光源的色溫和顯色性是光源兩個(gè)重要的顏色指標(biāo)，它們都是由光源的光譜能量分布決定的。其中色溫是衡量光源顏色的指標(biāo)，而顯色性是衡量光源視覺質(zhì)量的指標(biāo)。那么，光源色溫和顯色性什么關(guān)系？光源色溫和顯色性有何應(yīng)用？本文對(duì)光源色溫和顯色性顯色性的關(guān)系及它們之間的應(yīng)用做了介紹。
什么是色溫？
黑體輻射也被叫做普朗克輻射，它的光譜能量分布會(huì)隨著自身的溫度變化而發(fā)生變化，當(dāng)溫度升高時(shí)，黑體輻射的峰值波長(zhǎng)也會(huì)隨著溫度沿著紅、橙、黃、綠、藍(lán)的顏色變化。對(duì)于一個(gè)光源，其色溫定義是一個(gè)和它具有相同的光色的黑體本身的絕對(duì)溫度值。如下圖所示，任何一個(gè)光源的色溫都可以在色度圖中的黑體軌跡（普朗克軌跡）上找到與之相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，在標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射光譜中藍(lán)色成分越少，紅色成分相當(dāng)越多，就說(shuō)明該黑體的溫度就越低。
對(duì)于不同的色溫會(huì)給人帶來(lái)不同的照明和視覺效果，對(duì)于目前實(shí)際生活中的不同照明光源其色溫的大小如下表所示：
什么是顯色性？
在定義顯色性的時(shí)候，一般是通過讓光源光線照射在物體上，然后觀察所呈現(xiàn)出的色，彩的視覺效果，亦即是觀察色彩的逼真程度。對(duì)于具有較好顯色性的光源，當(dāng)其照射到物體上時(shí)其色彩的還原程度就越好，這就是說(shuō)人眼看到的色彩更加的接近于在自然光下看到的原色。而演色性較差的光源在色彩的還原度上就會(huì)偏差很大。因此對(duì)于人造光源，要求就是其能盡可能的讓人眼感知到正確的顏色，也就如同在太陽(yáng)光下看到物體一樣。以上就是光源的顯色性，用顯色指數(shù)來(lái)表示顯色性的好壞，單位是Ra。如下圖所示是C1E色度區(qū)域示意圖。
如果把標(biāo)準(zhǔn)光源的顯色指數(shù)定為100，那么其他的光源顯色指數(shù)均會(huì)低于這個(gè)數(shù)值。在國(guó)際照明協(xié)會(huì)中一般把顯色性指數(shù)分為下表所示的五類：
光源色溫和顯色性關(guān)系：
光源的色溫與顯色性，從本質(zhì)上說(shuō)，都是由它的光譜能量分布決定的。以日光為例，日光是由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等多種顏色的光按一定的比例混合而成。日光照到某一種顏色的物體上，物體將其他顏色的光吸收，而將這種顏色的光反射出來(lái)。比如，藍(lán)布受日光照射后，就將藍(lán)光反射出來(lái)，并將其他光吸收，因此人眼看到的這塊布是藍(lán)色的。由于日光本身包含了各種顏色，再加上各種物體對(duì)不同的光的反射性能不一樣，所以大自然在日光照射下就顯得五彩繽紛。鈉燈則不然，鈉燈發(fā)出的光主要是黃光，當(dāng)黃光照在藍(lán)布上，藍(lán)布將黃光吸收，藍(lán)布雖然能反射藍(lán)光，但鈉燈發(fā)出的光中基本上沒有藍(lán)光，也就談不上反射藍(lán)光了。因此在鈉燈照射下藍(lán)布就變成黑布了。鎢絲燈的光譜能量分布是連續(xù)的，各種顏色都有，因而有較好的顯色性，但其輻射能量分布偏重于長(zhǎng)波方面，整體上看來(lái)光色偏紅偏黃。
然而，光源的色溫與顯色性之間并沒有必然的聯(lián)系，相同色溫的各光源之間的顯色性差別可能很大，相同顯色指數(shù)的各光源之間的色溫差別也可能很大，各種色溫的光源都可能有較好的顯色性，也可能有較差的顯色性。如：鎢絲燈色溫低，顯色性好；高壓鈉燈色溫低，而顯色性差；馬路上的高壓汞燈，從遠(yuǎn)處看它發(fā)出的光既亮又白（色溫高），但被它照射的人的臉色卻象抹了一層青灰色（顯色性差）；而高壓缸燈，發(fā)出的光亮白（色溫高），燈下的顏色也不失真（顯色性好）。
光源色溫的應(yīng)用：
1.根據(jù)光色的舒適感選擇色溫
