光源的色温及显色性
所有固体、液体和气体如果达到足够高的温度，都会发射出可见光。白炽灯中的固体钨约在3000K时的炽热发光，这是我们最为熟悉的人造光源。通常是随着辐射体的温度升高而提高，辐射光色从暗红，经过桔黄、发白，然后是炽兰。这样色温也随着辐射体的温度升高而提高。这是遵循斯蒂芬—波尔兹曼定律：绝对黑体的能量亮度与物体绝对温度的四次方成正比。
1 色温
将一标准黑体加热，随着温度升高黑体的颜色开始沿着深红-浅红-橙-黄-白-蓝逐渐改变，当某光源发出的光的颜色与标准黑体处于某温度的颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为光源的色温，以绝对温度K来表示。基本色如表
光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼真的程度，显色性高的光源对颜色表现较好，我们所见到的颜色也就接近自然色，显色性低的光源对颜色再现较差，我们所见到的颜色偏差也较大，用显色指数（Ra）表示。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为100，各类光源的显色指数各有相同，如：高压钠灯的显色指数为Ra=23，荧光灯管显色指数Ra=60-90。显色指数越接近100，显色性就越好。
如下图：不同显色指数下的物体所呈现出来的效果；
很好较好普通
Ra=100 80 3 颜色显色性和照度 光源的显色指数与照度一起决定环境的视觉清晰度。研究表明，在照度和显色指数之间存在一种平衡关系。从广泛的实验中得到的结果是：用显色指数Ra>90的灯照明办公室，就其外观的满意程度来说，要比用显色指数低的灯（Ra<60）照明的办公室，照度值可降低25%以上。要注意的是针对良好的视觉外观而言，如果为了节能而把室内照度减少到使视功能变坏的水平，那就不对了。应该尽可能选用有最佳显色指数和发光效率高的光源采用适当的照度，以便以最小的能量费用获得良好的视觉外观效果。 4 眩光评价方法 在视野范围内有亮度极高的物体，或亮度对比过大，或空间和时间上存在极端的对比，就可引起不舒适的视觉，或造成视功能下降，或同时产生这两种效应的现象，称为眩光。眩光是影响照明质量的最重要因素。 从眩光的作用来看可分直接眩光和反射眩光，直接眩光是在观察物体的方向或接近这一方向内存在发光体所引起的眩光。反射眩光是发光体的镜面反射，特别是在观察物体方向或接近这一方向出现镜面反射所引起的眩光。 眩光按其效应又可分为失能眩光和不舒适眩光。失能眩光又称为生理眩光，这种眩光会妨碍对物体的视看效果，使视功能下降，但它不一定引起不舒适。不舒适眩光又称为心理眩光，这种眩光使人不舒适，但它不一定妨碍对物体的视觉功能效果。 表2 眩光标准分类 眩光指数GI 眩光标准分类 10 勉强感到有眩光 16 可以接受的眩光 19 眩光临界值 22 不舒适的眩光 28 不能忍受的眩光 表3 眩光限制等级 眩光等级G 眩光分类 0 没眩光 1 不存在和轻微眩光之间 2 轻微眩光 3 厉害眩光 4 厉害和不能忍受眩光之间 5 不能忍受眩光 根据试验，对眩光程度的感觉，仅4种因素值得考虑 （1）灯具亮度； （2）房间长度和灯具安装的高度（即距高比）； （3）由平均水平照度表示的视适应水平； （4）灯具种类，如灯具侧面是否发光等； 光源结构及原理 在照明工程中常用的光源有白炽发光的白炽灯和卤钨灯，低压气体放电的各种荧光灯和高强气体放电的荧光高压汞灯，金属卤化物灯和高压钠灯等。常用光源分类如下表： 表1 常用光源分类表 注：以上各类光源原则上都可以做成无极灯 1 白炽灯 凡是根据热辐射原理工作的光源都可称为白炽灯。目前常用的白炽灯分两类，即普通白炽灯和卤钨灯。 白炽灯靠电能将灯丝加热到白炽而发光。在灯丝发光的同时还产生大量的红外辐射和小量的紫外辐射，它们最终以热能的形式而损失掉。显然，要想提高白炽灯的光效，应选用高熔点材料做灯丝，并使之在尽可能高的温度下工作。 1.1 白炽灯的结构 普通白炽灯泡由钨丝、玻璃泡、灯头、支架、引线等几部分组成，内充氩、氮、或氩氮混合气体，通常的工作压力约为1.013x105Pa， 而氩氮的比例由额定电压和灯丝温度而定，通常白炽灯使 用氩气在86%~98%之间。 灯丝是白炽灯发光的主要部件，常用的灯丝形状有直 线灯丝、单螺灯丝、双螺旋灯丝等。灯丝的形状和尺寸大 小对于白炽灯的寿命、发光效率都有直接的影响，同样长 短粗细的钨丝绕成单螺旋型的光效高。灯丝结构紧凑，发 光点小，利用率就高。 白炽灯类型：白炽灯泡有普泡、蘑菇泡、圆球泡、烛形泡、反射泡、节日泡和花生米灯泡等系列产品。 1.2 白炽灯的色温、显色指数 白炽灯的光效较低（约为12~17lm/W），色温较低一般为2400~2900K，但显色性较高，显色指数Ra高达99~100。到目前为止，它是应用最广泛的一种光源。 2 卤钨灯 卤钨灯属于热辐射光源，工作原理基本上与普通白炽灯一样，在结构上有较大的的差别。最突出的差别就是卤钨灯泡内所填充的气体含有部分卤族元素或卤化物。 卤钨灯的光效较高（约为18~21lm/W），色温较低一般为2700~3300K，显色性较高，显色指数Ra高达99~100。 2.1 卤钨灯的结构 卤钨灯是由钨丝、充入卤素的玻璃泡和灯头等构成。卤钨灯有双端、单端和双泡壳之分； 双端管状卤钨灯结构：灯呈现管状，功率为100~2000W，灯管的直径为8~10mm，长80~330mm。两端采用磁接头，需要时在磁管内还装有保险丝。这种灯主要用于室内外泛光照明； 为了使管壁处生成的卤化物处于气态，管壁温度要比普通白炽灯高得多，相应地卤钨灯的玻壳尺寸就要小得多，温度也就高得多，因而必须使用耐高温的石英玻璃或高硅氧玻璃。 2.2 卤钨灯的分类 （1）卤钨灯按充入灯泡内的不同卤素可为碘钨灯和溴钨灯； （2）卤钨灯按灯泡外壳材料的不同可分为硬质玻璃卤钨灯、石英玻璃卤钨灯； （3）卤钨灯按工作电压的高低不同可分为市电卤钨灯（220V）和低电压型 卤钨灯（6V、12V、24V）； （4）卤钨灯按灯头结构的不同可分为双端、单端卤钨灯； 2.3 卤钨灯的工作原理 当充入卤素物质的灯泡通电工作时，从灯丝蒸发出来的钨，在灯泡壁区域内与卤素化合，形成一种挥发性的卤钨化合物。卤钨化合物在灯泡中扩散运动，当扩散到较热的灯丝周围区域时，卤钨化合物分解成卤素和钨，释放出来的钨沉积在灯丝上，而卤素再继续扩散到其温度较低的灯泡壁区域与钨化合，形成卤钨循环。 卤钨循环有效地抑制了钨的蒸发，所以可以延长卤钨灯的使用寿命，同时可以进一步提高灯丝温度，获得较高的光效，并减少了使用过程中的光通量的衰减。 2.4 卤钨灯的工作特性 2.4.1 色表和显色性 卤钨灯属低色温光源，其色温一般在2800~3200K之间，与普通白炽灯相比，光色度的一些，色调更冷一些，但显色性较好，显色指数Ra=100； 2.4.2 卤钨灯的应用 卤钨灯在使用时应注意以下问题：为了使在灯泡壁生成的卤化物处于气态，卤钨灯不适用于低温场合。双端卤钨灯工作时，灯管应水平安装，其倾斜角度不得超过40，否则会缩短其使用寿命。 由于卤钨灯工作时产生高温（管壁温度600℃），因此，卤钨灯附近不准放易燃物质，且灯脚引入线应用耐高温的导线。另外，由于卤钨灯灯丝细长又脆，卤钨灯使用时，要避免震动和撞击，也不宜作为移动照明灯具。 3 荧光灯 荧光灯与白炽灯的发光原理完全不同，荧光灯是一种低压气体放电灯。所谓气体放电就是指电流通过气体媒介时的放电现象。气体放电现象是非常普遍的，例如厦日雷雨时的闪电，使用电焊机时产生很强的光等都是气体放电现象。 最先把气体放电用于照明的是使用炭精棒通电产生的碳弧灯，这种放电不易控制，后来人们对气体放电从本质上有了深入认识。于1936年成功地实现了在密闭管内的放电，从而产生荧光灯。到目前为止，荧光灯工业已经形成一项庞大的工业体系，产品种类很多，仍在不断的发展之中，荧光灯已成为主要的照明光源。 3.1 荧光灯的发光原理 荧光灯的常用荧光粉是卤磷酸钙；一种低压汞蒸气体放电灯。灯管内水银蒸气的原子在放电时激发出253.7 nm紫外线。