Свет является одним из видов энергии, как и тепло и когда мы нагреваем предмет (например, нить лампы накаливания), некоторое количество тепловой энергии переходит в световую. Таким образом, можно сказать, что имеется связь между абсолютной температурой тела (абсолютно черного тела) и спектральным распределением энергии испускаемого им света, что позволило использовать для описания цветовых характеристик накаленного источника света цветовую температуру.
Понятие "цветовая температура" в физике относится к тепловым источникам света и указывает, как распределится энергия по разным длинам волн в спектре источника света.
Таблица – Цветовая температура различных источников света
Источник света | Цветовая температура, 0К* |
стандартное излучение А вольфрамовая лампа накаливания | |
стандартное излучение F11 свет узкополосной белой флуоресцентной лампы | |
стандартное излучение В прямой солнечный свет (полдень) | |
ксеноновые лампы | |
импульсные ксеноновые лампы (вспышки) | |
стандартное излучение С: дневной рассеянный свет (полдень с северной стороны неба на широте Парижа) | |
стандартное излучение Д65 усредненный | |
северное небо |
*Чем ниже цветовая температура, тем свет мы воспринимаем теплее.
Существенным недостатком стандартных источников освещения B и С является значительное расхождение их спектральных характеристик с реальным спектром дневного освещения в УФ зоне. Из за этого стандартные источники B и С невозможно использовать для оценки флуоресцентных красящих веществ и вводимых в запечатываемые материалы оптических отбеливателей.
В настоящее время излучение D65 рекомендовано МКО как номинально белый цветовой стимул для нормировки равноконтрастных цветовых координат a, b системы CIELab.
В полиграфии, кроме D65, нашли применение стандартные источники D50, D55 и D75 с цветовыми температурами 5000, 5500 и 7500 К соответственно. Первые два имеют по сравнению с D65 желтоватый оттенок, D75 — голубоватый.
При изменении спектрального состава освещения визуально воспринимаемые различия между одними цветами усиливаются, а между другими ослабевают. Например, при желтоватом освещении, создаваемом лампами накаливания, синие и зелёные цвета различаются хуже, чем красные и оранжевые, а при синеватом освещении в пасмурную погоду, наоборот, хуже различаются красные и оранжевые цвета.
При слабом освещении все цвета различаются хуже и воспринимаются менее насыщенными («эффект сумеречного зрения») и максимальная чувствительность человеческого глаза при этом смещается из желто-зеленой области спектра в зеленую (эффект Пуркинье). При очень сильном освещении цвета воспринимаются тоже менее насыщенными и «разбелёнными».
Имеется много способов измерения цветовой температуры источника света. Простейший способ – измерение по цветному эталону – ленте со шкалой цветовой температуры. Лента помещается под лучами источника света, и температура определяется по той ее части, которая более всего совпадает с цветом источника. Более точный способ – измерение специальным прибором, который сравнивает относительную интенсивность красного и синего излучений, испускаемых источником света.
Цветовая температура является хорошим критерием для классификации характеристик раскаленных источников со сплошным (непрерывным) спектром.
Источники света такие как, натриевые и ртутные уличные лампы или флуоресцентные лампы, имеют прерывистый или линейчатый спектр излучения. Их характеристики нельзя оценить методом цветовой температуры, поскольку их излучение невозможно сравнить с излучением раскаленного объекта.