色溫是照明光學(xué)中用于定義光源顏色的一個(gè)物理量。即把某個(gè)黑體加熱到一個(gè)溫度，其發(fā)射的光的顏色與某個(gè)光源所發(fā)射的光的顏色相同時(shí)，這個(gè)黑體加熱的溫度稱之為該光源的顏色溫度，簡(jiǎn)稱色溫。其單位用“K”（開(kāi)爾文溫度單位）表示。

色溫（colo(u)r temperature）是可見(jiàn)光在攝影、錄像、出版等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用的特征。光源的色溫是通過(guò)對(duì)比它的色彩和理論的熱黑體輻射體來(lái)確定的。熱黑體輻射體與光源的色彩相匹配時(shí)的開(kāi)爾文溫度就是那個(gè)光源的色溫，它直接和普朗克黑體輻射定律相聯(lián)系。

色溫是表示光源光譜質(zhì)量最通用的指標(biāo)。一般用Tc表示。色溫是按絕對(duì)黑體來(lái)定義的，絕對(duì)黑體的輻射和光源在可見(jiàn)區(qū)的輻射完全相同時(shí)，此時(shí)黑體的溫度就稱此光源的色溫。

低色溫光源的特征是能量分布中，紅輻射相對(duì)來(lái)說(shuō)要多些，通常稱為“暖光”；色溫提高后，能量分布中，藍(lán)輻射的比例增加，通常稱為“冷光”。一些常用光源的色溫為：標(biāo)準(zhǔn)燭光為1930K（開(kāi)爾文溫度單位）；鎢絲燈為2760-2900K；熒光燈為6400K；閃光燈為3800K；中午陽(yáng)光為5000K；電子閃光燈為6000K；藍(lán)天為10000K。

光源顏色

因?yàn)檫@是種跟別的光源比較時(shí)相逆的標(biāo)準(zhǔn)，黑體輻射體的色溫等于它表面的開(kāi)爾文溫度, 使用了以19世紀(jì)英國(guó)物理學(xué)家威廉·湯姆遜，第一代開(kāi)爾文男爵為名的溫標(biāo)。

白熾燈就非常接近于一個(gè)黑體輻射體。然后，不少其他光源，諸如熒光燈，并不按照黑體的放射曲線輻射能量，所以其經(jīng)常和相關(guān)色溫（CCT）聯(lián)系在一起，這是找到光源的感知色溫跟黑體最相近的方式。因?yàn)榘谉霟舨⒉恍枰@種處理，白熾燈的CCT其實(shí)相當(dāng)簡(jiǎn)單，就是它那未經(jīng)調(diào)整的開(kāi)氏溫標(biāo)值，像加熱的黑體輻射體那樣。

根據(jù)太陽(yáng)在天空移動(dòng)的位置，太陽(yáng)的顏色會(huì)轉(zhuǎn)變成紅色、橘色、黃色、白色。在一天中，太陽(yáng)光顏色的改變主要是大氣層的反射作用造成的，更通俗的話：是光線被改變了，跟黑體輻射無(wú)關(guān)。

由于白天的自然光源屬于較高的色溫，而到了黃昏的自然光源屬于低色溫，因此人類的大腦在高色溫照明下會(huì)比較有精神，而在低色溫照明下則會(huì)認(rèn)為該睡了；照明色溫宜依照時(shí)間調(diào)整高低。

就算當(dāng)太陽(yáng)僅僅比水平線高一點(diǎn)，還是可以通過(guò)估計(jì)它的視色溫（視色溫會(huì)根據(jù)大氣情況改變）而計(jì)算出它的有效溫度。因此，就算太陽(yáng)看起來(lái)是紅的，并且此時(shí)視色溫為2500K，通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算，就可以證實(shí)它實(shí)際上的有效溫度大約是5770K。

天空的藍(lán)色不是因?yàn)楹隗w輻射，而是由于大氣瑞利散射會(huì)將陽(yáng)光“打散”，藍(lán)光比紅光更容易被大氣干擾，這個(gè)現(xiàn)象跟黑體的特性無(wú)關(guān)。

光源的顏色常用色溫這一概念來(lái)表示。光源發(fā)射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時(shí)，黑體的溫度稱為該光源的色溫。在黑體輻射中，隨著溫度不同，光的顏色各不相同，黑體呈現(xiàn)由紅--橙紅--黃--黃白--白--藍(lán)白的漸變過(guò)程。某個(gè)光源所發(fā)射的光的顏色，看起來(lái)與黑體在某一個(gè)溫度下所發(fā)射的光顏色相同時(shí)，黑體的這個(gè)溫度稱為該光源的色溫。