紫外辐射被管壁上的荧光粉吸收，转变成可见光。转换效率和灯的颜色主要取决于荧光粉的种类和性质。 3.2 荧光灯的光电特征 3.2.1 电压特性 电源电压的变化，会引起各种特性的变化。无论电压过高或过低，都会缩短灯的寿命，因为电源电压增高，使灯电流增大，灯管会黑化，寿命缩短；而电源电压降低，电极温度降低，灯不易启动，促使电极物质溅散，也使寿命缩短，所以要求电源电压的波动范围必须为 额定值的±6以内，同时灯用镇流器的选择和匹配也非常重要。 3.2.2 荧光灯的工作特性 随着点灯时间的延长，荧光粉会老化，同时由于管内残留不纯气体的作用，也会使荧光粉黑化，并且由于电极物质的发溅，会造成管端黑化，玻璃的析钠黑化等都使荧光灯的光通量下降。一般在最初100h下降很快，以后就比较缓慢，总光通量下降到初始光通量的70%以下（高显色性的荧光灯下降到60%以下）的点灯时间定义为灯的寿命。 荧光灯的电压升高时，工作电流增大，电极温度升高，会引起电极和灯管过热，从而使阴仍物质蒸发加快、管子迅速变黑，导致寿命降低。如果电压过低，荧光灯启支困难，启辉器工作次数增加，会加剧阴极物质的溅射，也会使寿命缩短。 3.2.3 环境温度对荧光灯的影响 灯的工作特性，还取决于管内汞的蒸汽压，因此也受环境温度影响，当温度过低时，汞蒸汽压力下降，汞原子电离率下降，启动困难，同时紫外线的辐射减少。当环境温度过高，管内汞蒸气压力增高，紫外线反而减少，其他谱线增加。因此，环境温度过低和过高都会影响荧光灯的发光效率。荧光灯不宜用在户外。 3.2.4 开关次数对寿命的影响 荧光灯频繁启动会大大消耗阴极物质，从而使寿命降低。通常，荧光灯寿命是指每开一次点燃3h的总使用时间。连续工作时间越长，寿命越长，因此，在频繁开关灯具的场所不宜使用荧光灯。 3.2.5 各种荧光灯的光度和色度特性 在一般照明光源中，根据荧光灯的光色特性分类，可分为日光色、高显色性、三基色、冷白色和暖白色等；目前生产的照明用各种荧光灯的特性如下表： 表1 各种荧光灯的特性 荧光灯名 称 功 率 （w ） 色温 （k） 显 色 指 数 (Ra ) 初始 光通 （l m） 长度 （m m） 额定寿 命（h） T 8 三 基 色 18 2705 2950 3400 4000 6300 85 1350 600 15000 36 2950 3400 6300 85 3350 1200 15000 58 2700 2900 3400 6300 85 5200 1500 15000 T 5 三 基 色 18 2700 3000 4000 5000 6500 95~ 98 1000 604 36 2700 3000 4000 5000 6500 95~ 98 95~ 98 95~ 98 95~ 98 95~ 98 2300 1213 ．6 58 2700 3000 4000 5000 6500 95~ 98 95~ 98 95~ 98 95~ 98 95~ 98 3700 1514 ．2 环形 22 32 400 2700~6 400 80 1050 1750 5000~7 000 3.3 荧光灯的发展前景 荧光灯的发展前景相当迅速，灯管和控制电路的改进使灯管的光效从1940年的35lm/W 发展到现在的100Lm/W左右，灯管寿命从2000h到现在的15000h。三基色荧光粉的出现增加了灯管的交效，改善了灯管的流明维持特性，并大大提高了荧光灯的显色性。涂敷多光谱带荧光粉的荧光灯有极高的显色性（Ra达到90以上）和高光效，它已经取代了较老式的灯管。 现在有的荧光灯有涂敷荧光粉之前，先在灯管内壁涂一层保护膜，这层保护膜可以阻止玻璃管内的钠元素扩散到荧光粉中，从而显著地改善了灯的流明维持特性，同时保护膜还能反射紫外线，从而有利于减少荧光粉用量。保护膜还可以很显著地减少每根荧光灯内需要的汞量，像T5直管荧光灯的汞注入量仅为3mg。 4 高强度气体放电灯 4.1 荧光高压汞灯的光电特征 荧光灯以外的气体放电灯都属于第三代光源。荧光灯中汞蒸气压力极小，不足1托，因此是一种低压汞灯。目前讨论的光源其汞蒸气的压力将是荧光灯汞蒸气压力的数千倍，甚至更高，因此称为高压汞灯。 光效可达32~53Lm/w，寿命也较长，一般5000h以上。 4.1.1 结构及发光原理： 结构：高压汞灯的核心部件是放电管。放电管由耐高温的石英玻璃制成，管内抽真空后充入氩和汞，两端装有钨丝主电极，电极上涂上钡、锶、钙的金属氧化物作为电子发射物质，在放电管的一端还装有辅助电极，与同端的电极非常接近。 发光原理：利用汞放电时产生的高气压，而获得高的可见光发光效率； 接通电源，两端电极发生放电，产生电子和离子，从而引发两个主电极的放电。但开始的放电只是在氩气中进行，产生的是白色的光。随着放电时间增长，放电管内温度不断提高，汞蒸气的压力也逐渐上升，于是放电也逐渐转移到在汞蒸气中进行，发出的光也渐渐由白色变为更亮的蓝绿色。 4.1.2 高压汞灯的启动与再启动 将灯电压后，立即在主电极和辅助电极间产生辉光放电。瞬时，即时，即转移到主电极间，形成弧光放电。由于放电热量，汞徐徐放电，几分钟后，全部蒸发并达到稳定状态，将达稳定状态的时间叫启动时间。 当荧光高压汞灯熄灭后，必须等到管冷却，汞蒸气压降下来，才能再点燃，将再点燃时间称再启动时间，一般10min以下。如果施加高压脉冲，即使在高温下，汞蒸气压高的情 况下，也能再启动，此时称为热启动。 4.2 金属卤化物灯（金卤灯）的光电特征 在发光管中，除与荧光高压汞灯一样充填汞和稀有气体外，还充填发光的金属卤化物（以碘化物为主）。将发光金属制成卤化物的灯，称金属卤化物灯； 金卤灯显色指数较高，在大功率的情况下，其光效可达100lm/W。 4.2.1 金属卤化物灯的结构 金属卤化物灯结构与高压汞灯类似，发光管采用石英玻璃，玻壳设计小型化，可提高管壁的工作温度。为了控制最冷温度，在管端涂上保温膜。 4.2.2 金属卤化物灯的发光原理 金属卤化物灯内，由于管壁和电弧中心温度相差很大，金属卤化物会产生分解和再复合的循环过程。在管壁温度下，金属卤化物大量蒸发，向电弧中心扩散。在电弧中心的高温区，金属卤化物分解成金属原子和卤素原子。金属原子参与放电，并产生辐射。在电弧中心区的金属原子和卤素原子向管壁扩散到低温区时，又重新复合成金属卤化物分子。 4.2.3 金属卤化物灯的启动特性 与其它的高强度气体放电灯一样，金属卤化物灯的启动分三个基本阶段：第一阶段是启动气体（通常是惰性气体，如氩），从不导电状态转变到导电状态，紧接的阶段是冷阴辉光放电并加热电极，最后阶段是热电子电弧放电。一个设计良好的灯就是要使辉光放电阶段尽量短，因为辉光放电使电极材料发生溅射，覆盖到电弧管壁上会导致光输出降低。 与高压汞灯相比较，金属卤化物灯要求灯的启动电压高很多。这可以归因于碘化物，特别是汞和氢碘化物的存在以及由离解的电子俘获过程形成的带负电的碘离子。 4.2.4 金属卤化物灯的光度和色度特性 金属卤化物灯的组成分类：一般照明用光源有镝（Dy）灯、钪钠（Sc-Na）灯、钠铊锢（Nal-Tll-InI3）灯等。各种金属卤化物灯的紫外辐射比示灯弱，而可见光辐射较均匀，不但显色性好，而且光效也高；下表为金属卤化物灯的光电参数： 表2 石英金属卤化物灯的光电参数 功率 （w ）色温 （k） 显 色 指 数 (R a) 灯 头 全长 （mm ） 燃 点 位 置 初始 流明 （lm ） 额定 寿命 （h） 单端石英金卤灯 70 150 3000 4200 3000 4200 75 81 80 85 G1 2 76 76 88 任 意 5200 1200 11500 6000 表3 石英金属卤化物灯的光电参数 功率 （w ）色 温 （k ） 显 色 指 数 (R a) 灯 头 全长 （mm ） 燃 点 位 置 初始 流明 （lm ） 额 定 寿 命 （h ） 双端石英金卤灯 70 150 250 1000 1500 2000 300 350 420 300 350 420 300 400 520 520 520 75 70 72 75 70 72 80 65 R7 5 Fc 2 R7 5 特 殊 114 132 163 256 311 水 平 ± 45 ° 水 平 水 平 水 平 6000 1300 1200 1200 2000 2000 8000 1200 00 2000 00 600 石英金卤PAR（窄光束）灯 1000 400 80 G 38 175 任 意 2600 350 4.3 高压钠灯的光电特征 高压钠灯是20世纪60年代初研制成功的一种高强气体放电光源，它在高强气体放电光源中的光效最高，因为589.0nm和589.6nm的钠为光谱位于人眼灵敏度最高的区域，所以光效可达100~120Lm/W，而寿命最长可达18000~24000h，但它的色温偏低，一般为1600~2100K，显色指数也低，一般显色指数Ra为16~29，因此，限制了它的使用。 