《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁(yè) > 顯示光電 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 燈光的顏色與光譜分析
燈光的顏色與光譜分析
摘要: 舞臺(tái)照明用電光源主要有兩大類:熱輻射光源和氣體放電光源。
關(guān)鍵詞: 光譜 光源 連續(xù)光譜
Abstract:
Key words :

  舞臺(tái)演藝中燈光的顏色極其豐富多彩,有的燈光師運(yùn)用大白光照明舞臺(tái)景物,,原法原味,,十分耐人尋味;有的燈光師喜用色光,大面積染色、小塊點(diǎn)彩,格外撩動(dòng)觀眾的眼球,。

  舞臺(tái)燈光的顏色主要來源于兩個(gè)途徑:電光原的光色和電光源(或燈具)附加濾色片所引發(fā)的光色,。

  1、電光源的光色及其光譜分析

  舞臺(tái)燈光中各種各類電光源百色齊放,,亮艷紛呈,,它們的顏色都統(tǒng)一冠之以相應(yīng)的色溫或相關(guān)色溫,采用黑體的輻射溫度定量地科學(xué)表述光源的光色,,數(shù)字化地表述生理上,、心理上的視覺量是一大進(jìn)步。

  舞臺(tái)照明用電光源主要有兩大類:熱輻射光源和氣體放電光源,。歸屬于熱輻射光源類的有:鹵鎢燈(鹵素?zé)簦?、蒸鋁泡、白熾燈等,,歸屬于氣體放電燈類的有:氙燈,、金鹵燈、熒光燈等,。它們具有各自不同的光譜輻射相對(duì)能量分布,,刺激人眼后,通常會(huì)呈現(xiàn)出不同的光色效應(yīng),。但也存在著“同色異譜”現(xiàn)象,,即不同光譜相對(duì)能量公布的光也會(huì)引發(fā)相同的顏色視覺,或曰相同的光色也可能有不同的光譜相對(duì)能量分布,。

   某熒光燈(3200K)與鹵鎢泡(3200K)的光譜相對(duì)能量分布,,某熒光燈(5500K)與日光(5500K)的光譜相對(duì)能量分布。解讀這四條譜線,,可以引發(fā)見解如下:

  1.不同的光淅擁有不同的光譜相對(duì)能量分布,,呈現(xiàn)不同的光色,分別標(biāo)注以不同的色溫3200KT 5500K,。

  2.同色異譜現(xiàn)象客觀存在。兩種光源有相同的色溫,,但兩者的光譜相對(duì)能量分布并不完全相同,。

  3.色溫3200K光源的光譜分布中藍(lán)、紅光相對(duì)能量的比例較小,,而色溫5500K光源的光譜分布中藍(lán),、紅光相對(duì)能量的比例有很大提升。

  4.鹵鎢燈與日光的光譜相對(duì)能量分布曲線是連續(xù)的,,是平滑過渡的,,而熒光燈的光譜相對(duì)能量分布曲線有幾個(gè)波峰,間夾著幾條強(qiáng)烈輻射的線光譜,,它們是幾種熒光粉化學(xué)元素的特征譜線,。

  雖然熒光燈與相應(yīng)的鹵鎢燈或日光的光譜相通能量分布曲線的走向大體相同,,但光譜分布的細(xì)節(jié)仍有差異,有的波段的差異還是很大的,。盡管它們標(biāo)以相同的色溫3200K或5500K,,然而在其背后仍隱含著兩者的區(qū)別:

  (1)鹵鎢燈,、太陽(yáng)與黑體一樣,,都是熱輻射光源,它們的色度點(diǎn)就是在色度圖的黑體軌跡上,,而熒光燈與黑體不同,,是氣體放電燈,它的色度點(diǎn)偏離黑體軌跡線,,只是表明其與3200K或5500K色度點(diǎn)最為接近,,才標(biāo)注以色溫3200K或5500K。為了區(qū)分兩者的這種差異,,氣體放電光源的顏色冠之以“相關(guān)色溫”,。

  (2)標(biāo)注相同色溫的熱輻射光源和氣體放電光源產(chǎn)并不擁有相同的顯色性,。由于熒光燈具有顯著的線光譜分布特征,,通常它們的顯色指數(shù)低于同色溫的熱輻射光源。

  鏑燈(一種金屬鹵化物燈)的光譜相對(duì)能量分布曲線圖,,顯見,,整個(gè)光譜范圍由連續(xù)光譜構(gòu)成的基礎(chǔ)上間夾著幾處光譜輻射很強(qiáng)的線光譜,藍(lán),、紅光的相對(duì)比例較高,。鏑燈的色溫在5000K-600K之間,其光譜分布與日光相近,,但顯色性不及日光,,其顯色指數(shù)在80-90之間。它是一種高色溫,、高顯色性,、高光效的氣體放電燈,完全滿足于舞臺(tái),、影視燈光領(lǐng)域的技術(shù)要求,,顯現(xiàn)出越來越廣闊的應(yīng)用前景。

  氙燈光譜相對(duì)能量分布曲線,,其光譜分布與日光十分接近,,整個(gè)光譜范圍是連續(xù)光譜,僅在480nm左右有一小波峰,,具有更強(qiáng)的輻射能量,。由此不難推斷:氙燈也是一種高色溫的電光源,,色溫約為5500K,具有優(yōu)異的顯色性能,,其顯色指數(shù)可高達(dá)94,。氙燈優(yōu)秀的綜合性能在氣體放電燈中出類拔萃,它在高光度遠(yuǎn)射程追光燈,、投影燈,、投光燈中的研發(fā)、應(yīng)用早已開花結(jié)果,。

  當(dāng)舞臺(tái)燈光進(jìn)行漸明漸暗調(diào)光時(shí),,光源的光色和色溫會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化,表明其光譜輻射相對(duì)能量分布改變了,。例如,,鹵鎢燈從額定電壓值下調(diào)光時(shí),光參數(shù)的變化規(guī)律是:光亮度和色溫逐漸降低,,光色漸漸向紅色方向漂移,,反之,當(dāng)工作電壓推升時(shí),,光亮度和色溫都會(huì)提高,,光色從紅折色向黃白色漸變,在燈前配置色片的情況下,,運(yùn)用調(diào)光或非額定電壓工作狀態(tài)時(shí),,要考量光源色溫變化連帶引發(fā)色光變化的大趨勢(shì)。

  2,、色光及其光譜分析

  燈光的顏色可能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換,,最簡(jiǎn)單,最實(shí)用,,最常用的方法是在光源(或燈具)前配置特制的濾色片,,便能獲得新的光色。

  濾色片有兩大類:色溫轉(zhuǎn)換濾色片(或稱色溫較正濾色片)和彩色燈光濾色片,。濾色片具有對(duì)光有選擇性吸收的光學(xué)特性,,如濾色片介質(zhì)對(duì)可見光譜各波長(zhǎng)的光具有不同比例的吸收,改變了光源的光譜相對(duì)能量分布,,其透射光刺激人眼會(huì)誘導(dǎo)出不同于光源的光色效應(yīng)。不同色品的濾色片擁有各自不同的光譜透射率曲線,,傳達(dá)出它們不同選擇性吸收的光學(xué)特性,。

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載,。