Цветовая температура

Различные источники света излучают свет различного состава. В цветной фотографии очень важно знать состав света, которым освещается объект съемки. Для характеристики света по спектральному составу пользуются понятием цветовая температура.

Все нагретые тела являются источником электромагнитного излучения. При низких температурах они испускают лишь невидимое длинноволновое излучение. При повышении температуры тела начинают светиться сначала темно-красным, затем ярко-красным, желтым, белым и наконец, голубовато-белым светом (свечение электросварочной дуги). Таким образом, между температурой светящегося тела и цветностью излучения существует прямая связь. Она детально изучена для абсолютно черного тела (тела, поглощающего все падающее на него излучение).

Иными словами, для каждого значения температуры абсолютно черного тела известен состав света, который оно излучает. Исходя из этого спектральный состав света характеризуют цветовой температурой – температурой абсолютно черного тела, при которой оно излучает свет того же спектрального состава, что и исследуемый.

Цветовая температура выражается в единицах абсолютной температуры — Кельвинах. Ее значение характеризует распределение энергии (мощности) световых излучений в зависимости от длины волны (а не температуру источника света). Для абсолютно черного тела это распределение показано на рис. 1.5. С увеличением температуры растет общая энергия излучения, а максимум сдвигается в сторону коротких волн. То есть, чем выше цветовая температура источника света, тем больше в составе его света коротковолновых излучений — голубого, синего и фиолетового цветов. В излучении источника света с низкой цветовой температурой, преобладают длинноволновые составляющие — желтые, оранжевые и красные цвета.

 

Рис. 1.5. Кривые спектрального распределения энергии излучения абсолютно черного тела при разных температурах

 

Свойствами абсолютно черного тела обладают маленькие отверстия в полости непрозрачного тела.

 

Таблица 1.1. Цветовая температура некоторых источников света

Источник света	Цветовая температура, К
Лампа накаливания 100—1000.Вт перекальные для фотографирования 275 и 500 Вт прожекторная Лампа-вспышка магниевая электрическая с алюминиевой фольгой Лампа импульсная ксеноновая Лампа люминесцентная ЛТБ ЛХБ ЛД Свет солнца вскоре после восхода или непосредственно перед закатом в полдень, без рассеянного света неба плюс рассеянный свет неба Излучение небосвода без прямого солнечнего света	2700-3000   6000—6300     4000—4500 5100—5500 10 000—20 000

 

Приближается к нему по свойствам поверхность солнца, раскаленный уголь, пламя свечи. Лампы накаливания, фотовспышки и некоторые другие тепловые источники света имеют спектры излучения, похожие по форме на спектры излучения абсолютно черного тела, хотя и с меньшей мощностью излучения. К ним применимо понятие цветовой температуры. К некоторым источникам света; лазерам, газосветным трубкам, светящимся краскам и организмам—понятие цветовая температура неприменимо (более подробно об источниках света и их особенностях см. в разд. 5.1).

Цветовая температура некоторых источников света приведена в табл. 1.1.