4.3.1 高压钠灯的发光原理 高压钠灯启动时，附件和镇流器产生3KV的脉冲电压将钠灯点亮，开始时通过氙气和汞进行放电，随着放电管内温度的上升，氙气和汞放电向高压钠蒸气放电转移，钠蒸气气压升高，钠的共振辐射线加宽，光色改善，约5min左右趋于稳定，在稳定工作时可发出一种金白色的光。当工作电流、工作电压均稳定在额定值时，启动过程结束。 4.3.2 高压钠灯的基本功能 高压钠灯工作蒸气压为26.67kPa，光色为金黄色，色温为2100K，显色指数为Ra=30，故显色性较差，但发光效率比较高。国产高压钠灯的光效可达70~130lm/W。高压钠灯的特点是光效接近低压钠灯，光色优于低压钠灯，体积小、功率高、紫外线辐射少、寿命长，属于节能型电光源，但光色偏黄、透雾性能好。 4.3.3 高压钠灯的应用 由于高压钠灯的发光效率高、寿命长、透雾性好，所以被广泛用于高大厂房、车站、广场、体育馆，特别是城市道路等处照明。高压钠灯在使用时应注意的问题：电源电压波动对对的正常工作影响较大，电压升高易引起灯的自行熄灭；电压降低则光通量减少，光色变坏；灯的再启动时间较长，一般在10~20min以内，故不能作应急照明或其它需要迅速点亮的场所；高压钠灯不宜用于频繁开启和关闭的地方，否则会影响使用寿命。 高压钠灯的光电参数，如表4： 表4 高显色高压钠灯的光电参数 功率（w） 色温 （k） 显色 指数 (Ra) 灯头 燃点 位置 初始流 明 （lm） 额定 寿命 （h） 35 50 100 250 400 2500 2500 2500 2500 2500 83 83 83 83 83 PG12-1 PG12-1 E40 E40 E40 任意 任意 任意 任意 任意 1300 2300 5000 12250 21000 35000 24000 各种照明灯的亮度差别 关于亮度和节能比较： 1W LED=3W CFL(节能灯）=15W白炽灯 3W LED=8W CFL(节能灯）=25W白炽灯 4W LED=11W CFL(节能灯）=40W白炽灯 8W LED=15W CFL(节能灯）=75W白炽灯 12W LED=20W CFL(节能灯）=100W白炽灯 各种灯光的色温表（K值） 色温是衡量光线色彩的定值，表示光源光谱质量最通用的指标。 K<3300时为暖色光（偏黄橙）， K>3300时为冷色光（偏青）， K>6000的几乎是白光了！以下是各种灯光的色温值，方便制作不同的光源效果！以K为单位的光色度对照表 光源 K 烛焰 1500 家用白炽灯 2500-3000 60瓦的充气钨丝灯 2800 500瓦的投影灯 2865 100瓦的钨丝灯 2950 1000瓦的钨丝灯 3000 500瓦钨丝灯 3175 琥珀闪光信号灯 3200 R32反射镜泛光灯 3200 锆制的浓弧光灯 3200 反射镜泛光灯 3400 暖色的白荧光灯 3500 清晰闪光灯信号 3800 冷色的白荧光灯 4500 白昼的泛光灯 4800 白焰碳弧灯 5000 M2B闪光信号灯 5100 正午的日光 5400 高强度的太阳弧光灯 5550 夏季的直射太阳光 5800 10:00到15:00的直射阳光 6000 蓝闪光信号灯 6000 白昼的荧光灯 6500 正午晴空的太阳光 6500 阴天的光线 6800-7000 高速电子闪光管 7000 简易色温表 蜡烛及火光1900K以下朝阳及夕 阳 2000K 家用钨丝灯2900K 日出后一小时阳光3500K 摄影用钨丝灯3200K 早晨及午后阳光4300K 摄影用石英灯3200K 平常白昼 光源的显色性与色温 光源对物体的显色能力称为显色性，是通过与同色温的参考或基准光源（白炽灯或太阳光）下物体外观颜色的比较。光所发射的光谱内容决定光源的光色，但同样光色可由许多，少数甚至仅仅两个单色的光波纵使而成，对各个颜色的显色性亦大不相同。相同光色的光源会有相异的光谱组成，光谱组成较广的光源较有可能提供较佳的显色品质。 当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的色差(color shift)。色差程度愈大，光源对该色的显色性愈差。演色指数系数(Kaufman)仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法 显色分两种 忠实显色：能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数(Ra)高的光源，其数值接近100，显色性最好。 效果显色：要鲜明地强调特定色彩，表现美的生活可以利用加色的方法来加强显色效果。采用低色温光源照射，能使红色更加鲜艳；采用中等色温光源照射，使蓝色具有清凉感；采用高色温光源照射，使物体有冷的感觉。 显色指数与显色性的关系 当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的color shift.色差程度越大，光源对该色的显色性越差。演色指数系数（Kau fman）仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法。 白炽灯的显色指数定义为100，视为理想的基准光源。此系统以8种彩度中等的标准色样来检验，比较在测试光源下与在同色温的基准下此8色的偏离（Deviation）程度，以测量该光源的显色指数，取平均偏差值Ra20-100，以100为最高，平均色差越大，Rr值越低。低于20的光源通常不适于一般用途。 指数（Ra）等级显色性一般应用90-100 1A 优良需要色彩精确对比的场所 80-89 1B 需要色彩正确判断的场所 60-79 2 普通需要中等显色性的场所 40-59 3 对显色性的要求较低，色差较小的场所 20-39 4 较差对显色性无具体要求的场所 色温（CT-color temperature） 当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度就称为该光源的色温，用绝对温度K （kelvim）表示.黑体辐射理论是建立在热辐射基础上的，所以白炽灯一类的热辐射光源的光谱功率分布与黑体在可见区的光谱功率分布比较接近，都是连续光谱，用色温的概念完全可以描述这类光源的颜色特性。 相关色温（CCT-correlated color temperature） 当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色接近时，黑体的温度就称为该光源的相关色温，单位为K。由于气体放电光源一般为非连续光谱，与黑体辐射的连续光谱不能完全吻合，所以都采用相关色温来近似描述其颜色特性。色温（或相关色温）在3300K以下的光源，颜色偏红，给人一种温暖的感觉。色温超过5300K时，颜色偏兰，给人一种清冷的感觉。通常气温较高的地区，人们多采用色温高于4000K的光源，而气温较低的地区则多用4000K以下的光源。 色指数（Ra-color rendering index） 太阳光和白炽灯均辐射连续光谱，在可见光的波长（380nm-760nm）范围内，包含着红、橙、黄、绿、青、兰、紫等各种色光。物体在太阳光和白炽灯的照射下，显示出它的真实颜色，但当物体在非连续光谱的气体放电灯的照射下，颜色就会有不同程度的失真。