“黑體”的溫度越高，光譜中藍(lán)色的成份則越多，而紅色的成份則越少。例如，白熾燈的光色是暖白色，其色溫表示為2700K，而日光色熒光燈的色溫表示方法則是6000K。某些放電光源，它發(fā)射光的顏色與黑體在各種溫度下所發(fā)射的光顏色都不完全相同。所以在這種情況下用“相關(guān)色溫”的概念。光源所發(fā)射的光的顏色與黑體在某一溫度下發(fā)射的光的顏色最接近時(shí)，黑體的溫度就稱為該光源的相關(guān)色溫。

光源色溫不同，光色也不同，帶來(lái)的感覺(jué)也不相同

色溫與亮度：高色溫光源照射下，如亮度不高則給人們有一種陰冷的氣氛；低色溫光源照射下，亮度過(guò)高會(huì)給人們有一種悶熱感覺(jué)。光色的對(duì)比：在同一空間使用兩種光色差很大的光源，其對(duì)比將會(huì)出現(xiàn)層次效果，光色對(duì)比大時(shí)，在獲得亮度層次的同時(shí)，又可獲得光色的層次。

開(kāi)爾文認(rèn)為，假定某一純黑物體，能夠?qū)⒙湓谄渖系乃袩崃课眨鴽](méi)有損失，同時(shí)又能夠?qū)崃可傻哪芰咳恳浴肮狻钡男问结尫懦鰜?lái)的話，它產(chǎn)生輻射最大強(qiáng)度的波長(zhǎng)隨溫度變化而變化。

例如，當(dāng)黑體受到的熱力相當(dāng)于500—550℃時(shí)，就會(huì)變成暗紅色（某紅色波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度最大），達(dá)到1050一1150℃時(shí)，就變成黃色……因而，光源的顏色成分是與該黑體所受的溫度相對(duì)應(yīng)的。

色溫通常用開(kāi)爾文溫度(K)來(lái)表示，而不是用攝氏溫度單位。打鐵過(guò)程中，黑色的鐵在爐溫中逐漸變成紅色，這便是黑體理論的最好例子。通常我們所用燈泡內(nèi)的鎢絲就相當(dāng)于這個(gè)黑體。色溫計(jì)算法就是根據(jù)以上原理，用K來(lái)對(duì)應(yīng)表示物體在特定溫度輻射時(shí)最大波長(zhǎng)的顏色。

根據(jù)這一原理，任何光線的色溫是相當(dāng)于上述黑體散發(fā)出同樣顏色時(shí)所受到的“溫度”。顏色實(shí)際上是一種心理物理上的作用，所有顏色印象的產(chǎn)生，是由于時(shí)斷時(shí)續(xù)的光譜在眼睛上的反應(yīng)，所以色溫只是用來(lái)表示顏色的視覺(jué)印象。

有人認(rèn)為：在色溫上的喜好是因人而定的，這跟我們?nèi)粘？吹骄拔锞吧嘘P(guān)，例如在接近赤道的人，日常看到的平均色溫是在11000K（8000K(黃昏)～17000K(中午)），所以比較喜歡高色溫(看起來(lái)比較真實(shí))，相反的，在緯度較高的地區(qū)(平均色溫約6000K)的人就比較喜歡低色溫的(5600K或6500K)，也就是說(shuō)如果您用一臺(tái)高色溫的電視去表現(xiàn)北極的風(fēng)景，看起來(lái)就感覺(jué)偏青；相反的若您用低色溫的電視去看亞熱帶的風(fēng)情，您會(huì)感覺(jué)有點(diǎn)偏紅。

上述說(shuō)法是一種很常見(jiàn)的誤解。地球上不同人種、不同種族的正常人，對(duì)顏色的感受是一樣的，不要以為地區(qū)或者虹膜顏色不同?？吹降念伾蜁?huì)有差異。試想在美國(guó)有來(lái)自世界各地不同的種族，如果大家對(duì)同一種顏色的感知是不一樣的，那為什么從來(lái)就沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)電影、電視節(jié)目、雜志會(huì)接到不同人種所投訴的不同偏色呢？由此反過(guò)來(lái)也證明了，所有人看到的顏色應(yīng)該都是一樣的（色盲除外）。詳見(jiàn)《Video Demystified》和《D65，你不知道的正確彩色世界》。

說(shuō)到色溫，檢查一下我們的眼睛對(duì)色溫的感知吧！