光源的色温
不同光源的光谱组成及色温
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光源种类 中午阳光
镝灯 碘钨灯 白炽灯
R 33% 33%以下 47% 50%
G 34% 33%以下 34% 34%
B 33% 34%以上 19% 16%
色温 5400K 5500-6000K 3000-3400K 2900K
第四章 光源及其颜色特性
标准照明体D的确定和模拟
色彩学
标准照明体D也叫典型日光或重组日光。
CIE推荐用D50（5004K）、D55（5503K）、D65 （6504K）、D75（7504K）的相对光谱功率分布作为代 表日光的标准照明体。
在可能情况下尽量用D65
D50、 D65印前常用
D75偏蓝，主要用于印染行业。
球面上截出的面积为r2,则该立体角为一个立体角或球面 度（sr）。记为
dΩ=ds/r2, 整个球的立体角为4πr2/r2=4π
第四章 光源及其颜色特性
光度学有关物理量
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发光强度（I）
点光源在某一方向上单位立体角dω内发出的光能量 单位cd（坎德拉） 发光强度为1cd的点光源在单位立体角内发出的光通量
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彩色摄影对色温的要求
色彩学
彩色胶片分日光型片和灯光型片
日光型片：室外日光下拍摄，要求色温5400～5600K， 如果色温低或在室内拍摄，会使照片偏黄。
灯光型片：室内拍摄，要求色温2800～3200K，如果色 温高或在室内拍摄印刷
印刷工业对色温的要求
LCD显示器的色温为6500K CRT显示器色温
9300K（老显示器） 7500K 6500K（新型显示器、Mac机显示器） 5000K
印前使用的显示器要求色温为6500K或5000K
第四章 光源及其颜色特性
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标准照明体与标准光源
色彩学
测量物体表面颜色，必须在一定的光源下进行， 为统一颜色测量标准，CIE规定了色度学的标准 照明体和标准光源。
任一光源发出的光的颜色与黑体加热到一定温度下发 出的光的颜色相比较，来描述光源的光色。
模拟黑体
第四章 光源及其颜色特性
黑体辐射
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黑体辐射特性
随着温度上升，黑体的辐射本领迅速增大 随着温度上升，辐射的主波长向短波方向移动（红-黄-
白-蓝）
第四章 光源及其颜色特性
黑体辐射
相对光谱能量分布曲线是用系列数据或曲线图的形式来表 示光源的光色，而色温却是用单一性的量值来表示一种光 源的光色。
第四章 光源及其颜色特性
光源的色温
阳光的色温
日落前后：2000-4500K， 中午餐 ：5000-7000K， 晚上：2800K以下（火焰）
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第四章 光源及其颜色特性
第四章 光源及其颜色特性
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光源的光谱能量分布
色彩学
绝对光谱能量分布曲线
以波长为横坐标，以光源辐射的各种波长光的光谱密度 绝对值为纵坐标所作的曲线
相对光谱能量分布布曲线
以波长为横坐标，以光源所辐射的各种波长光的光谱密 度相对值为纵坐标所作的曲线。
光谱密度相对值得到办法
取波长555nm处的辐射能量为100，作为参考点进行量化 令光谱分布能量的最大值为1，进行量化
光源在单位时间内通过某一面积的可见光能量为光通量 （Φv），单位为流明（lm）
第四章 光源及其颜色特性
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辐射量度学与光度学
色彩学
光谱光视效率就是辐射能转化为人眼可见光的程度，随光 谱波长不同而不同，实际上就是不同波长光通量与辐通量 之比。
v () K V () e ()
标准照明体
指特定的光谱功率分布，这个分布不是必须由一个光源 直接提供，也不一定用一个光源来完成。
标准光源
实现标准照明体的相对光谱能量分布的光源。
第四章 光源及其颜色特性
CIE标准照明体
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CIE规定了四种标准照明体的色温标准
标准照明体A：代表完全辐射体在2856K发出的光，钨 丝灯光，其光色偏黄
对于标准照明体D的模拟至今还不能完全复制出它的相对 光谱功率分布，用人工光源加滤光器目前只能在一定程度 上进行模拟。
第四章 光源及其颜色特性
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标准照明体D的确定和模拟
色彩学
现在正在研制3种模拟D65的人工光源： 带滤光器的高压氙弧灯，能最好模拟D65的人工光源； 带滤光器的白炽灯，在紫外区的模拟不理想； 荧光灯，相对光谱功率分布与D65的分布相差较大。
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黑体辐射特性
随着温度上升，黑体的光谱能量分布曲线不同，但绿光 几乎不变
在色度系统中，黑体不同温度具有不同的色度坐标
第四章 光源及其颜色特性
光源的色温
