色溫是光源重要的顏色指標(biāo)，我們在談?wù)摰焦庠瓷珳剡@個(gè)概念時(shí)，常常會(huì)涉及到與此相關(guān)的幾個(gè)概念，即光源色溫、相關(guān)色溫和光源色溫值，對此許多的朋友不太了解。本文對光源色溫知識(shí)做了介紹，感興趣的朋友不妨了解一下！
光源色溫相關(guān)的幾個(gè)概念：
如果一個(gè)光源發(fā)射光的色品與某一溫度下的黑體的色品相同，此時(shí)的黑體的絕對溫度叫做光源的顏色溫度，簡稱色溫。
在某一波長范圍內(nèi)，如果光源發(fā)射的輻射與某一溫度下黑體的輻射具有最接近的光譜功率分布，那么此時(shí)黑體的絕對溫度定義為該光源在該波長范圍內(nèi)的光譜分布溫度，簡稱分布溫度。黑體發(fā)射光的相對光譜功率分布由普朗克定律給出：
式中，T為黑體的絕對溫度（K）；λ為波長（nm）；c1為第一輻射常數(shù)，c1=3.7417749x10-16W/m2；c2為第二輻射常數(shù)，c2=1.4388x10-2m·K。
對于相對光譜功率分布與黑體相同的光源，顏色溫度等于可見波長范圍內(nèi)的分布溫度值，對于相對光譜功率分布與黑體相近的光源，如白熾鎢燈，它的色溫值與可見波長范圍內(nèi)的分布溫度值相差很小，可認(rèn)為是相同的。
除熱輻射光源以外的其它光源具有線狀光譜，其輻射特性與黑體輻射特性差別較大，所以這些光源的光色在色度圖上不一定準(zhǔn)確地落在黑體軌跡上。此類光源發(fā)射光的顏色和黑體不相同時(shí)，對這樣一類光源，通常用相關(guān)色溫和顯色指數(shù)兩個(gè)量來描述光源的顏色特性。在某一確定的均勻色度圖中，如果光源與某一溫度下的黑體具有最接近相同的光色，此時(shí)黑體的絕對溫度值叫做光源的相關(guān)色溫。
由于光源在發(fā)光時(shí)，顏色特性具有空間分布不均勻性，不同方向的顏色特性會(huì)有所不同，光源某一方向上的色溫即為光源的單向色溫；積分球和光譜輻射計(jì)配合使用，使光在積分球內(nèi)的均勻漫反射涂層多次反射，達(dá)到空間積分的作用，從而測得的是光源的平均色溫。
光源色溫值的計(jì)算方法：
1.內(nèi)插法
內(nèi)插法是試圖尋求距離被測光源的色坐標(biāo)點(diǎn)最近的兩條等色溫線，利用幾何作圖法估算出該色坐標(biāo)點(diǎn)的相關(guān)色溫。具體計(jì)算法如下：
由于在CIE1960UCS色度圖中，所有等色溫線均垂直于黑體軌跡的直線，其斜率為k，是隨著相關(guān)色溫T變化（k=-1/l）其中l(wèi)為黑體色軌跡與該等溫線交點(diǎn)（垂足）處的切線的斜率。如下圖所示。
當(dāng)找到距離被測光源色坐標(biāo)點(diǎn)（u，v）的最近的2條等溫線后，就可以利用公式求出近似相關(guān)色溫T。該方法的精度依賴于分區(qū)的數(shù)量，分區(qū)分的越多，則內(nèi)插的精度就越高，但是同時(shí)計(jì)算量也相應(yīng)增大。
2.逐點(diǎn)法
根據(jù)CIE色度學(xué)的相關(guān)定義，得到（u，v）色坐標(biāo)后，逐點(diǎn)比較其與黑體軌跡點(diǎn)的距離，取最小值點(diǎn)對應(yīng)色溫即為相關(guān)色溫值。該方法優(yōu)點(diǎn)是精確度高，缺點(diǎn)是計(jì)算量極其龐大，由于我們的黑體軌跡色溫是從1000K到25000K，每一個(gè)色溫對應(yīng)一個(gè)色坐標(biāo)點(diǎn)，因此需要計(jì)算24000多個(gè)距離。
3.曲線擬合法
曲線擬合法是利用解析函數(shù)擬合色溫計(jì)算中的一些變量和自變量，解析函數(shù)式可以方便的使用牛頓迭代法等算法得到最小距離點(diǎn)等結(jié)果，從而避免了逐點(diǎn)查找比較帶來的計(jì)算量的增大，也不失為一種好的算法。
光源分布溫度的表示方法：
分布溫度的定義：在某一波長范圍內(nèi)[λ1，λ2]，如果一個(gè)光源發(fā)出的輻射與某一溫度下的黑體有最接近的相對光譜功率分布，那么，此時(shí)黑體的絕對溫度就叫做該光源在該波長范圍內(nèi)的分布溫度。分布溫度的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：
其中E（λ）是被測光源的相對光譜輻射功率分布；P（λ，T）是黑體的光譜輻射功率分布；α是一個(gè)調(diào)整常數(shù)。選取適當(dāng)?shù)摩?、T值，使得上式的積分值最小，此時(shí)的T即為所求的被測光源的分布溫度值。分布溫度的計(jì)算方法可參考相關(guān)研究文獻(xiàn)。
標(biāo)準(zhǔn)光源箱中光源相關(guān)色溫怎么校準(zhǔn)？
測量點(diǎn)與光照度校準(zhǔn)時(shí)一致。開啟對色燈箱電源開關(guān)，并開啟被校標(biāo)準(zhǔn)光源，將標(biāo)準(zhǔn)光源預(yù)熱15min。使對色燈箱處于暗室環(huán)境中，避免雜散光影響。然后將色溫探頭分別放置于各個(gè)測量點(diǎn)，逐點(diǎn)測量相關(guān)色溫值。讀數(shù)時(shí)，應(yīng)將手遠(yuǎn)離探頭，待顯示穩(wěn)定后記錄9個(gè)點(diǎn)的測量值。若同時(shí)配置多種類型標(biāo)準(zhǔn)光源，應(yīng)逐個(gè)重復(fù)上述步驟。
1.相關(guān)色溫偏差
對上述校準(zhǔn)記錄的測量數(shù)據(jù)，按下列公式計(jì)算相關(guān)色溫偏差。
公式中：r——對色燈箱相關(guān)色溫偏差，K；Tav——對色燈箱在9個(gè)測量點(diǎn)的相關(guān)色溫平均值，K；Ts——對色燈箱所配置的標(biāo)準(zhǔn)光源的標(biāo)稱相關(guān)色溫值，K。
2.相關(guān)色溫均勻度
對上述校準(zhǔn)記錄的測量數(shù)據(jù)，按下列公式計(jì)算相關(guān)色溫均勻度。
公式中：Tmin對色燈箱在9個(gè)測量點(diǎn)中的實(shí)測最低相關(guān)色溫值，K。