光源的显色性与色温
舞台灯光系统的应用常识
四、灯光创作的基调
舞台演出种类繁多。如戏剧、音乐、舞蹈、古代、现代、民 族、国外等。①把握住不同风格不同式样的基调。②深入理 解主题，研究作品演出的表现手法。如：写实、幻想、抽象 等。③积极参排演，全面领会导演意图，了解演员演出习惯 和台上位置。 古典作品：配光上要求鲜明整洁，按整体明暗进行。适用于 淡色，以平面的绘画手法为主，避免乱用色光或追求立体效 果。 近代作品（19世纪中叶以后）：追求四维美的基本原则，突 出综合艺术的概念。配光构成要求立体化，色光要采用补色 关系（对抗色）。 现代作品：随机性强，以突出自我为主，多用强光、强反差 色，多数配有追光和电脑灯。
垂直布满全台， 以中后区为强
安在舞台 满足上部照明需要， 上，常用1 增强轮廓感、最为常 －4排 用
柱光 安在大幕 内侧两边
弥补面光耳光不足或 做特殊效果投影
中前演出区
逆 光
舞台中后区上 由后上方向前下方照 方 射，减少身后阴影
中后区
脚 光
台唇边缘
由下向上照射，弥补 舞台前1/3区域 顶光，削除鼻下阴影， 或关幕后大幕照明
一、灯光系统的基本物理知识。
红：暖色调，富有刺激性，使人，加速血液循环。长时间接触易感疲劳， 使人联想到太阳、红旗、血光、热情、温暖、热烈、爱情、吉祥、活力、 积极、坚强、振奋和鼓舞、危险、愤怒、粗暴、浮躁、禁止、危险 橙：与红色相近，同属暖色调，令人感到爽朗、高兴、无忧 黄：属偏暖色调，令人感到高贵、光明、欢快、开朗、开阔、明亮、智 慧、柔和、活跃、素雅 （由于人眼对黄色的波长<555nm>最为敏感，所以常用黄色作为警戒色。 飞行员、警察、马路清洁工的衣服常用此色作标帜。） 绿（青色）：森林的主调，富有各不相同，使人联想到青山绿水，生气 勃勃，象征青春、和平、健康、永恒、公平、安祥、字根表、智慧和谦 逊、镇静、身心平衡 常用作安全、通过、卫生、环保标帜。
色温
LED產品中，一项重要的规格数字就是色温，这关係到LED灯光照明產品所显示的顏色特性，一般的灯具也都有色温的规格。
色温高低计量单位是以KelvinScale，也就是以K为单位，一开始是凯氏於钢铁厂内观察到溶解金属开始至最高温度时，金属发亮所呈现的顏色不同，而以数据单位记录下来，后来就產生色温的规格表。
一、色温的定义：以绝对温度K来表示，即把标準黑体加热，温度升高到一定程度时该黑体顏色开始深红-浅红-橙黄-白-蓝，逐渐改变，某光源与黑体的顏色相同时，我们把黑体当的绝对温度称为该光源的色温。
二、不同光源环境下的色温：下面是一般常见照明灯具所採用的色温卤素灯3000k钨丝灯2700k高压钠灯1950-2250k蜡烛光2000k金属卤化物灯4000-4600k冷色营光灯4000-5000k高压汞灯3450-3750k暖色萤光灯2500-3000k晴空8000-8500k阴天6500-7500k夏日正午阳光5500k下午日光4000k三、不同色温下的光色：1、低色温：色温在3300K以下，光色偏红给以温暖的感觉；有稳重的气氛，温暖的觉；当採用低色温光源照射时，能使红色更鲜艳。
2、中色温：色温在3000--6000K为中间，人在此色调下无特别明显的视觉心理效，有爽快的感觉；所以称为"中性"色温。
当採用中色温光源照射时，使蓝色具有清凉感。
3、高色温：色温超过6000K，光色偏蓝，给人以清冷的感觉，当採用高色温光源照时，使物体有冷的感觉。
a. 色温与亮度高色温光源照射下，如亮度不高则给人们有一种阴气的气氛；低色温光源照射下，亮度过高会给人们有一种闷热感觉。
b. 光色的对比在同一空间使用两种光色差很大的光源，其对比将会出现层次效果，光色对比大时，在获得亮度层次的同时，又可获得光色的层次。
采用低色温光源照射，能使红色更鲜艳；采用中色温光源照射，使蓝色具有清凉感；采用高色温光源照射，使物体有冷的感觉。
