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什么是色温,什么是显色指数,郎特科技

2024-12-20

一、色温:光的冷暖色调缔造者

(一)色温的概念及原理

色温是表示光线中包含颜色成分的一个计量单位。从理论上来说,黑体温度指的是绝对黑体从绝对零度(-273℃)开始加温后所呈现的颜色。想象一下,黑体在受热的过程中,会逐渐由黑变红,接着转黄,然后发白,最后发出蓝色光。当加热到某一个特定的温度时,黑体发出的光所含的光谱成分,就是这一温度下的色温了,而其计量单位为 “K”(开尔文)。

打个比方,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,那么就可以称这个光源的色温为某 K 色温。例如 100W 灯泡发出的光的颜色,与绝对黑体在 2527℃时的颜色相同,那么这只灯泡发出的光的色温就是(2527 + 273)K = 2800K。

这个概念其实是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,物体从而呈现为不同颜色,就如同我们加热铁块时看到的那样,铁块先是变成红色,随后变成黄色,最后会变成白色。不过这里要注意的是,按照这种方法标定的色温与我们普通大众所认为的 “暖” 和 “冷” 正好相反。通常我们会感觉红色、橙色和黄色比较暖,白色和蓝色比较冷,但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。

(二)色温在不同场景中的体现

在我们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,所以拍出来的照片色彩也各有差异。比如在晴朗的蓝天下拍摄时,因为光线的色温比较高,照片往往就会偏冷色调;而要是在黄昏时分拍摄,此时光线的色温较低,照片则会偏暖色调。像清晨太阳刚刚升起或者傍晚夕阳西下的时候,阳光的颜色偏橙红,拍出来的景色就给人一种温暖、柔和的感觉;而到了中午,阳光接近白色,照片呈现的色调就比较清冷、明亮了。

当利用人工光线进行拍摄时,也会出现因为光源类型不同,导致拍摄出来的照片色调不一样的情况。像白炽灯的光色是暖白色,其色温表示为 2700K 左右,在这样的灯光下拍摄,画面容易偏暖黄;而日光色荧光灯的色温能达到 6000K 左右,用它照明拍摄的照片色调就会偏冷一些。

不仅如此,光源色温不同,给人的感觉也是不一样的。在高色温光源照射下,如果亮度不高的话,就会给人们一种阴冷的感觉;相反,低色温光源照射下,要是亮度过高,就容易让人有一种闷热的感觉。例如在一些大型商场、写字楼等场所,使用高色温的灯光,整体环境会显得明亮、清爽,让人精神比较集中;而像在家里的卧室,通常会选择低色温的灯光,营造出温馨、舒适的氛围,让人感觉放松,更利于休息。

在照明方面,根据时间来调整色温也是很有意义的。因为白天的自然光源属于较高的色温,人类的大脑在高色温照明下会比较有精神,适合进行各种工作、学习等活动;而到了黄昏,自然光源的色温降低,人们在低色温照明下则会自然地产生该休息了的感觉。所以像一些智能家居照明系统,就可以根据不同的时间自动调节灯光的色温,来契合人们的生活作息和心理感受。http://www.ledlongtech.com/

色温.png

二、显色指数:光对物体颜色的还原能力


(一)显色指数的定义及测定方法

显色指数(Color Rendering Index,简称 CRI)是衡量光源对物体显色能力的指标,它描述了光源在照射物体时,能否忠实呈现出物体自然色彩的能力,简单来说,就是看物体在该光源下的颜色是否能像在自然光下一样被我们的眼睛正确感知。其范围从 0 到 100,数值越高代表光源的显色能力越强。

显色指数的测定,是通过与同色温的参考或基准光源(一般以白炽灯或日光为参考,因为白炽灯的显色指数非常接近日光,而太阳光的显色指数定义为 100,常被视为理想的基准光源)下物体外观颜色进行比较来确定的。国际照明委员会(CIE)规定了显色指数测量方法里用的 14 种颜色样品(选自孟塞尔颜色坐标系),中国又加上了亚洲黄色人种肤色,变成了 15 种,分别标记为 R1~R15。其中,R1~R8 称为典型显示指数,R9~R15 称为特殊显色指数,Ra 则表示取前 8 种常见颜色的显色指数的平均值,其数值代表光源显色性,最高为 100。

目前,显色指数系数(Kaufman)是定义光源显色性评价的普遍方法。具体操作是用这一系列标准色样,先使用参考光源照射并记录色样的颜色表现,再用待测光源照射相同的色样并记录其颜色表现,最后对比两种光源下色样的颜色差异,计算出显色指数。不过要注意,显色指数的测量需要在特定的环境条件下进行,且测量仪器和设备也需满足相关标准,以此确保测量结果的准确性和可靠性。

(二)显色指数的重要性及应用场景

显色指数有着重要的作用,首先,较高的显色指数更利于人眼分辨颜色。当光源显色性不足时,人眼为了辨认颜色,会不自觉地进行额外的努力,这容易导致视觉疲劳,而高显色性的灯光则能够减少这种额外的努力,使眼睛更加舒适。比如在阅读、写作等近距离用眼的场景中,如果灯光显色指数高,文字和纸张的颜色就能更真实地呈现,眼睛长时间看也不容易累。

对于一些需要准确色彩呈现的场景,显色指数更是关键。像艺术品展览中,无论是绘画、雕塑还是各类文物展示,高显色指数的光源能确保展品颜色得到真实、自然的还原,让观众欣赏到艺术品原本的色彩和细节,像在博物馆灯具设计时,通常就会要求灯具的显色指数不低于 90;在摄影领域,高显色指数的光源能够更好地展现拍摄对象的细节和色彩层次,提升作品的艺术价值,比如产品摄影、静物摄影等场景,摄影师都会优先选用显色指数高的灯光设备,像一些专业的摄影灯,其显色指数能达到 CRI≥97,TLCI≥98,可确保出色的色彩还原能力。

