色温是描述光源色彩特性的重要参数，对摄影、照明设计、视觉舒适度等有着深远影响。本文将系统解析光源色温的定义范围、科学原理、测量方法及实际应用，帮助您全面掌握这一关键技术指标。

光源色温的定义与范围

1.1 色温的科学定义

色温（Color Temperature）以开尔文（K）为单位，源自黑体辐射理论。当理想黑体（如铁块）受热时，随温度升高会发出不同颜色的光：

低温（<2000K）：暗红色（如烛光）

中温（3000-5000K）：黄白过渡色（如白炽灯）

高温（>6500K）：冷蓝色（如正午阳光）

色温测量的原理与方法

1 测量原理

色温测量基于光源的光谱功率分布（SPD），通过计算与黑体辐射曲线的匹配度确定色温值。现代测量技术主要分为三类：

（1）光谱辐射计法

原理：精确测量380-780nm可见光谱

设备：分光光度计

精度：±1K（实验室级）

成本：高（5万-50万元）

（2）色度计法

原理：通过RGB传感器计算色坐标（CIE xy）

设备：便携式色温计

精度：±50K

成本：中（1000-10000元）

（3）比色法

原理：对比标准色卡（如X-Rite ColorChecker）

精度：±200K

成本：低（适用于摄影）

实用测量技巧

1 专业级测量流程

设备校准：使用标准光源（如2856K卤素灯）校准

环境控制：在暗室或恒定光照环境下测量

测量角度：保持传感器与光源呈90°角

多点采样：对光源不同位置取3-5次测量取均值

2 低成本测量方案

方案A：数码相机法

拍摄标准灰卡（18%中性灰）

用Raw格式导入Lightroom

使用白平衡吸管工具读取色温值

方案B：手机APP法

推荐应用：

Lux Light Meter Pro（iOS）

Light Spectrum Analyzer（Android）

注意：手机摄像头需先校准，误差约±300K

色温测量的核心挑战

1 混合光源难题

当环境存在多色温光源时（如窗光+LED灯），建议：

分别测量各光源后加权计算

使用分光式测量设备

2 显色性干扰

低显色指数（CRI<80）的光源会导致：

测量值漂移±200K以上

解决方案：优先选用CRI>90的光源测量

行业应用案例

1 影视灯光调控

好莱坞标准：

日光场景：5500K±100K

钨丝灯场景：3200K±50K

特殊效果：用CTO/CTB滤色片微调

2 博物馆照明

文物保护要求：

油画照明：3000K（CRI>95）

瓷器展示：4000K（UV<10μW/lm）

3 工业检测

汽车喷涂车间：

标准光源：D65（6500K）

允许偏差：±500K