我们把光源对物体真实颜色的呈现程度称为光源的显色性。为了对光源的显色性进行定量的评价，引入显色指数的概念。以标准光源为准，将其显色指数定为100，其余光源的显色指数均低于100。显色指数用Ra表示，Ra值越大，光源的显色性越好 显色性 光源对物体的显色能力称为显色性，是通过与同色温的参考或基准光源（白炽灯或画光）下物体外观 颜色的比较。光所发射的光谱内容决定光源的光色，但同样光色可由许多，少数甚至仅仅两个单色光波纵 使而成，影响所及，对各个颜色的显色性亦大不相同。相同光色的光源会有相异的光谱组成，光谱组成较 广的光源较有可能提供较佳的显色品质。当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时， 会使颜色产生明显的色差(color shift)。色差程度愈大，光源对该色的显色性愈差。演色指数系数(Kau fman)仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法。 显色分两种 忠实显色：能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数(Ra)高的光源，其数值接 近100，显色性最好。 效果显色：要鲜明地强调特定色彩，表现美的生活可以利用加色法来加强显色效果。 采用低色温光源照射，能使红色更鲜艳； 采用中色温光源照射，使蓝色具有清凉感； 采用高色温光源照射，使物体有冷的感觉。 显色指数与显色性的关系 当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的(colorshift)。 色差程度愈大，光源对该色的显色性愈差。演色指数系数（Kau fman）仍为目前定义光源显色性评价的 普遍方法。 白炽灯的显色指数定义为100，视为理想的基准光源。此系统以8种彩度中 等的标准色样来检验，比较 在测试光源下与在同色温的基准下此8色的偏离（Deviation）程度，以测量该光源的显色指数，取平均 偏差值Ra20-100，以100为最高，平均色差愈大，Rr值愈低。低于20的光源通常不适于一般用途。 第2章光源灯具的选择 2.1 电光源 电光源按发光原理分为热辐射光源和气体放电光源。气体放电光源按其发光的物质不同又可分为金属类（低压汞灯、高压汞灯）、惰性气体类（如氙灯、汞氙灯）、金属卤化物类（钠、铟）等。 1．光源型号在GB2796-81中规定了白炽灯和气体放电灯的型号标准，见表2-1和表2-2。 反射型荧光高压汞灯泡GYF 氙灯管形氙灯 管形水冷氙灯XG XSG 额定功率 （W） 结构形式 的顺序号 钠灯低压钠灯泡 高压钠灯泡ND NG 额定功率 （W） 金属卤化物 灯管形镝灯DDG 额定功率 （W） 光源的额定电压是指光源及其附件组成的回路所需电源电压的额定值。 光源的额定功率是指光源自身及其附件消耗的功率之和。 光源的起动时间是指光源接通电源开始至光源发出的光通量达到稳定值时所需的时间。 光源的寿命分有效寿命和全寿命两种。有效寿命指光源光通量衰减到初始值的70%时的寿命。全寿命是指光源从开始使用到无法使用的寿命。光源的平均寿命是指光源有效寿命的平均值。 2．热辐射光源利用物体通电使之发热到白炽状态而发光的原理所制造的光源称为热辐射光源，其功率因数接近1。 （1）白炽灯：白炽灯是靠钨丝白炽体的高温热 辐射发光，结构简单，使用方便，显色性好。但因 热辐射中只有2～3％为可见光，其发光效率低， 抗震性较差，当灯丝发热蒸发出的钨分子在玻璃泡 上有黑化现象，平均寿命一般达1000h。 当电源电压变化会直接影响白炽灯的使用寿命 和发光效率。 白炽灯经常用在建筑物室内照明和施工工地的 临时照明，聚光灯的电光电压，其额定电压有220V 和36V安全电压，有可用于地下室施工照明或手持 临时照明光源。图2-1 白炽灯的结构 （2）卤钨灯：卤钨灯包括碘钨灯、溴钨灯。在 白炽灯泡中充入微量的卤化物，利用卤钨循环提高 发光效率。发光效率比白炽灯高30%。 为了使卤钨循环顺利进行，卤钨灯必须水平安 装，倾斜角不得大于4 ，不允许采用人工冷却措施（如电风扇冷却），工作时的管壁温度可高达600℃，不能与易燃物接近，灯脚的引入线采用耐高温的导线。 此灯的耐震性、耐电压波动性都比白炽灯差，但显色性很好。经常用于电视转播等场合。 卤钨灯的光效（19.5～21lm/W）和寿命（3500h）及显色性等均较白炽灯为佳，其体积能小型化，灯具也可小型化，已被广泛作为商业橱窗、餐厅、会议室、博物馆、展览馆照明光源。 2．气体放电灯 （1）荧光灯：荧光灯是利用汞蒸气在外加电源作用下产生弧光放电，可以发出少量的可见光和大量的紫外线，紫外线再激励管内壁的荧光粉使之发出大量的可见光。荧光灯由镇流器、灯管、启辉器和灯座组成。 荧光灯的特点是光效高，使用寿命长，光谱接近日光，显色性好，缺点是功率因数低，有频闪效应，不宜频繁开启。目前多使用电子镇流器的荧光灯，其功率因数可以达到0.9以上。 荧光灯一般用在图书馆、教室、隧道、地铁、商场等对显色性要求较高的场所。 （2）荧光高压汞灯（水银灯）：此类灯的外玻璃壳内壁涂有荧光粉，它能将汞蒸气放电时辐射的紫外线转变为可见光，以改善光色，提高光效。 荧光高压汞灯光效高（30～50lm/W），寿命长（5000h），使用于庭院、街道、广场、工业厂房、车站、施工现场等场所的照明。 荧光高压汞灯按构造分外镇流式荧光高压汞灯和自镇流式荧光高压汞灯两种。 自然光光色温变化参数表 自然光源色温（开尔文/K）日出时的阳光1850-2000 日出半小时后的阳光2380-3000 日出1小时后的阳光3500 日出1个半小时的阳光4000 日出2小时后的阳光4400 下午4时半的阳光4750 下午3时半的阳光5000 正午直射阳光5300-5500 均匀云遮日6400-6900 云雾弥漫的天空7500-8400 带有薄云的蓝天13000 阴影下8000 阴天天空的散射光7700 北方的蓝天19000-25000 夏季的直射太阳光5800 早上10点到下午3点的直射太阳光6000 正午的日光5400 正午晴空的太阳光6500 阴天的光线6800-7000 来自灰蒙天空的光线7500-8400 来自晴空蓝天的光线10000-20000 在水域上空的晴朗蓝天20000-27000 人造光源色温参数表 光源色温（开尔文/K）200-500瓦奶白灯泡2800 200-1000瓦磨砂灯泡3000 摄影用球面反光灯泡3100 碘钨灯（摄影用DS系列）3200 反光式摄影强光灯3400 溴钨灯3400 500瓦蓝色摄影灯5000 高压氙灯5000-6000 电子闪光灯5300-6000 蓝色闪光泡5000-6000 1000瓦-5000瓦金属卤素灯5000-6000 高强度碳弧灯5500 白色碳弧灯5000 透明充锆箔闪光灯4200 透明充铝箔闪光灯3800 500瓦摄影泛光灯（30流明/瓦）3400 500瓦标准色温摄影灯3200 蜡烛光、煤油灯光1600-1850 烛焰1500 家用白炽灯2500-3000 60瓦的充气钨丝灯2800 500瓦的投影灯2865 100瓦的钨丝灯2950 1000瓦的钨丝灯3000 500瓦钨丝灯3175 琥珀闪光信号灯3200 R32反射镜泛光灯3200 锆制的浓弧光灯3200 反射镜泛光灯3400 暖色的白荧光灯3500 清晰闪光灯信号3800 冷色的白荧光灯4500 白昼的泛光灯4800 白焰碳弧灯5000 M2B闪光信号灯5100 高强度的太阳弧光灯5550 蓝闪光信号灯6000 白昼的荧光灯6500 灯光选色 色温、显色指数、光效、功率、价格。这是评判一个照明用灯的参数，都很重要，排名不分先后。室内照明就色温选色这个参数而言首要原则其实是最大可能选用自然光，不仅改造你的环境，还关乎你的健康。题主大概想问的是人造光，尤其是照明中的选色，就先主要说下这个。 说到灯光选色，由于大部分人不会在家里放置过多的五颜六色的灯光，所以我理解这里题主问的其实是色温。日常所使用的灯光分色温和瓦数，瓦数是光照强度，色温是光源光色的尺度，单位为K（开尔文）。