光源的性能参数光通量、色温及相关色温

评价光源性能参数的指标有很多，其中比较常见的指标有光通量、色温和相关色温，对这些性能指标及其特性进行了解，能够更好的使用光源进行测色工作。本文对光源的性能指标参数光通量、色温及相关色温做了介绍。

光源的性能参数光通量：

光通量指人眼所能感觉到的辐射功率，它等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积。由于人眼对不同波长光的相对视见率不同，所以不同波长光的辐射功率相等时，其光通量并不相等。

光通量的单位为“流明”。光通量通常用Φ来表示，这是反应人眼对光线强弱反应的一个主观单位。因视觉对此尚与光色有关。所以依标准光源及正常视力度量单位采用“流明”，符号：lm。可以这样理解光通量：光通量是每单位时间到达、离开或通过曲面的光能量。

流明（lm）是国际单位体系（SI）和美国单位体系（AS）的光通量单位。如果将光作为穿越空间的粒子（即光子），那么到达曲面的光束的光通量与1秒钟时间间隔内撞击曲面的粒子数成一定比例。

光通量的物理表达式为：

式中：

K：光敏度、感光度、在较大的光强下，人眼对于555nm的单色光的感知能力K=683.0021m/W。K值使光通量的单位与辐射功率的单位得到统一。

λ：波长，事实上人眼只对波长位于380nm-780nm的可见光有反应，习惯上我们把波长小于380nm的光波称为紫外线，把波长大于780nm的光波称为红外线，这一点也反映在了视见函数V（λ）中。

V（λ）：称为人眼相对光谱敏感度曲线，亦作视见函数曲线，是总结了众多针对人眼的测试经验而得到的，它描述了人眼对不同波长的光的主观感受的强弱。

光源的性能参数色温：

光源的颜色温度：如果一个光源发射光的色品与某一温度下黑体的色品相同（匹配），那么此时黑体的绝对温度就叫做该光源的颜色温度，简称色温，它直接和普朗克黑体辐射定律相联系。色温是表示光源光色的尺度，单位为K（开尔文）。

低色温光源的特征是能量分布中，红辐射相对说要多些，通常称为“暖光”；色温提高后，能量分布集中，蓝辐射的比例增加，通常称为“冷光”。一些常用光源的色温为：标准烛光为1930K（开尔文温度单位）；钨丝灯为2760-2900K；荧光灯为3000K；闪光灯为3800K；中午阳光为5600K；电子闪光灯为6000K；蓝天为12000-18000K。

光源的性能参数相关色温：

根据Max Planck的理论，将一具完全吸收与放射能力的标准黑体加热，温度逐渐升高光度亦随之改变；CIE色坐标上的黑体曲线显示黑体由红一橙红一黄一黄白一白一蓝白的过程。黑体加温到出现与光源相同或接近光色时的温度，定义为该光源的相关色温度，称色温，以绝对温K为单位。因此，黑体加热至呈红色时温度约527°C即800K，其他温度影响光色变化。

光色愈偏蓝，色温愈高；偏红则色温愈低。一天当中日光的光色亦随时间变化：日出后40分钟光色较黄，色温3000K；正午阳光雪白，上升至4800-5800K，阴天正午时分则约6500K；日落前光色偏红，色温又降至纸2200K。因相关色温度事实上是以黑体辐射接近光源光色时，对该光源光色表现的评价值，并非一种精确的颜色对比，故具相同色温值的二光源，可能在光色外观上仍有些许差异。光源色温不同，光色也不同，色温在3300K以下有稳重的气氛，温暖的感觉；色温在3000--5000K为中间色温，有爽快的感觉；色温在5000K以上有冷的感觉。