色温

色温是表示光线中包含颜色成分的一个计量单位。从理论上讲,色温是指绝对黑体从绝对零度(一273℃)开始加温后所呈现的颜色。黑体在受热后.逐渐由黑变红,转黄,发白,最后发出蓝色光。当加热到一定的温度.黑体发出的光所含的光谱成分.就称为这一温度下的色温,计量单位为“K”(开尔文)、如果某一光源发出的光,与某一温度下黑体发出的光所含的光谱成分相同.即称为某K色温、如100 W灯泡发出光的颜色,与绝对黑体在2527K时的颜色相同,那么这只灯泡发出的光的色温就是:2527K+ 273K=2800K

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色温是一种温度衡量方法,通常用在物理和天文学领域,这个概念基于一个虚构黑色物体,在被加热到不同的温度时会发出不同颜色的光,其物体呈现为不同颜色。就像加热铁块时,铁块先变成红色,然后是黄色,最后会变成白色。

使用这种方法标定的色温与普通大众所认为的“暖”和“冷”正好相反,例如,通常人们会感觉红色.橙色和黄色较暖,白色和蓝色较冷,而实际上红色的色温最低,然后逐步增加的是橙色、黄色、白色和蓝色,蓝色是最高的色温。利用自然光进行拍摄时,由于不同时间段光线的色温并不相同,因此拍摄出来的照片色彩也并不相同。例如,在晴朗的蓝天下拍摄时,由于光线的色温较高,因此照片偏冷色调;而如果在黄昏时拍摄时,由于光线的色温较低,因此照片偏暖色调。利用人工光线进行拍摄时,也会出现光源类型不同,拍摄出来的照片色调不同的情况。

了解光线与色温之间的关系有助于摄影师在不同的光线下进行拍摄,预先算计出将会拍摄出什么色调的照片,并进一步考虑是要强化这种色调还是减弱这种色调,在实际拍摄时应该利用相机的哪一种功能来强化或弱化这种色调。

光源色温不同,带来的感觉也不相同。高色温光源照射下.如亮度不高就会给人们一种阴冷的感觉;低色温光源照射下,亮度过高则会给人们一种闷热的感觉。色温越低,色调越暖(偏红);色温越高,色调越冷(偏蓝)。

色温(colo(u)r temperature)是可见光在摄影、录像、出版等领域具有重要应用的特征。光源的色温是通过对比它的色彩和理论的热黑体辐射体来确定的。热黑体辐射体与光源的色彩相匹配时的开尔文温度就是那个光源的色温,它直接和普朗克黑体辐射定律相联系。

因为这是种跟别的光源比较时相逆的标准,黑体辐射体的色温等于它表面的开尔文温度, 使用了以19世纪英国物理学家威廉汤姆逊,第一代开尔文男爵为名的温标。

白炽灯就非常接近于一个黑体辐射体。然后,不少其他光源,诸如荧光灯,并不按照黑体的放射曲线辐射能量,所以其经常和相关色温(CCT)联系在一起,这是找到光源的感知色温跟黑体最相近的方式。因为白炽灯并不需要这种处理,白炽灯的CCT其实相当简单,就是它那未经调整的开氏温标值,像加热的黑体辐射体那样。

根据太阳在天空移动的位置,太阳的颜色会转变成红色、橘色、黄色、白色。在一天中,太阳光颜色的改变主要是大气层的反射作用造成的,更通俗的话:是光线被改变了,跟黑体辐射无关。

由于白天的自然光源属于较高的色温,而到了黄昏的自然光源属于低色温,因此人类的大脑在高色温照明下会比较有精神,而在低色温照明下则会认为该睡了;照明色温宜依照时间调整高低。

就算当太阳仅仅比水平线高一点,还是可以通过估计它的视色温(视色温会根据大气情况改变)而计算出它的有效温度。因此,就算太阳看起来是红的,并且此时视色温为2500K,通过简单的计算,就可以证实它实际上的有效温度大约是5770K。

天空的蓝色不是因为黑体辐射,而是由于大气瑞利散射会将阳光“打散”,蓝光比红光更容易被大气干扰,这个现象跟黑体的特性无关。

光源的颜色常用色温这一概念来表示。光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时,黑体的温度称为该光源的色温。在黑体辐射中,随着温度不同,光的颜色各不相同,黑体呈现由红橙红黄黄白白蓝白的渐变过程。某个光源所发射的光的颜色,看起来与黑体在某一个温度下所发射的光颜色相同时,黑体的这个温度称为该光源的色温。“黑体”的温度越高,光谱中蓝色的成份则越多,而红色的成份则越少。例如,白炽灯的光色是暖白色,其色温表示为2700K,而日光色荧光灯的色温表示方法则是6000K。

