
【機】 color temperature
compare; compete; ratio; than
【醫】 proportion; ratio
【經】 Benelux; benelux customs union; benelux economic union
color; expression; hue; kind; quality; scene; woman's looks
【醫】 chrom-; chromato-; chromo-; color
temperature
【化】 temperature
【醫】 T; temperature
比色溫度(Color Temperature),在色度學中是一個核心概念,用于描述光源發出的光的顔色特性。其标準定義和解釋如下:
核心定義:
比色溫度是指一個理想的黑體輻射體(或稱普朗克輻射體)被加熱到特定溫度時,其發出的光的顔色與給定光源的顔色相同時,該黑體所處的溫度。單位為開爾文(K)。光源的色溫越高,其光色越偏藍(冷色調);色溫越低,則越偏紅黃(暖色調)。國際照明委員會(CIE)在其标準文件(如CIE 15:2018)中明确定義了色溫及相關計算模型,确保顔色測量的科學性和一緻性。
物理原理與應用:
比色溫度的理論基礎是黑體輻射定律。當黑體溫度升高時,其輻射光譜的峰值波長向短波方向移動,對應顔色從紅→橙黃→白→藍白變化。其光譜輻射出射度由普朗克公式給出:
$$
M_{lambda}(lambda, T) = frac{c_1}{lambda} frac{1}{e^{c_2 / (lambda T)} - 1}
$$
其中 $c_1$, $c_2$ 為輻射常數。實際應用中,影視工業(如DCI-P3标準)、攝影(白平衡校準)及顯示設備(sRGB、Adobe RGB色域)均依賴色溫指标實現顔色準确複現。美國國家标準協會(ANSI)标準ANSI C78.377規定了白光LED的色溫範圍,例如2700K(暖白)至6500K(日光白)。
相關概念區分:
需注意比色溫度與相關色溫(Correlated Color Temperature, CCT)的區别。CCT用于描述非黑體輻射光源(如熒光燈、LED)的顔色特性,指黑體軌迹上最接近該光源色坐标點的溫度值,計算需借助CIE 1960 UCS色度圖及麥克亞當橢圓優化算法。國際電工委員會标準IEC 60050-845:2020對二者術語進行了嚴格界定。
權威參考來源:
比色溫度是物體在特定條件下通過輻射光譜比值測得的等效溫度,其核心原理基于物體在不同波長下的輻射特性差異。以下是綜合多來源的詳細解釋:
比色溫度指當非黑體物體在兩個特定波長(如λ₁和λ₂)的輻射亮度比值,與黑體在相同波長下的輻射亮度比值相等時,黑體對應的溫度即為該物體的比色溫度。例如,若某物體在紅光和藍光波段的能量比與黑體在1000℃時的比值相同,則其比色溫度記為1000℃。
根據維恩公式推導,實際溫度T與比色溫度T_c的關系為: $$ frac{1}{T} - frac{1}{Tc} = frac{lnleft(frac{varepsilon{lambda1}}{varepsilon{lambda_2}}right)}{C_2left(frac{1}{lambda_1} - frac{1}{lambda_2}right)} $$ 其中,ε為物體在對應波長的發射率,C₂為第二輻射常數(約1.4388×10⁻² m·K)。當λ₁和λ₂接近時,ε差異減小,比色溫度更接近真實溫度。
對于灰體(發射率與波長無關),比色溫度等于真實溫度;對于非灰體,需通過發射率修正。例如,若物體在λ₁的發射率高于λ₂,則比色溫度可能低于真實溫度。
(注:以上内容綜合了的權威信息,完整原理可參考相關文獻或儀器手冊。)
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