下面这张图就很好地解释了色温分类。 以上 是暖光和冷光的对比图 以上是暖光和 冷光的对比图 灯泡的设计其实一百年来没怎么变过，每年消费者们都在大量购买普通灯泡，因为普通灯泡比荧光灯更偏暖色，所以上图第一类的暖色是世上大部分人所偏爱的家居光源。但也有例外——暖色调灯泡的销售在热带国家经常会低于冷光源，比如香港的室内家居就会大量采用冷光源来营造室内的清凉感。 此外，虽然暖光源看上去更温馨，但看对比图就知道由于暖光源会营造过多红色和橘色系光鲜，所以会削弱家居设计的线条和对比感，比如上图虽然左图比较温暖，但论潮感还是右图。 所以选色只是室内照明方案中的一个环节，需要结合气候、采光、家居风格和功能空间来具体问题具体分析，但也遵循室内照明设计的一些黄金准则，比如最基础的两个准则，一是混合照明原则，二是功能照明原则。 客厅 第一层次的基本光源中心吊灯，作为主照明光源，传统上客厅还是用高色温的暖灯源更有氛围。 第二层次是次加强光源，可以聚焦于某个你想突出物体之上，比如一幅挂画上的射灯，一把大牌椅子的背光等。这会让你的客厅形成一个视觉焦点，从而让别人忽略你客厅可能存在的其他问题，比如空间狭窄等； 对色之光源的选择 光源灯的类型色温颜色指数用途 D75 过滤钨灯（专利） 7500K 95+ 模拟北上天空日光，符合美国视觉颜色评定。 D65 过滤钨灯（专利） 6500K 95+ 模拟平均北天空日光，光谱值符合欧洲、太平洋周边国家视觉颜色标准。 D50 过滤钨灯（专利） 5000K 95+ 模拟中午天空光，在形象艺术中颜色品质、一致性好。 D75 含荧光的平均日光（专利） 7500K 94 符合美国视觉颜色标准，模拟北天空日光。 D65 含荧光的平均日光（专利） 6500K 93 符合欧洲、太平洋周边地区视觉颜色标准，模拟平均北天空日光。 D50 含荧光的平均日光（专利） 5000K 92 模拟北天空日光，在形象艺术中颜色品质、一致性好。 Horizon 卤钨灯（白炽灯） 2300K 95+ 模拟早晨日升、下午日落时之日光，同色异谱测试。Inca A 卤钨灯（白炽灯） 2856K 95+ 同色异谱测试的典型白炽灯，家庭或商场重点使用的光源。 CWF ( F02 ) 美国商业荧光 4150K 62 典型的美国商场和办公室灯光，同色异谱测试。 WWF 美国商业荧光 3000K 70 典型的美国商场和办公室灯光，同色异谱测试。 U30 ( F12 ) 美国商业荧光3000K 85 稀土商用荧光灯，用于商场照明。等同于TL83。 U41 美国商业荧光4100K 85 稀土商用荧光灯，用于商场照明。等同于 TL84 。 TL83 欧洲商业荧光 3000K 85 稀土商用荧光灯，在欧洲和太平洋周边地区用于商场和办公室照明。 TL84 ( F11 ) 欧洲商业荧光4100K 85 稀土商用荧光灯，在欧洲和太平洋周边地区用于商场和办公室照明。 UV “黑光灯”，紫外光 BLB N/A 近紫外线不可视，用于检视增白剂效果、荧光染料等。 MV 高强度商业灯4100K 70 水银灯，用于一些商场、工厂、街道照明。MH 高强度商业灯3100K 65 金属卤化灯，用于商场。 HPS 高强度商业灯 2100K 50 高压钠灯，用于工厂。 爱色丽(x-rite)的标准对色光源箱.Spectralight III配备有6种光源和The Judge II配备有5种光源是Target,沃而玛唯一指定使用的标准对色光源箱.目前在全国的印染企业中有70%的用户. D65 色温6500K-平均北方日自然日光(或北窗光),代替自然光对色, 适合普通要求,大部分客户均指定用D65对色； TL84 三基色荧光光源：色温4000K-欧洲商店灯光，欧洲及日本客户通常会指定用TL84对色; CWF 色温4200K-美国商店或办公光源（或称冷白光），美国客户常用； F 光源：色温2700K-亦称A 光源,为钨丝灯。家居、橱窗灯光,主要是与其他光源配合使用来鉴别产品是否存在同色异谱现象； 光源显色性的评价方法 朱绍龙（复旦大学电光源研究所） 颜色是人的感觉之一，它总是与观察者个人的主观体验有关。每个人看到一种颜色后的感觉，别人难以知晓。所以颜色的研究总是充满了神秘的想象。同时，颜色又使世界变得五彩缤纷，视觉艺术、图象显示与传输、纺织品印染、彩色印刷等，都离不开颜色的研究。因此颜色的研究、对颜色进行客观的定量的描述，成为许多科学家研究的对象。 牛顿在1664年用棱镜把白色的太阳光色散成不同色调的光谱，奠定了光颜色的物理基础。1860年麦克斯韦用不同强度的红、黄、绿三色光配出了从白光一直到各种颜色的光，奠定了三色色度学的基础。在此基础上，1931国际照明委员会建立了CIE色度学系统，并不断完善。如今CIE色度系统已广泛用于定量地表达光的颜色。 颜色离不开照明，只有在光照下物体才有可能显示出颜色，而且光的颜色对人们的心理有非常大的影响。同济大学杨公侠教授已在他的专著视觉与视觉环境一书的第五章中，作了非常精采的描述。(1) 在不同光源照射下，同一个物体会显示出不同的颜色。例如绿色的树叶在绿光照射下，有鲜艳的绿色，在红光照射下近于黑色。由此可见，光源对被照物体颜色的显现，起着重要的作用。光源在照射物体时，能否充分显示被照物颜色的能力，称为光源的显色性。1965年，国际照明委员会推荐在CIE色度系统中，用一般显色指数Ra来描述光源的显色性。一般显色指数Ra应用得还很成功，已被照明界广泛接受，但是也存在一些问题，本文将为光源显色性的评价方法，以及近年来的进展作一介绍。 一、一般显色指数Ra 光源显色性的评价方法，希望能够既简单又实用。然而简单和实用往往是两个互相矛盾的要求。在CIE颜色系统中，一般显色指数Ra就是这样一个折衷的产物：它比较简单，只需要一个100以内的数值，就可以表达光源的显色性能，Ra=100被认为是最理想的显色性。但是，有时候人们的感觉并非如此。例如在白炽灯照射下的树叶，看上去并不太鲜艳。问题在哪里？我们来讨论影响什么是一般显色指数。 为简便起见，我们这里只讨论一般显色指数Ra的主要构成方法，而不讨论它的具体计算方法。事实上，我们在日常生活里，常常在检验光源的显色性。许多人都有这样的经验，细心的女士在商场买衣服的时候，常常还要到室外日光下再看一看它的颜色。她这样做，实际上就是在检验商场光源的显色性：看一看同样一件衣服，在商场光源的照明下和在日光的照明下，衣服的颜色有什么不同。所以描述光源的显色性，需要两个附加的要素：日光（参考光源）和衣服（有色物体）。在CIE颜色系统中，为确定待测光源的显色性，首先要选择参考光源，并认为在参考光源照射下，被照物体的颜色能够最完善的显示。CIE颜色系统规定，在待测光源的相关色温低于5000K时，以色温最接近的黑体作为参考光源；当待测光源的相关色温大于5000K时，用色温最相近的D光源作为参改光源。这里D光源是一系列色坐标可用数字式表示、并与色温有关的日光。 在选定参考光源后，还需要选定有色物体。由于颜色的多样性，需要选择一组标准颜色，使它们能充分代表常用的颜色。CIE颜色系统选择了8种颜色，它们既有多种色调，又具有中等明度值和彩度。在u-v颜色系统中，测定每一块标准色板，在待测光源照射下和在参考光源照射下色坐标的差别，即色位移ΔEi，就可得到该色板的特殊显色指数Ri。Ri=100—4.6ΔEi 对8块标准色板所测得的特殊显色指数Ri取算术平均，就得到了一般显色指数Ra。可见光源的一般显色指数Ra的最大值为100，认为这时光源的显色性最好。 二、一般显色指数Ra的局限性 LED灯光源的色温与演色性介绍标签： led灯光源色性色温照明 2010-12-10 13:49 光源的色温：人们用与光源的色温相等或相近的完全辐射体的绝对温度来描述光源的色表人眼直接观察光源时所看到的颜色又称LED灯光源的色温。色温是以绝对温度来表示。不同的色温会引起人们在情绪上不同的反应，我们一般把光源的色温分成三类： a.暖色光：暖色光的色温在3300K以下，.暖色光与白炽灯光色相近，红光成分较多，给人以温暖、健康、舒适的感觉，适用于家庭、住宅、宿舍、医院、宾馆等场所，或温度比较低的地方。 