（8）光源《顏色-不是你想像的那樣》

來自專欄 顏色-不是你想像的那樣

《顏色-不是你想像的那樣》系列文章主要介紹表面色的知識。

表面色（surface color）：非自發光的物體色。物體本身不發光，但能看到物體的顏色是因為對來自於發光體的光的反射吸收。產生表面色的三要素：光源，物體和觀察者。

我們看到的物體的表面色，是由於來自於光源（包括太陽，電燈等）的光到達物體，該物體對光線的選擇性吸收反射，沒有被吸收的或被反射的可見光到達觀察者（包括人，電腦）。

前面介紹過物體的性質（光譜發射率曲線），這次介紹光源。

對於光源，英語有兩種說法：Light sources 或者 lluminants。其實他們是有區別的。

Light sources：發光體（照明體）。泛指能發出光（可見光）的物體，如太陽，蠟燭，燈泡等。但是有些發光體發出的光是變化的不穩定的。例如太陽光，就算在同一天光照輻射都是不一樣的，是變化的，更何況在不同的天氣，不同的季節。所以很難用這些不穩定的光源來進行對顏色的描述和交流。

lluminants：光源。是一個可以定量描述的發光體。是國際照明委員會 CIE（Commission Internationale de LEclairage）為了對顏色的評估和計算而定義了不同類型的，能用數學表（相對能量和波長)表示的標準光源。定義的光源如下：

• Illuminant A（A光源）
• Illuminants B and C（B光源和C光源）
• Illuminant series D（D系列光源）
• Illuminant E（E光源）
• Illuminant series F（F系列光源）

為什麼需要標準光源呢？

研究顏色測量的科學叫做色度學，色度學的任務就是用數量化來表徵色覺特性。首先必須要有數量化的標準光源。

標準光源的作用，讓生產工廠或實驗室非現場也能獲得與這些特定環境下的光源基本一致的照明效果。

標準光源通常安裝在標準光源箱內，主要用於檢測物品的顏色偏差。如下圖：

A光源A光源是代表了典型的國內鎢絲燈照明。其相對光譜功率分布相當於普朗克輻射體（黑體輻射）在大約2856 k溫度下顯示的顏色（也就是色溫為2856K）。偏紅黃相的光源。

A光源光譜功率分布（SPD）如下

B、C光源光源B和光源C用來模擬日光，他們都是來源於經過過濾的A光源 。B作為代表中午陽光，色溫4874 K，而C代表平均色溫6774 K。他們很接近自然日光，特別是在短波可見光和紫外線光譜範圍。但如今被更為適合模擬日光的D光源所替代。

D系列光源光源D代表了各時相日光的相對光譜功率分布。工業界應用極為廣泛的D65和D50。色彩科學家根據不同地區、不同時間的日光光譜功率分布、色溫等進行觀察和測量，積累了大量日光數據，定義並計算各個時相的日光光譜功率分布 SPD。

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D後面的數字表示色溫：

D50：表示色溫5000K左右

D65：表示色溫6500K左右

如此類推。

下圖是一隻D65燈管：

E光源

光源E是相等能量輻射，一個能給出所有波長都相同的光源。是一個被設計出來的理想化的光源，但實際中不存在的，應用中參考意義不大。

光源E不是黑體,所以它沒有色溫，但它近似D系列光源色溫5455 k（標準光源D55是最接近）。

F系列光源

代表各種類型的熒光燈。如下圖看到F光源的光譜功率分布圖不像之前看到的A光源和D光源，F光源有幾個比較尖銳的峰，這些峰就是發出來的熒光。

F1-F6標準熒光燈：銻（Sb）和錳（Mn）激活鹵磷酸鈣熒光粉發出的半寬頻的熒光。

F7-F9標準熒光燈：激活多種熒光粉發出的寬頻帶的熒光。

F10-F12標準熒光燈 ：由三元複合稀土熒光粉發出的狹窄三重頻帶紅R、綠G、藍B 組成的窄頻帶光源。通過R、G、B三色光來覆蓋整個可見光光譜。

F系列光源發出的這些熒光（峰）對顏色的影響很大，後期會詳細講解。

附錄

所有光源對應的顏色如下

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在公眾號 「領略色彩之雅」 里回復 光源 可以看到一些CIE標準照明體的光譜功率分布數據

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