荧光灯的发光原理、特性、色调、色温和分类介绍
荧光灯的发光原理、特性、色调、色温和分类介绍荧光灯分传统型荧光灯和无极荧光灯，传统型荧光灯即低压汞灯，是利用低气压的汞蒸气在放电过程中辐射紫外线，从而使荧光粉发出可见光的原理发光，因此它属于低气压弧光放电光源。
一、概括传统型荧光灯内装有两个灯丝。
灯丝上涂有电子发射材料三元碳酸盐（碳酸钡、碳酸锶和碳酸钙），俗称电子粉。
在交流电压作用下，灯丝交替地作为阴极和阳极。
灯管内壁涂有荧光粉。
管内充有400Pa-500Pa压力的氩气和少量的汞。
通电后，液态汞蒸发成压力为0.8 Pa的汞蒸气。
在电场作用下，汞原子不断从原始状态被激发成激发态，继而自发跃迁到基态，并辐射出波长253.7nm和185nm的紫外线(主峰值波长是253.7nm，约占全部辐射能的70-80%；次峰值波长是185nm，约占全部辐射能的10%)，以释放多余的能量。
荧光粉吸收紫外线的辐射能后发出可见光。
荧光粉不同，发出的光线也不同，这就是荧光灯可做成白色和各种彩色的缘由。
由于荧光灯所消耗的电能大部分用于产生紫外线，因此，荧光灯的发光效率远比白炽灯和卤钨灯高，是目前节能的电光源。
荧光灯管中是压力约为0.8Pa的汞蒸汽，在电场作用下放电，在放电过程中，汞原子的价电子不断地从原始状态被激发成激发态，同时由激发态自发的返回到基态，将价电子的电能转化为电磁辐射能，并辐射出3.7nm的紫外线（另外还约有10%的85nm的短波紫外线）。
载波管内壁上的荧光粉吸收353.7nm的紫外线，把它转化为可见光。
无极荧光灯即无极灯，它取消了对传统荧光灯的灯丝和电极，利用电磁耦合的原理，使汞原子从原始状态激发成激发态，其发光原理和原统荧光灯相似，是现今最新型的节能光源。
有寿命长、光效高、显色性好等优点。
荧光灯二、发光原理从荧光灯的发光机制可见，荧光粉对荧光灯的质量起关键作用。
20世纪50年代以后的荧光灯大都采用卤磷酸钙，俗称卤粉。
卤粉价格便宜，但发光效率不够高，热稳定性差，光衰较大，光通维持率低，因此，它不适用于细管径紧凑型荧光灯中。
光源的色温及显色性
光源的色温及显色性所有固体、液体和气体如果达到足够高的温度，都会发射出可见光。
白炽灯中的固体钨约在3000K时的炽热发光，这是我们最为熟悉的人造光源。
通常是随着辐射体的温度升高而提高，辐射光色从暗红，经过桔黄、发白，然后是炽兰。
这样色温也随着辐射体的温度升高而提高。
这是遵循斯蒂芬—波尔兹曼定律：绝对黑体的能量亮度与物体绝对温度的四次方成正比。
1 色温将一标准黑体加热，随着温度升高黑体的颜色开始沿着深红-浅红-橙-黄-白-蓝逐渐改变，当某光源发出的光的颜色与标准黑体处于某温度的颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为光源的色温，以绝对温度K来表示。
基本色如表光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼真的程度，显色性高的光源对颜色表现较好，我们所见到的颜色也就接近自然色，显色性低的光源对颜色再现较差，我们所见到的颜色偏差也较大，用显色指数（Ra）表示。
国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为100，各类光源的显色指数各有相同，如：高压钠灯的显色指数为Ra=23，荧光灯管显色指数Ra=60-90。
显色指数越接近100，显色性就越好。
如下图：不同显色指数下的物体所呈现出来的效果；很好较好普通Ra=100 80<Ra<90 60<Ra<803 颜色显色性和照度光源的显色指数与照度一起决定环境的视觉清晰度。
研究表明，在照度和显色指数之间存在一种平衡关系。
从广泛的实验中得到的结果是：用显色指数Ra>90的灯照明办公室，就其外观的满意程度来说，要比用显色指数低的灯（Ra<60）照明的办公室，照度值可降低25%以上。