b.暖白光：又叫中间色，它的色温在3300K－5300K之间。.暖白光光线柔和，使人有愉快、舒适、安祥的感觉，适用于商店、医院、办公室、饭店、餐厅、候车室等场所。 c.冷色光：又叫日光色，它的色温在5300K以上，LED灯光源接近自然光，有明亮的感觉，使人精力集中，适用于办公室、会议室、教室、绘图室、设计室、图书馆的阅览室、展览橱窗等场所。演色性：光源对物体颜色呈现的程度称为演色性，也就是颜色的逼真的程度，演色性高的光源对颜色的表现较好，我们所看到的颜色 也就较接近自然颜色，演色性低的LED灯光源对颜色的表现较差，我们所看到的颜色偏差也较大。为何会有演色性高低之分呢?其关键在于该光线之分光特性，可见光之波长在380ｍｍ至780ｍｍ之范围内，也就是我们在光谱中见到的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫光的范围，如果光源所放射的光之中所含的各色光的比例与自然光相近，则我们眼睛所看到的颜色也就较为逼真。我们一般以显色指数为表征显色性。标准颜色在标准光源的辐射下，显色指数定为100。当色标被试验光源照射时，颜色在视觉上的失真程度，就是这种光源的显色指数。显色指数越大，则失真越少，反之，失真越大，显色指数就越小。不同的场所对光源的显色指数要求是不一样的。在国际照明协会中一般把显色指数分成五类：适用范围美术馆、博物馆及印刷等行业及场所；家庭、饭馆、高级纺织工艺及相近行业；办公室、学校、室外街道照明；重工业工厂、室外街道照明；室外道路照明及一些要求不高的地方。 浅谈光源的显色性 光与我们的生活息息相关，是人赖以生存的必要条件之一。我们最为了解的光的用途就是照明，我们之所以能看清生活中的事物就是因为有光的存在。要产生光就必须有光源，今天我带大家了解光源的一个重要参数--显色性。 首先要知道显色性的基本概念：光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼真的程度。光源的显色性是用显色指数来表征，它表示物体在光下颜色比基准光（太阳光）照明时颜色的偏离，能较全面反映光源的颜色特性。显色性高的光源对颜色表现较好，我们所见到的颜色也就接近自然色，显色性低的光源对颜色表现较差，我们所见到的颜色偏差也较大。国际照明委员会CIE 把太阳的显色指数定为100 ，各类光源的显色指数各不相同，如：高压钠灯显色指数Ra=23 ，荧光灯管显色指数Ra=60~90 。 显色分两种：1. 忠实显色：能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数(Ra) 高的光源，其数值接近100 ，显色性最好。2. 效果显色：要鲜明地强调特定色彩，表现美的生活可以利用加色法来加强显色效果。 那么显色指数是怎么计算出来的呢？ CIE推荐定量评价光源显色性的“测验色”法规定用黑体或标准照明体D作为参考光源，将其显色指数定为100，并规定了若干测试用的标准颜色样品；通过在参考光源下和待测光源下对标准样品形成的色差，评定待测光源显色性，用显色指数来表示。光源对某一种标准样品的显色指数称为特殊显色指数Ri: 光源对特定8个颜色样品的平均显色指数称为一般显色指数Ra 其中8个颜色样品分别为：暗灰色、暗黄色、深黄绿色、黄绿色、淡蓝绿色、淡蓝色、淡紫色、红紫色。如下图所示： 常用光源的一般显色指数：结合我国实际情况，可将光源的一般显色指数划分为三个范围。 光源与色温 ◆光源 色度学是色彩混合的定量科学，根据三原色理论，任何一种色彩都可以用一定组成的三原色匹配出来，如电脑显示器的发光原理就是利用三束电子分别轰击红、绿、蓝三种荧光粉而形成千万种不同颜色的。而生理试验也间接证明了人的眼睛中有对应三种颜色非常敏感的感光细胞，虽然没有搞清其生理机理，但有助于我们解释许多现象。广义地讲，一切能在可见光波长范围内辐射电磁波的东西都可以称为光源；狭义地讲，就是指照明，能在可见光整个波段范围内能提供较均匀分布的光能辐射体才是光源。 1．天然光源 在电气照明出现之前，人类接触到的最重要的光源是日光和火焰。大自然还出现闪电这种放电光源以及生物与化学发光的荧光等生物光源。日光的光谱组成随一天的时间、云量和季节而变化，还与采光方向有关，因此是一种是周期性变化且不稳定的光源，自然界的其他发光现象则极具偶然性，并且很不稳定，难于控制和驾驭。但日光具有相对长时间的持续照明，当天气稳定时，也有相对长时间的稳定辐射，稳定的规律，而且在适当的条件下，日光也是最理想的白光。正是日光这种照明特点，造就了自然万物的生命节律与作息模式。除此之外火焰是人类掌握利用的第二种主要的光源。 2.人造光源1889年，爱迪生发明了电灯。从此，人类开始大量使用人造光源。电的使用，彻底告别了漫长的黑夜。由于科学技术的发展，越来越多的新型人造光源不断出现，各种绚烂缤纷的灯点缀了我们的生活。人造光源在工业生产和民用照明以及我们从事的广告业中大量采用。 （1）白炽灯利用钨丝的热效应发光，由于成本和制造工艺简单，因此使用最为广泛。光谱色温大约为2800～3000K。发光效率低，适合居室照明，不适合广告照明。 （2）卤钨灯 在白炽灯中充入卤素蒸汽，如碘、溴等，并用热膨胀系数极少的石英玻璃作外壳，提高其工作温度。这种灯工作温度为3400K，比普通白炽灯高400～500K，明显改变灯光的现色性，而且发光效率高。广泛应用在汽车车灯、放映机、影楼摄影和影视拍摄中要求现色性能高的场合。近年来，不断在户外广告的照明中采用。 （3）高压钠灯和汞灯这两种灯原理都是采用高压气体放电发光。虽然发光效率最高，但其现色性极差。一般用在公路照明或工厂辅助照明中，而不用在广告照明中。 （4）普通日光灯 这种灯主要采用低压气体放电发光。由于其采用的荧光粉是混合的，因此可以在整个可见光波段内提供足够的辐射能。并可以根据荧光粉的比例来生产各种颜色的灯。其色温主要有：3000K、4000～5000K和6500～7400K。冷白型日光灯十分接近晴天的平均日光，由于其寿命长、发光效率高、现色性好，因此成为优良的室内外照明光源。现代广告中的大量灯箱广告主要采用电子启动的日光灯。 （5）高压氖灯 高压氖灯受激发光的物质是惰性气体氖原子，它发出的光是最理想的日光型白光（色温6250K）。为了能承受高压高温，氖灯的玻璃壳是用很厚的石英玻璃作成的。但高压氖灯的电极间距很小，仅有几个毫十。光呈冷白色，是理想的模拟平均日光的施照体。最色性极好，不但可用于要求显色性高的室外照明，又可用作放映彩色影片的光源，也是现代色彩测定用的标准光源之一。 （6）霓虹灯 光源的色温及显色性 所有固体、液体和气体如果达到足够高的温度，都会发射出可见光。白炽灯中的固体钨约在3000K时的炽热发光，这是我们最为熟悉的人造光源。通常是随着辐射体的温度升高而提高，辐射光色从暗红，经过桔黄、发白，然后是炽兰。这样色温也随着辐射体的温度升高而提高。这是遵循斯蒂芬—波尔兹曼定律：绝对黑体的能量亮度与物体绝对温度的四次方成正比。 1 色温 将一标准黑体加热，随着温度升高黑体的颜色开始沿着深红-浅红-橙-黄-白-蓝逐渐改变，当某光源发出的光的颜色与标准黑体处于某温度的颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为光源的色温，以绝对温度K来表示。基本色如表 光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼真的程度，显色性高的光源对颜色表现较好，我们所见到的颜色也就接近自然色，显色性低的光源对颜色再现较差，我们所见到的颜色偏差也较大，用显色指数（Ra）表示。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为100，各类光源的显色指数各有相同，如：高压钠灯的显色指数为Ra=23，荧光灯管显色指数Ra=60-90。显色指数越接近100，显色性就越好。 如下图：不同显色指数下的物体所呈现出来的效果； 很好较好普通 Ra=100 80 3 颜色显色性和照度 光源的显色指数与照度一起决定环境的视觉清晰度。