某些放电光源,它发射光的颜色与黑体在各种温度下所发射的光颜色都不完全相同。所以在这种情况下用“相关色温”的概念。光源所发射的光的颜色与黑体在某一温度下发射的光的颜色最接近时,黑体的温度就称为该光源的相关色温。

光源色温不同,光色也不同,带来的感觉也不相同:

<3000K

温暖(带红的白色)

稳重、温暖

3000-5000K

中间(白色)

爽快

>5000K

清凉型(带蓝的白色)

色温与亮度:高色温光源照射下,如亮度不高则给人们有一种阴冷的气氛;低色温光源照射下,亮度过高会给人们有一种闷热感觉。光色的对比:在同一空间使用两种光色差很大的光源,其对比将会出现层次效果,光色对比大时,在获得亮度层次的同时,又可获得光色的层次。

开尔文认为,假定某一纯黑物体,能够将落在其上的所有热量吸收,而没有损失,同时又能够将热量生成的能量全部以“光”的形式释放出来的话,它产生辐射最大强度的波长随温度变化而变化。

例如,当黑体受到的热力相当于500550℃时,就会变成暗红色(某红色波长的辐射强度最大),达到1050一1150℃时,就变成黄色……因而,光源的颜色成分是与该黑体所受的温度相对应的。

色温通常用开尔文温度(K)来表示,而不是用摄氏温度单位。打铁过程中,黑色的铁在炉温中逐渐变成红色,这便是黑体理论的最好例子。通常我们所用灯泡内的钨丝就相当于这个黑体。色温计算法就是根据以上原理,用K来对应表示物体在特定温度辐射时最大波长的颜色。

根据这一原理,任何光线的色温是相当于上述黑体散发出同样颜色时所受到的“温度”。颜色实际上是一种心理物理上的作用,所有颜色印象的产生,是由于时断时续的光谱在眼睛上的反应,所以色温只是用来表示颜色的视觉印象

有人以为在色温上的喜好是因人而定的,这跟我们日常看到景物景色有关,例如在接近赤道的人,日常看到的平均色温是在11000K(8000K(黄昏)~17000K(中午)),所以比较喜欢高色温(看起来比较真实),相反的,在纬度较高的地区(平均色温约6000K)的人就比较喜欢低色温的(5600K或6500K),也就是说如果您用一台高色温的电视去表现北极的风景,看起来就感觉偏青;相反的若您用低色温的电视去看亚热带的风情,您会感觉有点偏红。

上述说法是一种很常见的误解。地球上不同人种、不同种族的正常人,对颜色的感受是一样的,不要以为地区或者虹膜颜色不同。看到的颜色就会有差异。试想在美国有来自世界各地不同的种族,如果大家对同一种颜色的感知是不一样的,那为什么从来就没听说过电影、电视节目、杂志会接到不同人种所投诉的不同偏色呢?由此反过来也证明了,所有人看到的颜色应该都是一样的(色盲除外)。详见《Video Demystified》和《D65,你不知道的正确彩色世界》。

判断显示器性能

我们知道,通常人眼所见到的光线,是由七种色光的光谱叠加组成。但其中有些光线偏蓝,有些则偏红,色温就是专门用来量度和计算光线的颜色成分的方法,是19世纪末由英国物理学家洛德开尔文所创立的,他制定出了一整套色温计算法,而其具体确定的标准是基于以一黑体辐射器所发出来的波长。

色温(ColorTemperature)是高档显示器一个性能指标。我们知道,光源发光时会产生一组光谱,用一个纯黑体产生出同样的光谱时所需要达到的某一温度,这个温度就是该光源的色温。15英寸以上数控显示器肯定带有色温调节功能,通过该功能(一般有9300K、6500K、5000K三个选择)可以使显示器的色彩能够满足高标准工作要求。高档产品中有些还支持色温线性调整功能。

