粉,只能做高色溫的燈管,后來(lái)采用稀土熒光粉才能做出低色溫的燈管。

隨著金鹵燈制造技術(shù)的不斷發(fā)展,目前已有3000K的低色溫金鹵燈,其光效高,顯色性好。用3000K的金鹵燈來(lái)照明達(dá)到較高的照度,人們的視覺(jué)效果良好,對(duì)光環(huán)境的感覺(jué)滿(mǎn)意。所以光源色溫的選擇并不取決于要求達(dá)到的照度的高低,“高色溫高照度,低色溫低照度”的觀點(diǎn)可以放棄了。


光源色溫越高光源越亮嗎?

色溫是照明光學(xué)中用于定義光源顏色的一個(gè)物理量。當(dāng)色溫越高的時(shí)候,光源發(fā)出的顏色就越偏冷,大致是經(jīng)歷一個(gè)紅——橙紅——黃——黃白——白——藍(lán)白的漸變過(guò)程。

亮度是指發(fā)光體(反光體)表面發(fā)光(反光)強(qiáng)弱的物理量。人眼從一個(gè)方向觀察光源,在這個(gè)方向上的光強(qiáng)與人眼所“見(jiàn)到”的光源面積之比,定義為該光源單位的亮度,即單位投影面積上的發(fā)光強(qiáng)度。亮度的單位是坎德拉/平方米(cd/m2)亮度是人對(duì)光的強(qiáng)度的感受。它是一個(gè)主觀的量。與光照度不同的,由物理定義的客觀的相應(yīng)的量是光強(qiáng)。這兩個(gè)量在一般的日常用語(yǔ)中往往被混淆。亮度也稱(chēng)明度,表示色彩的明暗程度。人眼所感受到的亮度是色彩反射或透射的光亮所決定的。

當(dāng)然二者雖然沒(méi)有直接的關(guān)系,不過(guò)不同色溫的光源,給人的感覺(jué)是不一樣的,所以我們常常會(huì)以為色溫高的光源更“亮”。暖白的色溫是2700K~3300K暖白給人的感覺(jué)穩(wěn)重、溫馨,冷白5500K-6500K則顯得“更刺眼”。


光源色溫的測(cè)定方法:

藍(lán)/紅比法通常用來(lái)測(cè)定一個(gè)光源的色溫。在這個(gè)方法中,改變標(biāo)準(zhǔn)光源(黑體或更通常的是經(jīng)預(yù)先校準(zhǔn)過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)燈)的色溫,使其測(cè)得的被測(cè)光源和標(biāo)準(zhǔn)光源的藍(lán)/紅比相等、此時(shí)就認(rèn)為被測(cè)光源的色溫等于標(biāo)準(zhǔn)光源的色溫。嚴(yán)格地講,這樣比較得到的是分布溫度,而不是色溫。雖然在通常情況下由于被測(cè)光源和標(biāo)準(zhǔn)光源具有相同或近似相同的分光能量分布、這種差別是不大重要的但是如果所比較的這兩種光源具有不相同的分光能量分布+最好還是講這是它的分布溫度、盡管這分布溫度和所使用的藍(lán)、紅波長(zhǎng)范圍有關(guān)。因此,對(duì)于感光測(cè)定所用的儀器燈泡(鎢絲燈),可以用藍(lán)/紅比方法來(lái)標(biāo)定燈泡的色溫。

取一只無(wú)色泡殼的鎢絲燈,由小到大逐漸升高燈電壓(電流),燈絲的溫度隨之也逐漸升高,我們可以看到發(fā)出的光有兩個(gè)變化,一個(gè)是燈絲的亮度越來(lái)越大;另一個(gè)是它發(fā)出的光的顏色也在變化,先是暗紅,然后變?yōu)榧t、紅黃、黃白,最后變?yōu)榘咨?。并且只要將燈電壓(或電流)每次都調(diào)到同一數(shù)值,也就是說(shuō)燈絲被加熱到對(duì)應(yīng)的同一溫度時(shí),它發(fā)出的光亮度總是相同的,光顏色總是恒定的,且不同的溫度對(duì)應(yīng)于不同的亮度,不同的顏色。不管燈絲點(diǎn)燃在什么溫度下,只要恰當(dāng)改變黑體的溫度,總可以使得黑體發(fā)射光的顏色與鎢絲燈發(fā)射光的顏色相匹配。由此可見(jiàn),對(duì)于象白熾鎢絲燈這一類(lèi)型的光源,不僅它的光色和它白熾體的溫度有一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,而且在和黑體的光色相匹配的情況下,還和此時(shí)黑體的溫度有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。

由于燈源的色溫不同,它所發(fā)射的光的顏色也就不同,它的藍(lán)/紅比值也不同。因此,感光測(cè)定中所用的燈源的色溫將影響著感光測(cè)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。