要注意的是针对良好的视觉外观而言，如果为了节能而把室内照度减少到使视功能变坏的水平，那就不对了。
应该尽可能选用有最佳显色指数和发光效率高的光源采用适当的照度，以便以最小的能量费用获得良好的视觉外观效果。
4 眩光评价方法在视野范围内有亮度极高的物体，或亮度对比过大，或空间和时间上存在极端的对比，就可引起不舒适的视觉，或造成视功能下降，或同时产生这两种效应的现象，称为眩光。
led光源标准
led光源标准
LED光源的标准包括以下内容：
1. 光通量（lumen）：LED光源的发光量，是衡量LED光源亮度的重要指标。
2. 光效（lm/W）：LED光源的光效表示单位电力输入下的光输出量，是衡量LED 光源能效的重要指标。
3. 色温（Kelvin）：LED光源的色温表示光源的色彩特性，是衡量LED光源色彩标准化的重要指标。
4. 显色性（CRI）：LED光源的显色性是指光源照射下物体的色彩还原能力，是衡量LED光源色彩还原能力的重要指标。
5. 寿命（hrs）：LED光源的寿命表示该光源在使用中的持续时间，是衡量LED 光源使用寿命的重要指标。
6. 谐波（THD）：LED光源的谐波是指电器设备工作时产生的电压和电流的非线性失真，是衡量LED光源质量的重要指标。
7. 电压（V）和电流（A）：LED光源的电压和电流是衡量LED光源电气参数的重要指标，也决定了LED驱动器的适用范围。
8. 外部尺寸和安装方式：LED光源的外部尺寸和安装方式也是重要的标准，在实际应用中需要考虑光源的尺寸和安装方式是否符合要求。
常用电光源的种类及特性
常用电光源的种类及特性电光源是指以电能为能源，通过产生并控制电流，将电能转换为光能的装置。
常用的电光源主要包括白炽灯、荧光灯、LED灯等。
下面将逐一介绍它们的特性。
1.白炽灯白炽灯是最早、最常见的一种电光源。
它的主要特性有以下几个方面：(1)光谱分布广：白炽灯的光谱连续，没有明显的颜色间断，能够辐射出几乎全息光谱，所以它的颜色还是相对较真实的。
(2)显色性好：白炽灯的显色指数比较高，通常在80左右，能够较好地还原物体的真实颜色。
(3)色温较低：白炽灯一般色温在2000K至3000K之间，发出的光线呈现暖黄色调，使人感到温暖、舒适。
(4)能效低：白炽灯的能效比较低，只有5%至10%，大部分的电能转化为热能散失掉了。
2.荧光灯荧光灯是一种以荧光粉为发光层的电光源，它具有以下特性：(1)高能效：荧光灯的能效要比白炽灯高出很多，一般在20%至30%。
(2)色温变化大：荧光灯的色温范围较广，从2700K至6500K都有，可以在不同环境下调节其光色。
(3)光度下降快：荧光灯的亮度会随着使用时间的增长而逐渐降低，所以需要定期更换荧光灯管。
(4)启动时间较长：荧光灯的启动需要一定的时间，一般在几秒至十几秒钟之间，会比较慢。
3.LED灯LED（Light Emitting Diode）灯是一种最新的电光源，它具有以下特性：(1)高能效：LED灯的能效远高于白炽灯和荧光灯，可以达到30%以上。
(2)色彩丰富：LED灯可以发出多种颜色的光，可以通过调节电流和控制荧光粉的类型来实现。
(4)响应速度快：LED灯的响应速度非常快，可以瞬间达到最大亮度。
(5)焦点可调：LED灯可以通过光路设计来调节光的焦点，实现照明的不同需求。
总之，白炽灯、荧光灯和LED灯是常用的电光源，它们各自具有不同的特性和应用场景。
白炽灯适用于需要温暖舒适光线的场所；荧光灯适用于对高能效要求较高的场所；而LED灯则适用于对高能效、长寿命、灵活性要求较高的场所。
光通量与色温
光通量、发光强度、照度、亮度之间的关系图示显色性光源对于物体颜色显现的程度成为显色性，也就是颜色逼真的程度，显色性高的光源对颜色的表现较好，我们所看到的颜色也就较近自然原色。
