
【机】 color temperature
compare; compete; ratio; than
【医】 proportion; ratio
【经】 Benelux; benelux customs union; benelux economic union
color; expression; hue; kind; quality; scene; woman's looks
【医】 chrom-; chromato-; chromo-; color
temperature
【化】 temperature
【医】 T; temperature
比色温度(Color Temperature),在色度学中是一个核心概念,用于描述光源发出的光的颜色特性。其标准定义和解释如下:
核心定义:
比色温度是指一个理想的黑体辐射体(或称普朗克辐射体)被加热到特定温度时,其发出的光的颜色与给定光源的颜色相同时,该黑体所处的温度。单位为开尔文(K)。光源的色温越高,其光色越偏蓝(冷色调);色温越低,则越偏红黄(暖色调)。国际照明委员会(CIE)在其标准文件(如CIE 15:2018)中明确定义了色温及相关计算模型,确保颜色测量的科学性和一致性。
物理原理与应用:
比色温度的理论基础是黑体辐射定律。当黑体温度升高时,其辐射光谱的峰值波长向短波方向移动,对应颜色从红→橙黄→白→蓝白变化。其光谱辐射出射度由普朗克公式给出:
$$
M_{lambda}(lambda, T) = frac{c_1}{lambda} frac{1}{e^{c_2 / (lambda T)} - 1}
$$
其中 $c_1$, $c_2$ 为辐射常数。实际应用中,影视工业(如DCI-P3标准)、摄影(白平衡校准)及显示设备(sRGB、Adobe RGB色域)均依赖色温指标实现颜色准确复现。美国国家标准协会(ANSI)标准ANSI C78.377规定了白光LED的色温范围,例如2700K(暖白)至6500K(日光白)。
相关概念区分:
需注意比色温度与相关色温(Correlated Color Temperature, CCT)的区别。CCT用于描述非黑体辐射光源(如荧光灯、LED)的颜色特性,指黑体轨迹上最接近该光源色坐标点的温度值,计算需借助CIE 1960 UCS色度图及麦克亚当椭圆优化算法。国际电工委员会标准IEC 60050-845:2020对二者术语进行了严格界定。
权威参考来源:
比色温度是物体在特定条件下通过辐射光谱比值测得的等效温度,其核心原理基于物体在不同波长下的辐射特性差异。以下是综合多来源的详细解释:
比色温度指当非黑体物体在两个特定波长(如λ₁和λ₂)的辐射亮度比值,与黑体在相同波长下的辐射亮度比值相等时,黑体对应的温度即为该物体的比色温度。例如,若某物体在红光和蓝光波段的能量比与黑体在1000℃时的比值相同,则其比色温度记为1000℃。
根据维恩公式推导,实际温度T与比色温度T_c的关系为: $$ frac{1}{T} - frac{1}{Tc} = frac{lnleft(frac{varepsilon{lambda1}}{varepsilon{lambda_2}}right)}{C_2left(frac{1}{lambda_1} - frac{1}{lambda_2}right)} $$ 其中,ε为物体在对应波长的发射率,C₂为第二辐射常数(约1.4388×10⁻² m·K)。当λ₁和λ₂接近时,ε差异减小,比色温度更接近真实温度。
对于灰体(发射率与波长无关),比色温度等于真实温度;对于非灰体,需通过发射率修正。例如,若物体在λ₁的发射率高于λ₂,则比色温度可能低于真实温度。
(注:以上内容综合了的权威信息,完整原理可参考相关文献或仪器手册。)
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