Глава 1 Общие свойства излучения

Оптические основы фотографии

1.5. Цветовая температура источников света
Повышая температуру абсолютно черного тела, можно добиться такого изменения положения его кривой, при котором максимумы в его спектре и в спектре реального тела, например нити лампы накаливания, будут приходиться на одну и ту же длину волны. В примере, показанном па рис. 1.7, максимумы приведены к общей абсциссе, если нить лампы нагрета до 2450 К, а абсолютно черное тело - до 2500 К- При совпадении максимумов ординаты кривых пропорциональны. Это значит, что цветности сравниваемых излучений одинаковы. Температура абсолютно черного тела (К), при которой распределение энергии в его спектре пропорционально распределению энергии в спектре данного источника света, называется цветовой температурой источника. Равнозначно этому и другое определение: температура абсолютно черного тела, при которой его излучение имеет ту же цветность, что и излучение данного источника, называется цветовой. Из второго определения ясен смысл термина: температура, указывающая цветность излучения (правильнее было бы - цветостная температура).

Пропорциональность ординат спектральных характеристик эталона и данного источника света дает возможность определить его цветовую температуру, не прибегая к построению кривых. Из рис. 1.7 понятно, что при одинаковых цветностях излучений для любых двух ординат соблюдается равенство отношений

где r - спектральные интенсивности энергетической светимости;
а, р - индексы, указывающие тип излучателя (реальный или абсолютно черное тело).

Из формулы следует, что для измерения цветовой температуры достаточно фотометрически определить отношение

в спектре данного источника и затем по семейству кривых светимости абсолютно черного тела найти ту, для которой это отношение справедливо. Температура, указываемая этой кривой, и есть цветовая температура данного источника.

Рассматриваемую характеристику принято определять при отношении r665 / r470, которое в соответствии с цветностями излучений 665 и 470 называется "красно-синим". Практически сопоставления "красно-синего" отношения с кривыми Планка не требуется, так как используются специальные фотометры, при разработке шкал которых учитываются необходимые данные.

В табл. 1.3 приведены цветовые температуры ламп накаливания и солнца.

Таблица 1.3
Цветовые температуры некоторых источников света
Источник Тцв К
Лампы накаливания:
  осветительные
  прожекторные и кииопроекционныс

2700-2950
2900-3300
Средний дневной свет на широте Москвы:
  на вертикальной плоскости
  на горизонтальной плоскости

5250
5700
Голубой небосвод 12000-30000


Источники, имеющие одну и ту же цветовую температуру, при соответствующим образом подобранных продолжительностях экспонирования, оказывают на фотоматериалы, обладающие одинаковой спектральной чувствительностью, тождественное фотографическое действие.

Понятие "цветовая температура" приложимо только к тепловым источникам света. Совпадения цветности абсолютно черного тела с цветностью нетеплового источника, например люминесцентной лампы, добиться можно. Но при этом спектральный состав излучения указанных источников будет разным и их фотографическое действие неодинаковым.
Назад Оптические основы фотографии Продолжение