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常见光源的光谱特性和颜色 光源

光源是颜色之源,没有光源也就没有了色彩。区分不同光源的特性,是确定颜色的关键所在,本文就给大家带来光源的光谱特性和颜色的关系,感兴趣的小伙伴不妨来看看吧!

常见光源的光谱特性:

所谓光源,即以可见光为主要成分的物理辐射体。光源的种类很多,一般将其分为两大类:自然光源和人造光源。自然光源和人造光源大多是复色光,通常其中各单色光的能量比例是不同的,即复色光的辐射能量随波长而变化。将这种辐射能量随波长变化的函数关系称为光源的光谱功率(能量)分布。

线状光谱是由若干条明显分隔的细线组成,如低压钠灯发出的光线就是由波长为589.0nm和589.6nm的两条黄色光线构成的。带状光谱是由一些分开的谱带构成,每个谱带又包含许多紧靠的谱线,如碳弧和高压汞灯就属于这种分布。连续光谱包含一定范围内所有波长的辐射谱线,且能量随波长平滑变化,所有热辐射光源都属于这种情况,如日光和白炽灯光等,这是光源中常见的一种分布。混合光谱是前述光谱的组合,日常生活中常用荧光灯就属于这种分布。

光谱特性对颜色的影响:

光源所发光中,各种波长和强度的单一光谱都对人眼形成一定的颜色视觉,而所有这些各自的颜色视觉综合在一起(当然人眼的视觉神经及大脑具有这种综合功能),便是这个光源给人的颜色感觉,即光源光的颜色。

不同的光源之所以看上去颜色不同,如白炽灯看上去比荧光灯偏红,其根本原因就是在于它们的光谱功率分布不同。反过来可以讲,光源的光谱功率分布决定了它的颜色。在人眼视觉感知的前提下,研究光源的颜色问题就称为研究其光谱功率分布的问题。但在色度学研究中,主要关心的是光谱功率分布的相对值而不是绝对值。通常用相对光谱功率分布(简称相对能量)来表示光源的光谱能量与波长间的关系。

上图为常见光源的光谱能量分布曲线。白炽灯在长波的红色段相对辐射能量高,因而看上去颜色偏红;而荧光灯在蓝、绿色波段相对辐射能量较高,红色波段的相对辐射能量较低,因而看上去呈蓝白;日光光谱则相对比较均衡,在可见光范围内能量起伏不大。

日光的光谱没有人造光谱光源稳定,不同气候下、不同时间,它的相对光谱功率分布曲线的形状是不同的。这就是为什么早晚看到的是红霞,正午看到的是通常所说的白光。不同时相的日光光谱功率分布如下:

由于无光就无色,又由于一般的物体本身并不发光,所以,光源的光不仅形成自身的颜色,而且也是不发光的透射和反射物体透射或反射光的源泉。照明光源中没有的光谱,物体透射或反射的光中就一定缺失这种光谱及其颜色成分。因此,光源的光谱能量特性对其他物体颜色的形成也具有重要的作用。在色彩管理技术中,光源(光谱能量分布)的选择成为确定颜色的首要问题,因此,国际照明委员会(CIE)就规定了颜色检测用的标准照明体以及推荐了几种常用的标准光源。

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