研究館員可以更好照明，無(wú)論是對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)還是日常家居生活都具有重要意義。那么，你對(duì)光源知識(shí)知道多少呢？本文主要介紹了了光源的光譜、色溫和顯色性。

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陽(yáng)光和各種燈泡的光譜

光源的光譜

光，特別是白光，都是由各種波長(zhǎng)的光混合而成，不同的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)不同的顏色；一種光中有哪些成分、強(qiáng)度各多少，反映在有橫軸、縱軸的圖表上，便是所謂的光譜。

光譜就像是光的素描，一種光有啥特點(diǎn)，大致能在光譜上得到反映，若我們只關(guān)注這幾個(gè)參數(shù)，那么可以簡(jiǎn)單粗暴的說(shuō)：光譜決定一切，它一變，其他各項(xiàng)必然改變；其中一項(xiàng)有個(gè)高低增減，光譜也隨之上下左右，可謂牽一發(fā)而動(dòng)全身。

上面便是太陽(yáng)和各種燈泡的光譜，上排從左至右是：陽(yáng)光、白熾燈和熒光燈，下排從左到右分別是：鹵素?zé)?、冷?LED 燈（高色溫）和暖色 LED 燈（低色溫）。

其中光譜最飽滿的便是陽(yáng)光，各波長(zhǎng)的分布連續(xù)而均勻；其次是白熾燈、鹵素?zé)艉团?LED 燈，之后便是冷色 LED 燈，光譜最瘦小的是熒光燈，波長(zhǎng)分布斷斷續(xù)續(xù)。需要提醒大家的是，上圖只是各式燈泡的典型光譜，熒光燈和 LED 種類繁多，非上面幾張圖所能概括。本文所謂的紅色、黃色和藍(lán)色實(shí)際上只是一種籠統(tǒng)的描述，顏色的變化，不是像換擋那樣切換。

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光源的色溫

我們已經(jīng)知道，冷色就是高色溫的顏色，直觀的感受就是看起來(lái)白而亮，給人冰冷的感覺；暖色就是低色溫的顏色，看起來(lái)黃而暗，給人溫暖的感覺。

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燈泡色溫對(duì)比，左邊低，右邊高

你可能會(huì)感到奇怪，顏色就是顏色，溫度就是溫度，色溫是什么鬼？想象一下，你加熱一塊不知道哪弄來(lái)的金屬，點(diǎn)火，升溫，開始是什么顏色，過(guò)會(huì)兒是什么顏色，然后是什么顏色?

是不是一般這么變化的，先紅色、橙色，再黃白色、白色，最后藍(lán)白色。

很明顯，物體的顏色和溫度存在一種對(duì)應(yīng)的關(guān)系，我們把某一物體（黑體，能夠完全吸收各種方向、各種輻射的物體）的這種對(duì)應(yīng)關(guān)系作為標(biāo)準(zhǔn)，用其他顏色與之對(duì)照，就有了色溫（Color temperature）這一概念。

色溫的單位是開爾文（Kelvin），符號(hào)為 K，把它減去273.15 就是攝氏溫度 °C 。當(dāng)某光源與黑體的顏色相同（即光譜相同）時(shí)，黑體當(dāng)時(shí)的溫度就是該光源之色溫。

問(wèn)題是很多光源的顏色和黑體不一樣啊，沒關(guān)系，我們還有相關(guān)色溫的概念，光源和黑體的哪個(gè)顏色最接近，那個(gè)顏色的色溫就是該光源的色溫。實(shí)際上，我們平常所說(shuō)的色溫，基本上都是相關(guān)色溫。

各種顏色可以用色度圖來(lái)表示，不同溫度下，黑體有對(duì)應(yīng)的色度坐標(biāo)，全部畫于色度圖上，就是中間那條又粗又黑的曲線。

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黑體的軌跡線

如果光源的顏色在那條黑線上，那么光源的顏色就它所在的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的色溫，如果光源的顏色不在黑線上，那么它的相關(guān)色溫就是黑線上離它最近的那個(gè)點(diǎn)的色溫。

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光源的顯色性

一樣?xùn)|西看起來(lái)什么顏色，和打在它身上的光有關(guān)，更和它選擇反射的光有關(guān)。顯色又稱演色、現(xiàn)色，燈泡的顯色性，就是燈泡讓物體呈現(xiàn)真實(shí)顏色的能力。通常用一般顯色指數(shù)（general colour rendering index）來(lái)表征，符號(hào)是 Ra。

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同一物品在不用顯色性光源下的表現(xiàn)

那么問(wèn)題來(lái)了，什么是真實(shí)的顏色？我們?nèi)粘Ｋ姷氖挛?，多是?yáng)光下的狀況，所謂的真實(shí)顏色，就是日光之下的色彩。日光的光譜是連續(xù)的，可見光的所有波長(zhǎng)都有所體現(xiàn)，打在物體上的光，光譜越是連續(xù)而均勻，物體選擇反射的范圍就越大，呈現(xiàn)出來(lái)的顏色就越真實(shí)。

國(guó)際照明委員會(huì)把太陽(yáng)光的顯色指數(shù)定為 100，這意味著，燈泡的光譜越接近陽(yáng)光，顯色指數(shù)越高。陽(yáng)光的光譜有啥特性呢？最大的特點(diǎn)就是連續(xù)。

白熾燈通過(guò)熱輻射發(fā)光，產(chǎn)生的是連續(xù)光譜，顯色指數(shù)最高，顯色性 Ra 90 - 100，接近 Ra 100；熒光燈利用氣體放電發(fā)光，發(fā)光具有選擇性，顯色性差異較大，多數(shù)不高，一般在 Ra 50 - 95 之間（另一說(shuō)為 Ra 74 - 90）；LED 燈種類較多，顯色性有高有低，常見的一般為 Ra 60 - 90+ 。

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