光的颜色属性

1. 光的颜色属性与光谱曲线 

光是什么？光是一种可以被人的眼睛接受的电磁波。波长大约从700nm（纳米、毫微米）到390nm的电磁波，不同波长的光射入眼睛后产生不同的颜色感觉。具有单一波长的光称为单色光，各种波长的单色光分别形成人们可能见到的各种纯净、饱和的颜色。不同色光按波长从短到长排列形成光谱，其波长从长到短依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。平常我们所见的光（特别是白光），多数是由各种单色光混合组成的，称为混合光。混合光常用光谱能量分布曲线（简称光谱曲线）来描述（图1）。他表示了光线中不同波长（颜色）的光在总光量中所占的百分比，曲线越高处表明相应波长（颜色）的光线越强。  

光谱曲线可以很精确的描述光源的特性，例如同是“白光”，阳光中的各种色光成分比较均衡，白炽灯红、黄色较多，荧光灯在蓝色与黄绿色区段的光线异军突起，致使光线偏黄绿（图1）。为了更简明的表达光源的颜色属性，人们又引入了色温的概念。

2.色温

设想在一个全黑的房间中加热一个中空的黑铁球，并在球体上开一个洞。常识告诉我们随着铁块温度的升高，向洞中看，铁球将依次呈现暗红色、橙黄色、黄色、暖白色、白色、……，因此可以用铁块的温度描述它所发出的光色，称为光源的“相关色温”简称“色温”。色温用“开氏温标”表示，（开氏温标的0度相当于摄氏温标的零下273度）但是要注意：色温仅能用于描述光源所发出的光的色彩特性，不能用于描述物体的颜色。

3.标准照明体 为了能够规范人们的观察环境，国际照明委员会（CIE）公布了一些理想的光源特性，称为“标准照明体”。其中用标准照明体D代表4种典型的日光，他们是：D50（5004K）、D55（5503K）、D65（6504K）、D75（7604K）。现在多数数字影像的处理中广泛使用D65，在我国印刷行业中则以D50为主。各种常见光源的色温见（图2）

4.光源的显色系数Ra 人们实际使用的光源与理想的标准照明体总有差异，用显色系数Ra表示实际光源与理想光源显示颜色的差别（或实际光源正确还原色彩的能力。一般越是连续光源Ra可以做得越高。在摄影中，显色指数超过75%即可作为照明光源，但是在评价与对比色彩时，希望光源的显色指数至少应达到85%。进一步的研究表明波长为430nm（蓝色）、540nm（绿色）与610nm（红色）的色光与连续光源以适当的比例混合所产生的白光（高度不连续光源）却可能与日光、白炽灯有同样良好的显色性。现在市场上销售的三基色荧光灯就是根据这个原理制造的。