显色性低的淘汰对颜色的表现较差，我们所看到颜色偏差也较大。
为何会有显色性高低之情形发生？其关键在于该光线之“分光特性”。
可见光之波长在380nm至780nm之范围内，也就是我们在光谱中见到的红、橙、黄、绿、兰、靛、紫的范围，如果光源所放射的光之中所含的各色光的比例和自然光相近。
则我们眼睛所看到的颜色也就较为逼真。
平均显色评价(Re)：在光源照射下的色彩的再现度的数值表示以Ra100为基准光。
数值越低、与基准光差异越大，显色性愈低。
光源的光色(色温)色温3200-3500K 色温3500-4000K 色温4000K-4500K 色温5000-5600K色温色温度是以绝对温度K(开尔文)来表示。
乃是将一标准黑体加热，温度升高至某一程度时颜色开始由深红→浅红→橙黄→白→蓝白→蓝逐渐改变，利用这种光色变化特性，某光源的光色与黑体的光色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为该光源之色温度。
色温影响着空间的气氛。
色温在3300k以下时，光色就开始有偏红的现象，给人是一种温暖的感觉，色温超过5000k时颜色偏白色光，给人是一种清冷的感觉。
另外，在不同色温的照明环境中色温又同时影响着人们对周边环境色彩的感觉。
比如，在红色的光源下，人们往往不能完美地看到红色。
绝对温度K是1848年由英国物理学家Keivin提出。
他认为摄氏零下273.16℃才是温度起点。
因此，绝对温度的计算方式，就是273.16℃再加上一般常用的摄氏温度，如人体常温为36℃，也是绝对温度309K。
光源效率光源效率光源效率亦称经济效率是以其所发出的光能量队以其耗电量所得之值，光源效率(lm/W)=流明(lm)/耗电量(W)，即每一瓦电力所发出光的量，其数值越高表示光源效率越高越节能(如下表)。
色温(文字)解析
（三）不同色温的拍摄效果
（四）色温与微倒度
• 为了便于换算，国际上通常采用 微倒度的概念来表示色温。
• 所谓微倒度（Mired）指的是色 温的倒数的百万分之一。
• 因此微倒度的数值等于色温的倒 数乘以1,000,000。
即：
微倒度=1,000,000/色温的度数。
• 例如：
• 色温为5,000K，则微倒度 =1,000,000÷5,000=200；
十倍微倒 50-56 39-50 29-31 14-19 18-19 42-56 15-17 14-17 13-16
国际上用微倒度数值的差来表示 滤光镜的色温校正值。
• 例如灯光型胶片在日光下拍摄： • 日光的色温是5,500K，相应的微倒
度数值就是182； • 而灯光型胶片的平衡色温是3,200K，
• 日光灯
30-40
• 普通高压钠灯 25-30
• 高压水银灯 15-20
• 暗室用低压钠灯 0-5
• 拍摄用的光源和观片用的光源的 显色性要求就不一样。（灯箱）
• 拍摄用的光源标准光源——充惰 性气体（A、B、C、D）。
• 观片用的光源可以用高显色荧光 灯
五、摄影常用光源色温
（一）白炽灯（连续光源）
色温与白平衡
• 色温：光学属性 • 白平衡：相机设置
一组冬天日落前后的色温对比
四、光源的显色性：
• 光源照射在彩色的物体上， 彩色物体所能够表现出来 的色彩效果。
• 色彩越丰富，说明光源的 显色性越好。
• 彩色物体在光源的照射下，其色 觉效果越接近标准光源（如标准 C光源）的照射效果，显色性越 好。
相应的微倒度数值就是313； • 于是应该选用的滤光镜的色温校正
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光源的显色性与色温
光源对物体的显色能力称为显色性，是通过与同色温的参考或基准光源（白炽灯或太阳光）下物体外观颜色的比较。