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色温
色温是描述光源发出光的颜色的指标，当某一种光源的 相对光谱能量分布曲线与黑体某一温度的相对光谱能量 分布曲线一致时，该光源的光色可以用这一温度值来表 示，称为色温。
色彩学
在印刷复制中，光源色温对复制效果影响较大。
分色用光源的色温应与分色胶片的感色性相匹配。 分色光源的色温在5000-6500K，其光谱能量分布 较符合制版分色的要求
印刷时用于看样的照明光源，色温以5000K或 6500K为好。
第四章 光源及其颜色特性
显示器的色温
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显示器色温反映屏幕上白色区域的色彩平衡（白 平衡），色温低屏幕色偏黄，色温高则偏蓝
第四章 光源及其颜色特性
光源的显色性
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光源的显色性和色温都不能由光源的光谱功率分 布所决定，但它们之间并没有必然的联系，色温 的高低并不决定显色性的高低。
对于从事色彩设计及复制的行业来说，光源的色 温及显色性都是光源重要的评价指标，而光源的 显色性具有更重要的意义。
第四章 光源及其颜色特性
第四章 光源及其颜色特性
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辐射量度学与光度学
色彩学
辐射量度学
对光辐射能量的计量 光源辐射的能量单位为焦耳（J）
光源在单位时间内通过某一面积发射、传递或接收的辐 射能量为辐射通量（Φe），单位为瓦（W）
辐射通量并不反映能量引起的人的主观视觉强度
光度学
对可见光的能量的计量
计算在评价光源下试验色样的色度值，与标准参考光源 下的色度值比较，计算色差，确定显色指数
评价光源显色性：显色指数在75-100间为优质显色光源， 50-75为中等，50以下为差。
第四章 光源及其颜色特性
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光源的显色性的定量评价
色彩学
选定试验色样：国内选定包括肤色在内的15个色样（前8 个包括了所有孟塞尔颜色空间的色相，后7个为特殊色）
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光源的显色性的定量评价
色彩学
光源的显色性的定量评价方法
选定标准参考光源：被测光源的色温最好与标准光源一 致，否则无比较意义。低色温光源（色温<5000K)用普 朗克辐射体作参考光源；高色温光源（色温>5000K） 用标准照明体D作为参考光源。
选定试验色样：国内选定包括肤色在内的15个色样
与点光源发光强度成正比
与光源到被照体距离平方成反比
与光源线和被照体法线所成角的余弦值成正比。
第四章 光源及其颜色特性
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光度学有关物理量
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光亮度（B）
发光体表面不同位置和不同方向的发光特性，发光面积ds 的面光源在给定方向上立体角内发生的光通量为光亮度
单位nt(尼特)或sb（熙提），1sb=104nt。 黑体辐射器是理想的余弦发射体。
标准照明体B：代表相关色温约为4874K的直射阳光， 表示中午平均直射阳光
标准照明体C：代表相关色温大约为6774K的平均日光 标准照明体D：代表标准照明体D65以外的其它日光
标准照明体D65：代表相关色温大约为6504K的日光
第四章 光源及其颜色特性
CIE标准照明体
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第四章 光源及其颜色特性
CIE标准光源
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标准光源A：色温2856K的充气钨丝灯，推荐使用 熔凝石英或玻璃带石英窗口的充气钨丝灯。
标准光源B：A光源加一组特定的戴维斯-吉伯逊 液体滤光器。
标准光源C：A光源加另一组特定的戴维斯-吉伯 逊液体滤光器。
第四章 光源及其颜色特性
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显色指数
第四章 光源及其颜色特性
光源的显色性
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显色性的含义
光源的显色性是指与参考标准光源相比较，光源显现物 体颜色的特性。
光源的显色性是由光源的光谱能量分布所决定的。
连续光谱的光源，如日光、白炽灯光具有较好的显色性；
线状、带状的非连续光谱，或既有连续又有线状的混合 光谱的光源显色性不好，颜色失真情况严重。
第四章 光源及其颜色特性
光度学有关物理量
光照度（E）
被照明表面单位面积接受的光通量
单位lx(勒克斯)或lm/m2。
E d ds
当受到均匀照度时, E s

d

Id

I

dsCos r2
E

d ds

I dsCos r 2ds

ICos r2
点光源照射一面积时，表面的光照度
为1lm
I d d
又
d

ds r2
I d r 2 ds
当点光源为各向同性时, I
第四章 光源及其颜色特性
光度学有关物理量
面发光度（L）
面光源上微小面积ds在单位面积内发出的光通量 单位lx(勒克斯)或lm/m2