在普通的照明用途场景下,对显色指数的要求则各有不同。例如在工业厂房、仓库等场所,主要需求是提供足够的亮度以满足生产、存储等活动,对颜色的精准还原要求相对没那么高,所以对显色指数的要求也就较低;而像在商场、超市等场所,为了让商品的颜色更吸引人,更好地展示商品的特色,就需要选择显色指数较高的照明光源。又如家庭照明中,不同的房间也有不同考量,客厅可能会选用显色指数较高的灯具,让整个空间的色彩更舒适自然,营造温馨的氛围,而像一些辅助照明的过道等位置,对显色指数的要求相对来说就没那么严格了。总之,显色指数在不同场景的应用,都是为了契合相应环境下人们对于色彩呈现和视觉感受的需求。

显色指数.png

三、色温与显色指数的协同作用


(一)二者如何相互影响

色温与显色指数虽描述的是光源不同方面的特性,但在实际运用中它们相互影响、协同作用,共同影响着人们对物体颜色以及整体环境氛围的感受。

从原理上来说,色温主要体现了光线的冷暖色调倾向,比如低色温(如 2700K 左右)时,光线往往偏暖黄色,给人温馨、柔和之感;而高色温(如 6000K 左右)的光线则偏冷白色,让人感觉明亮、清冷。而显色指数关乎的是光源对物体颜色的还原能力,数值越高(最高为 100),物体在该光源下呈现出的颜色就越接近其在自然光下的真实色彩。

当我们在一个低色温且显色指数较低的光源环境下,比如某些老式的、质量不佳的黄色暖光灯下,物体原本的色彩就很难被准确还原,可能所有物体看起来都会被 “染” 上一层偏黄且暗淡的色调,使得我们难以分辨物体真实的颜色细节,视觉上也会感觉比较模糊、不清晰。

相反,在高色温且高显色指数的环境中,像一些专业的摄影棚灯光(色温可能调节到 5500K - 6500K 左右,显色指数能达到 95 甚至更高),不仅光线明亮、清冷,符合拍摄时模拟自然光等多种场景需求,而且能够把拍摄对象的颜色精准地呈现出来,无论是人物肤色、服装色彩,还是道具的各种颜色,都能清晰、真实地展现,有助于拍出高质量、色彩丰富且还原度高的照片或视频。

所以说,色温的高低变化会与显色指数共同作用,它们之间存在着内在联系,在选择光源或者营造特定环境氛围、进行专业创作等诸多情况下,都需要综合考虑这两个因素,才能达到理想的视觉效果和色彩呈现。

(二)实际生活中的应用案例

在生活中,色温与显色指数协同发挥作用的情况随处可见,下面为大家列举一些常见的实例,帮助大家更好地理解它们在实际中的应用价值。

照明设备方面:以家庭照明为例,客厅通常会选择色温在 4000K - 5000K 左右,显色指数在 Ra80 - Ra90 以上的灯具。这样的灯光色温适中,既不会过于清冷让人感觉冰冷、严肃,也不会太暖黄而显得昏沉,同时较高的显色指数可以让家具、装饰物品等的颜色真实展现,营造出温馨又明亮舒适的空间氛围,方便家人日常活动以及招待客人等。而卧室则多会采用色温更低些,大概 2700K - 3500K,显色指数在 Ra80 左右的灯光,较低的色温营造出柔和、放松的氛围,有助于人们更好地入睡和休息,虽然显色指数相对客厅稍低一些,但对于卧室环境来说,重点在于营造舒适的休息氛围,对颜色精准还原的要求没那么高。

又如在一些商业场所,像商场、超市里,为了让商品更具吸引力,展示出最佳的外观和色彩特点,往往会选用高色温(5000K - 6500K)且显色指数很高(Ra90 以上)的照明光源。例如摆放新鲜水果的区域,高显色指数的灯光能把水果鲜嫩、饱满的色泽完美呈现出来,红彤彤的苹果、黄澄澄的香蕉、紫莹莹的葡萄等,在高色温清冷明亮的光线照耀下,显得格外诱人,吸引顾客前去选购。

拍摄场景方面:很多摄影爱好者在拍摄时会用到便携的双色温补光灯,比如纽尔 MS60B 便携双色温补光灯,它能实现 2700K - 6500K 色温调节以及有着 97 + 的 CRI 显色指数。在拍摄人像写真时,如果想要营造出温馨、浪漫的暖色调氛围,就可以将色温调节到 2700K 左右,配合其高显色指数,人物的肤色会显得健康红润,服装、配饰等的颜色也能自然还原,拍出来的照片整体给人一种柔和、亲切的感觉;而要是拍摄一些需要体现清冷、专业氛围的商务形象照或者产品静物照时,把色温调高到 6000K 左右,在高显色指数的保障下,画面会显得明亮、清晰,产品的细节、颜色层次都能精准展现出来,提升照片的质感和艺术表现力。

再比如 AIXPI 迷你桌面口袋灯,色温范围在 2500K - 6500K 无级调节,显色指数高达 90 + 。在进行视频拍摄时,拍摄者可以根据不同的创意主题和场景需求,灵活调节色温,当拍摄美食视频,想突出食物的诱人色泽和温暖氛围时,调至低色温;若是拍摄科技产品介绍视频,需要营造出简洁、明亮、专业的环境,就调至高色温,同时其不错的显色指数保证了画面中物体颜色的良好呈现,让视频画面质量得到提升。

总之,无论是日常照明还是专业拍摄等领域,色温与显色指数的协同作用都至关重要,合理运用


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