光源的色温怎么理解?所谓光源的色温,就只指光源的颜色温度,它温是衡量光源色的一个重要指标,以绝对温度K来表示。那么,光源的色温怎么测量?本文对光源色温的定义及光源色温的测量方法做了介绍,对光源色温知识感兴趣的朋友可以了解一下!
光源的颜色特性取决于发出的光线中不同波长的相对能量的比例。为了能够对光源的颜色特性进行定量描述,人们把光源的光与黑体的光相比较来表达光源的颜色。黑体是对人射光能全部吸收的物体,因此它也是物体中发射本领最强的物体,在辐射作用下既不能反射也不发生透射,而是能把落在它上面的辐射全部吸收,又称作完全辐射体。物体对辐射的吸收能力与发射能力成正比,吸收本领大的物体,发射本领也大;而吸收能力小的物体,其发射能力也相对小一些。黑体的吸收能力在所有物体中是最大的。
黑体的光谱辐射情况完全依赖于本身的温度,随着黑体加热温度不断升高,其相对光谱功率分布的最大功率部分向短波方向变化。黑体在任何温度下都能够吸收全部的可见光,它的辐射能量很大且非常稳定。在表示不同光源的光色时,可以将黑体作为一个稳定的参照标准。一定的光谱能量分布表现出一个固定的光色,而黑体辐射的光谱功率分布由温度决定。人们将光源的相对光谱功率分布与某温度下黑体辐射的相对光谱功率分布相比较,如果某一光源与黑体在某一温度时的相对光谱功率分布相吻合,那么这一光源的光色就可以用此时黑体的温度来表示,称为光源的颜色温度,简称色温。
色温是指光源光色与黑体光色相同时对应的黑体温度:
式中,T为黑体的绝对温度,单位为K;λ为波长;辐射常数c1=3.7415010-16Wm2,C2=1.438810-2mK。
CIE1960UCS色度图中弧线,称为黑体轨迹,与之垂直的直线簇为等温线。光源的光色不一定准确的落在弧线上,通常以接近的颜色确定光源的色温,称为相关色温。
当知道被测光源的相对光谱功率分布P(λ)后,按下式可计算得光源的三刺激X,Y,Z。
同时得色坐标为:
以k表示等温线斜率,色度图弧线与等温线交点处的切线斜率为l,则:
式中,X',Y',Z'的大小为:
其中,P'e,λ(λ,T)为Pe,λ(λ,T)对T的偏导数:
由等温线斜率计算式可绘制等相关色温线,如下图所示。
若光源的色度坐标(u,v)位于等温线M1,M2之间,坐标点到两等温线的距离分别为d1和d2,则相关色温为:
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