在人類所經(jīng)歷的漫長(zhǎng)進(jìn)化過程中，由于長(zhǎng)期處于自然光環(huán)境中，形成了人的視覺器官的特殊結(jié)構(gòu)，適應(yīng)自然光強(qiáng)度的變化.自然光的最大特點(diǎn)是具有連續(xù)的光譜，在清晨和黃昏時(shí)色溫較低約為2000～4500 K，中午色溫較高約為5000~7000K，在夜晚人們開始是用火把，隨后發(fā)明了蠟燭與油燈。這些燃燒火光都是色溫較低的連續(xù)光譜，所以人類在整個(gè)漫長(zhǎng)進(jìn)化歷程中由于客觀的原因比較習(xí)慣日光和火光，對(duì)這兩種光源的光色形成了特殊的偏好。
那么實(shí)際上人們對(duì)什么光色感到最適宜、最舒服呢？是色溫較高的藍(lán)色光，還是色溫較低的黃色光呢？在CIE的文件中，把光源的色溫分為三組.分別表示其光的顏色屬性，又稱色表.第一組是色溫為3300K以下，色表為暖色型；第二組是色溫為3300K～5300K 色表為中間型；第三組是色溫為5300K以上，色表為冷色型。研究結(jié)果表明由于人們長(zhǎng)期生存的環(huán)境決定了人對(duì)光源的舒適感接近自然光對(duì)人產(chǎn)生的生理效果，即在很低的照度下采用接近火焰的低色溫的光源較舒適；在中等照度下采用色溫接近黎明和黃昏的色溫略高的光色較適宜；而在高的照度下則是采用接近中午陽(yáng)光或偏藍(lán)的去消天空光色較舒適，即光色的舒適感與照度水平有關(guān)。
2.根據(jù)人的生理和心理需求合理運(yùn)用色溫
各種光源的不同色溫光色對(duì)人有一定的生理和心理效應(yīng).在生理方面、紅色使人興奮，藍(lán)色使人沉靜；波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅黃光使人有近感，波長(zhǎng)較短的藍(lán)青光使人有遠(yuǎn)感；重量大小相同的物體深暗色看起來(lái)重而小，明亮色看起來(lái)輕而大，在心理方面紅系統(tǒng)光可以增加食欲，藍(lán)系統(tǒng)光則會(huì)使食欲減退。彩色度高的比彩色度低的光更能使人產(chǎn)生激情，低色溫光給人以溫暖的感覺（稱暖色光），高色溫光給人以冷的感覺（稱冷色光），所以當(dāng)需要一種熱烈激昂的氣氛時(shí)可用低色溫的暖色光源，當(dāng)需要冷靜沉穩(wěn)的氣氛時(shí)可用高色溫的冷色光源，在溫度較高的熱帶地區(qū)，宜使用低色溫光源，給人以祥和的感覺。
3.根據(jù)不同的被照?qǐng)鏊褂蒙珳?/p>
以色溫對(duì)人產(chǎn)生的生理及心理效應(yīng)為依據(jù)，對(duì)不同的被照?qǐng)鏊x用不同色溫光源，如在餐廳選用以紅黃為主的光色，可以給人一種燈火輝煌的感覺，使人興奮食欲增強(qiáng)，而在緊張繁忙的車間則較適宜采用高色溫的冷色光源，可緩解人們的緊張情緒。在醫(yī)院病人的情緒多是焦慮不安，選用色溫高的冷色光源可減輕這種感覺，多些平靜感。在臥室或賓館客房采用茶色或橙色光源，會(huì)使人具有休閑、安逸和溫馨的感覺.在商店為了吸引顧客要設(shè)法使商品突出，通常的做法是使商品和襯托背景具有強(qiáng)烈的對(duì)比效應(yīng)，達(dá)到醒目的效果再加上適當(dāng)?shù)牟噬豆庋b飾，效果會(huì)更佳。
光源顯色性的應(yīng)用：
1.根據(jù)不同的裝飾效果運(yùn)用顯色特性
在實(shí)際的夜景裝飾、電影、電視、布景及室內(nèi)裝飾等工程中，可以根據(jù)不同的裝飾要求選用不同光源例如：熒光高壓汞燈表面看上去它發(fā)出的光亮而白，說(shuō)明其色表好，但它照在人的臉上卻發(fā)青很難看，說(shuō)明它顯色性差。因?yàn)樗墓庾V成分中青綠具多，所以若將其用于草坪裝飾，會(huì)使草坪看上去更加郁郁蔥蔥，生機(jī)昂然，具有甚佳的效果。再如低壓鈉燈表面光色為橙黃色，但由于它的光譜成分中是單色黃，所以照在人和物體上都會(huì)變色，很難看說(shuō)明其顯色性差，但若將這種顯色特性用于特殊的燈光制景，會(huì)達(dá)到滿意的效果。
2.根據(jù)披照?qǐng)鏊鶎?duì)顯色指標(biāo)要求運(yùn)用顯色特性
顯色指數(shù)Ra如前所述指光源照在物體上顯色是否接近自然光的一相對(duì)指數(shù)。在一些被照?qǐng)鏊缬∷?、攝影、印染、展廳等場(chǎng)所要求將物體的顏色真實(shí)地顯現(xiàn)出來(lái)，所以選顯色系數(shù)較高的光源，可將物體的原色真實(shí)的反應(yīng)出來(lái)，以達(dá)到良好的照明效果。