光所发射的光谱内容决定光源的光色，但同样光色可由许多，少数甚至仅仅两个单色的光波纵使而成，对各个颜色的显色性亦大不相同。
相同光色的光源会有相异的光谱组成，光谱组成较广的光源较有可能提供较佳的显色品质。
当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的色差(color shift)。
色差程度愈大，光源对该色的显色性愈差。
演色指数系数(Kaufman)仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法
显色分两种
忠实显色：能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数(Ra)高的光源，其数值接近100，显色性最好。
效果显色：要鲜明地强调特定色彩，表现美的生活可以利用加色的方法来加强显色效果。
采用低色温光源照射，能使红色更加鲜艳；采用中等色温光源照射，使蓝色具有清凉感；采用高色温光源照射，使物体有冷的感觉。
显色指数与显色性的关系
当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的color shift.色差程度越大，光源对该色的显色性越差。
演色指数系数（Kau fman）仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法。
白炽灯的显色指数定义为100，视为理想的基准光源。
此系统以8种彩度中等的标准色样来检验，比较在测试光源下与在同色温的基准下此8色的偏离（Deviation）程度，以测量该光源的显色指数，取平均偏差值Ra20-100，以100为最高，平均色差越大，Rr值越低。
低于20的光源通常不适于一般用途。
指数（Ra）等级显色性一般应用90-100 1A 优良需要色彩精确对比的场所
80-89 1B 需要色彩正确判断的场所
60-79 2 普通需要中等显色性的场所
40-59 3 对显色性的要求较低，色差较小的场所
20-39 4 较差对显色性无具体要求的场所
色温（CT-color temperature）
当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度就称为该光源的色温，用绝对温度K （kelvim）表示.黑体辐射理论是建立在热辐射基础上的，所以白炽灯一类的热辐射光源的光谱功率分布与黑体在可见区的光谱功率分布比较接近，都是连续光谱，用色温的概念完全可以描述这类光源的颜色特性。
相关色温（CCT-correlated color temperature）
当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色接近时，黑体的温度就称为该光源的相关色温，单位为K。
由于气体放电光源一般为非连续光谱，与黑体辐射的连续光谱不能完全吻合，所以都采用相关色温来近似描述其颜色特性。
色温（或相关色温）在3300K以下的光源，颜色偏红，给人一种温暖的感觉。
色温超过5300K时，颜色偏兰，给人一种清冷的感觉。
通常气温较高的地区，人们多采用色温高于4000K的光源，而气温较低的地区则多用4000K以下的光源。
色指数（Ra-color rendering index）
太阳光和白炽灯均辐射连续光谱，在可见光的波长（380nm-760nm）范围内，包含着红、橙、黄、绿、青、兰、紫等各种色光。
物体在太阳光和白炽灯的照射下，显示出它的真实颜色，但当物体在非连续光谱的气体放电灯的照射下，颜色就会有不同程度的失真。
我们把光源对物体真实颜色的呈现程度称为光源的显色性。
为了对光源的显色性进行定量的评价，引入显色指数的概念。
以标准光源为准，将其显色指数定为100，其余光源的显色指数均低于100。
显色指数用Ra表示，Ra值越大，光源的显色性越好。