研究表明，在照度和显色指数之间存在一种平衡关系。从广泛的实验中得到的结果是：用显色指数Ra>90的灯照明办公室，就其外观的满意程度来说，要比用显色指数低的灯（Ra<60）照明的办公室，照度值可降低25%以上。要注意的是针对良好的视觉外观而言，如果为了节能而把室内照度减少到使视功能变坏的水平，那就不对了。应该尽可能选用有最佳显色指数和发光效率高的光源采用适当的照度，以便以最小的能量费用获得良好的视觉外观效果。 4 眩光评价方法 在视野范围内有亮度极高的物体，或亮度对比过大，或空间和时间上存在极端的对比，就可引起不舒适的视觉，或造成视功能下降，或同时产生这两种效应的现象，称为眩光。眩光是影响照明质量的最重要因素。 从眩光的作用来看可分直接眩光和反射眩光，直接眩光是在观察物体的方向或接近这一方向内存在发光体所引起的眩光。反射眩光是发光体的镜面反射，特别是在观察物体方向或接近这一方向出现镜面反射所引起的眩光。 眩光按其效应又可分为失能眩光和不舒适眩光。失能眩光又称为生理眩光，这种眩光会妨碍对物体的视看效果，使视功能下降，但它不一定引起不舒适。不舒适眩光又称为心理眩光，这种眩光使人不舒适，但它不一定妨碍对物体的视觉功能效果。 表2 眩光标准分类 眩光指数GI 眩光标准分类 10 勉强感到有眩光 16 可以接受的眩光 19 眩光临界值 22 不舒适的眩光 28 不能忍受的眩光 表3 眩光限制等级 眩光等级G 眩光分类 0 没眩光 1 不存在和轻微眩光之间 2 轻微眩光 3 厉害眩光 4 厉害和不能忍受眩光之间 White Balance Occasionally the question arises as to how to reproduce the "real" color of light sources in a rendered environment. I set out to research this subject, and found a lot of very contradictory information. Some approaches try to categorize light sources by their color temperature. Some then try to come up with some meaningful way of converting that color temperature to RGB values to use in programs like Lightwave or Cinema 4D. Ultimately these approaches all fail to take into account several realities that work against trying to come up with a unified approach to light coloring and rendering. The human visual system is very good at "white balancing" what we look at. As long as the scene we are viewing contains a continuous spectrum of colors, we interpret the light as "white". In reality, the incandescent light we light our homes with is quite orange. Daylight is very blue. Fluorescent lights vary from sickly greens to reddish purples. And yet, we see all these lighting situations as more or less neutrally colored. In the real world, light consists of all visible colors, not just red, green, and blue wavelengths. The RGB color system that we use in computer graphics arose out of a peculiarity of human perception - we have structures in our eyes called "cones" that respond to red, green, and blue light sources. A monochromatic yellow light excites both the red and green cones in our eyes, and we see it as yellow. Such a yellow light in the real world would not allow a red object to appear red, or a green object to appear green. But in computer graphics a yellow light has both a red and green component, and so allows objects with those colors to appear fully colored. This is a limitation of many computer graphic programs at the moment. Film cameras cannot compensate for the varying shades of light in the way that our visual sense can. Thus, we have daylight film which has heavy orange filtering to tone down the blue quality of outdoor light. We have indoor film which has a boosted blue response to even out the amber lighting. For fluorescent situations, we can use a combination of film type and filters to color balance the scene we are photographing. If we were to pick a particular color of light, say daylight, and say that it is "white" and photograph everything, indoors and out, with a film stock that renders daylight as white, all of our indoor shots would be shades of orange and amber, and outdoor shots under blue sky would be intensely blue. This would be undesirable. Thus too it is undesirable to pick a similar approach with our 3D rendering of light. We have to be relative - and choose a light color to be "white" in our scene, with other types of light sources being colored relative