三、色彩与色温

三、色彩与色温

一般的物体在温度变化时都可产生色光及色彩的变化。有经验的炼钢工人根据铁水的色彩可以判断出大致的温度,天文学家也是根据恒星发光的色彩来确定其温度。光线的质量影响物体的着色。色温0°=273 K(K 为温度单位卡尔文)是其基础。

空气稀少时无色,受冷后变成小水珠,形成雾,为白色。人的皮肤受热呈偏红色,受冷则呈青灰色。树叶夏天为绿色,秋霜之后呈红色。这些都是温度影响色彩的事例。

反之,色彩的变化也能影响温度的变化。当原子弹在广岛爆炸时,穿着花纹服装的人,浅色下皮肤灼伤轻,深色下皮肤灼伤重,并且相差很大,而穿白色服装的人则几乎免于灼伤。根据美国科学家的实验,在沙漠地区穿黑色军服的士兵每小时可吸收太阳光的热荷为606千焦耳,穿绿色军服的士兵为472千焦耳,而穿白色军服的士兵只有384千焦耳。可见,白浅色反射能力强,而深暗色则吸收能力强,温度各不同。

色温是根据发光面颜色估计其实际温度的物理量,等于辐射同样光谱成分黑体的物理量。如果物体的颜色和黑体在某一温度的颜色接近或相同,那么这个黑体温度就称为该物体的“色温度”。以加热的铁块色彩变化为例:铁块的颜色会随着温度的升高而变化,当温度达到一定高度时,铁块呈红色,然后由红变橙;当温度升高到1535℃时,铁块开始熔化,变为橙色;当温度继续升高到3000℃时,铁块的颜色接近于蓝白色。从铁块的色彩变化过程中可以得出色温与色彩变化的基本规律:在色温低的光源中,蓝光成分少,红光成分多;在色温高的光源中则相反(图1-7)。例如,烛光为1930K;钨丝灯为2760~2900K;荧光灯为3000 K;闪光灯为3800 K;中午阳光为5600 K;电子闪光灯为6000 K;蓝天为12000~18000K。

1-7 色温图