彩色胶片的设计,一般是根据能够真实地记录出某一特定色温的光源照明来进行的,分为5500K日光型、3400K强灯光型和3200K钨丝灯型多种。因而,摄影家必须懂得采用与光源色温相同的彩色胶卷,才会得到准确的颜色再现。如果光源的色温与胶卷的色温互相不平衡,就要靠滤光镜来提升或降低光源的色温,使与胶卷的色温相匹配,才会有准确的色彩再现。

通常,两种类型的滤光镜用于平衡色温。一种是带红色的81系列滤光镜,另一种是带微蓝色的82系列滤光镜。前者在光线太蓝时(也就是在色温太高时)使用:而后者是用来对付红光,以提高色温的。82系列滤光镜使用的机会不如81系列的多。事实上,很多摄影家的经验是,尽量增加色温,而不是降低色温。用一枚淡黄滤光镜拍摄最平常的日落现象,会产生极其壮观的效果。

美国一位摄影家的经验是,用微红滤光镜可在色温高达8000K时降低色温,而用蓝滤光镜可使日光型胶卷适用于低达4400K的色温条件。平时,靠使用这些滤光镜几乎可以在白天的任何时候进行拍摄,并取得自然的色调。但是,在例外的情况下,当色温超出这一范围之外时,就需要用色彩转换滤光镜,如琥珀色的85B滤光镜,可使高达19000K的色温适合于日光型胶卷。相反,使用灯光型胶卷配以82系列的滤光镜,可使色温下降到2800K。

倘若需要用日光型胶片在用钨丝灯照明的条件下拍摄时,还可以用80滤光镜。如果当时不用TTL曝光表测光的话,须增加2级光圈,以弥补光线的损失。而当用灯光型胶片在日光条件下拍摄时,就需用85B滤光镜,需要增加2/3级光圈。

然而,市场上通用的滤光镜代号十分混乱,不易识别,并不是所有的制造厂商都用标准的代号和设计。因此,在众多的滤光镜中,选出一个合适的滤光镜是不容易的。为了把滤光镜分类的混乱状况系统化,使选择滤光镜的工作简化,加拿大摄影家施瓦茨介绍了国际上流行的标定光源色温的新方法。

如何准确地进行色温定位?这就需要使用到“色温计”啦。

一般情况下,正午10点至下午2点,晴朗无云的天空,在没有太阳直射光的情况下,标准日光大约在5200~5500K;新闻摄影灯的色温在3200K;一般钨丝灯、照相馆拍摄黑白照片使用的钨丝灯以及一般的普通灯泡光的色温大约在 2800K;由于色温偏低,所以在这种情况下拍摄的照片扩印出来以后会感到色彩偏黄色。而一般日光灯的色温在7200~8500K左右,所以在日光灯下拍摄的相片会偏青色。

这都是因为拍摄环境的色温与拍摄机器设定的色温不对造成的。一般在扩印机上可以进行调整。但如果拍摄现场有日光灯也有钨丝灯的情况,我们称为混合光源,这种片子很难进行调整。

综上所述,拍摄期间对色温的考量、设定以及调整就显得非常重要。无论你是使用传统相机还是数码相机以及摄像机。都必须重视色温!

色温是照明光学中用于定义光源颜色的一个物理量。即把某个黑体加热到一个温度,其发射的光的颜色与某个光源所发射的光的颜色相同时,这个黑体加热的温度称之为该光源的颜色温度,简称色温。其单位用“K”表示。

色温低的光偏黄,比如白炽灯、2800K左右,色温高的光偏蓝,比如紫光灯,9000K以上。一般认为,标准白色光色温为6500K,CRT所发出的白光约为5500K,所以稍微改变三基色的混合比例,即可模拟出增减色温的效果,利用色温的原理实现的摄影、摄像、显示等设备的变化的过程称为色温效应。

在影视镜头的拍摄中,常用两种以上光源照明,一般情况下都要求其色温相一致。在外景或实景拍摄中,在以日光照明为主的情况下,常用如灯光作辅肋光,如果用低色温灯具(3200k)就要向日光(5600k )的色温调整,其常用的方法是用升高色温的灯光纸或直接用高色温灯,也有时特意用两种色温的灯光分别照明同一景物,不进行平衡,以取得冷暖相间的照明效果。

光源与彩色胶片、摄象机之间的色温协调关系:日光片只能在5600k色温条件下拍摄;灯光片只能在3200k色温条件下拍摄。摄像在日光下拍摄加5600k滤色镜,在3200k灯光下拍摄加3200k 的滤色镜。

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