to that one. In this way we can produce our synthetic "photos" to produce a pleasing result in our final renders. Of course, to understand how different types of light sources relate to each other, it is important to understand how these light sources work. To do this we are going to look at 3 basic types of light source. Black Body Illuminants The first group of light sources are the black body illuminants. These are materials that produce light when they are heated. The sun is a black body illuminant, as is a candle flame. The color of light of these types of sources can be characterized by their Kelvin temperature. Note that this temperature has nothing to do with how "hot" a light source is - just with the color of its light. A light source with a low Kelvin temperature is very red. One with a high Kelvin temperature is very blue. More accurately, when we see two light sources side by side in a scene, the higher Kelvin light appears more blue, and the lower Kelvin light appears more red. Its all relative. Black body illuminants produce a fairly even, continuous spectrum of colors, and so are perceived as "white" by our visual sense. Therefore, in the absence of comparative light sources in our scene, these should be rendered with warm, nearly white lights. Below is a chart of some common Kelvin Light Source temperatures coupled with their RGB Equivalents. These equivalents were arrived arbitrarily - I eyeballed them. There were a couple of converters I found 色温对照表 拍摄时色温的设置（对照表） 烛 焰 1500 -1800* 日落前光色偏红，色温降至2200） 家用白灯 2500-3000 60瓦的充气钨丝灯 2800 100瓦的钨丝灯 2950 1000瓦的钨丝灯 3000 （日出后40分钟光色较黄） 500瓦的投影灯 2865 500瓦钨丝灯 3175 3200K的泛光灯 3200 琥珀闪光信号灯 3200 R32反射镜泛光灯 3200 锆制的浓弧光灯 3200 反射镜泛光灯 3400 暖色的白荧光灯 3500 清晰闪光灯信号 3800 冷色的白荧光灯 4500 白昼的泛光灯 4800 （下午阳光雪白上升4800~5800） 白焰碳弧灯 5000 （阳光直射下） M2B闪光信号灯 5100 晴 天 5200* 正午的日光 5400 高强度的太阳弧光灯 5550 夏季的直射太阳光 5800 早上10点到下午3点的直射太阳光 6000*（摄影拍片黄金时间） 蓝闪光信号灯 6000 白昼的荧光灯6500（阴天下6500~9000） 正午晴空的太阳光 6500* （阴天正午时分约6500） 阴天的光线 6800-7000 *高速电子闪光管 7000 来自灰蒙天空的光线 7500-8400 来自晴空蓝天的光线 * 在水域上空的晴朗蓝天 20000-27000* 注：光源以 K （开尔文）为单位，（K数为高越偏蓝调）色温（Color Temperature），单位：开尔文[Kelvin]定义：当光源所发出的颜色与“黑体”在某一温度下辐射的颜色相同时，“黑体”的温度就称为该光源的色温。“黑体”的温度越高，光谱中蓝色的成份则越多，而红色的成份则越少。色温是衡量一种光源“有多么热”或者“有多么冷”的指标，也是表示一种光源“白得程度”、“黄得程度”或者“蓝得程度”的指标。 暖色<3300K；中间色3300至5000K；冷色>5000K。如：海洋、无云的天空、雪地阴影、晴天里的阴影、室内、雨天、阴天（色温在9000-20000K） 拍摄时色温的设置（对照表） 烛 焰 1500 -1800* 灯光色温 色温（colo(u)r temperature）是表示光源光色的尺度，是表示光源光谱质量最通用的指标，专门用来量度和计算光线的颜色成分的方法。单位为K（开尔文）。光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。因为大部分光源所发出的光皆通称为白光，故光源的色表温度或相关色温度即用以指称其光色相对白的程度，以量化光源的光色表现。 根据Max Planck的理论，将一具完全吸收与放射能力的标准黑体加热，温度逐渐升高光度亦随之改变；CIE色座标上的黑体曲线（Black body locus）显示黑体由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白的过程。黑体加温到出现与光源相同或接近光色时的温度，定义为该光源的相关色温度，称色温，以绝对温K（Kelvin，或称开氏温度）为单位（K=℃+273.15）。因此，黑体加热至呈红色时温度约527℃即800K，其他温度影响光色变化。 低色温光源的特征是能量分布中，红辐射相对说要多些，通常称为“暖光”；色温提高后，能量分布中，蓝辐射的比例增加，通常称为“冷光”。一些常用光源的色温为：标准烛光为1930K（开尔文温度单位）；钨丝灯为2760-2900K；荧光灯为3000K；闪光灯为3800K；中午阳光为5400K；电子闪光灯为6000K；蓝天为12000-18000K。 光色愈偏蓝，色温愈高；偏红则色温愈低。一天当中画光的光色亦随时间变化：日出后40分钟光色较黄，色温3,000K；正午阳光雪白，上升至4,800-5,800K，阴天正午时分则约6,500K；日落前光色偏红，色温又降至纸2,200K。其他光源的相关色温度。 因相关色温度事实上是以黑体辐射接近光源光色时，对该光源光色表现的评价值，并非一种精确的颜色对比，故具相同色温值的二光源，可能在光色外观上仍有些许差异。仅凭色温无法了解光源对物体的显色能力，或在该光源下物体颜色的再现如何。 不同光源环境的相关色温度各种照明灯的亮度差别
光源的显色性与色温
灯具显色性
光源灯具的选择
色温参考表
光源色温灯光选色
对色之光源的选择
光源显色性的评价方法
LED灯光源的色温与演色性介绍(精)
浅谈光源的显色性
光源与色温
光源的色温及显色性
色温对照表
色温对照表
灯光色温
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