【導(dǎo)讀】在大多數(shù)人的思維里，白光位于黑體輻射軌跡上，而色溫高低分為暖白和冷白。這難道就是真相？黑體輻射軌跡真的是人們認(rèn)為的白光？本文就告訴你真正的答案。
2013年，研究人員 Rea 和 Freyssinier 的研究成果表明不同色溫的白光軌跡并不完全與黑體輻射軌跡重合。實(shí)驗(yàn)中觀察者評(píng)價(jià)的是燈箱內(nèi)的白色內(nèi)壁，照明光源包括2700K、3000K、3500K、4100K、5000K和6500K這六組色溫，每組色溫組里還分為七種不同 Duv值的光源。
如下圖所示，七種光源中的一種光源其色品位于黑體輻射軌跡上，其他六種光源的色品則較為均勻地分布于該組光源的等色溫線上。對(duì)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析之后，發(fā)現(xiàn)當(dāng)光源色溫低于4000K時(shí)，觀察者認(rèn)為的白光色品坐標(biāo)位于黑體輻射軌跡下方，而當(dāng)光源色溫高于4000K時(shí)，評(píng)價(jià)所得的白光色品坐標(biāo)位于黑體輻射軌跡上方。所以，黑體輻射軌跡上的點(diǎn)基本不是人眼所感知的白光。
圖1
2014年，Smet 等人進(jìn)行了研究物體白度的實(shí)驗(yàn)。研究對(duì)象是燈箱中由投影儀照射的三維立方體，觀察者可通過控制投影儀來變換立方體的顏色從而調(diào)節(jié)出最符合觀察者預(yù)期的白光。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示，兩種心理物理學(xué)方法的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均表明觀察者預(yù)期的最佳白光是色溫約為6000K、Duv為負(fù)值的光源，且當(dāng)光源亮度越來越高時(shí)，觀察者感知的白光色溫越來越低。基于前人的研究，浙江大學(xué)的研究人員進(jìn)行了相關(guān)的白光評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)。如下圖所示，實(shí)驗(yàn)在一個(gè)客廳環(huán)境中進(jìn)行，照明光源采用的是可調(diào)光譜的 THOUSLITE LEDCube 光源，觀察者評(píng)價(jià)的是正對(duì)面的白墻區(qū)域以及桌子上的涂料色卡以及 X-Rite ColorChecker 色卡中的白色塊。
表1
LED 可調(diào)光源照明色溫分別設(shè)定為6500K（標(biāo)準(zhǔn)照明體D65）、5000K（標(biāo)準(zhǔn)照明體D50）、4000K、3500K和2850K（標(biāo)準(zhǔn)照明體A）這五種。觀察者進(jìn)行評(píng)價(jià)的色貌屬性包括：墻面的明亮度、鮮艷度、溫暖屬性以及特定區(qū)域的白度、白色百分比、喜好性白色和特定區(qū)域（圖中紅線框起來的部分）的色調(diào)成分。
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對(duì)于色調(diào)成分的評(píng)價(jià)規(guī)則需要詳細(xì)的介紹，如下圖所示，純紅色、純黃色、純綠色和純藍(lán)色的光源色調(diào)成分分別為0、100、200和300，其他顏色則根據(jù)各單色所占比例進(jìn)行色調(diào)成分的評(píng)價(jià)，例如偏紅的橙色其色調(diào)成分可能為30，而偏黃的橙色則色調(diào)成分可能為70。
圖2
事實(shí)上，色調(diào)成分對(duì)觀察者心理感知的影響很大；偏藍(lán)色的照明光源（色調(diào)成分靠近300左右）使得房間給人的心理感知更冷、更明亮、更不鮮艷且更白；相反的是，偏紅色的照明光源（色調(diào)成分接近0或400）使得房間給人的心理感知更溫暖、更暗、更鮮艷且白度降低。
浙江大學(xué)等人的心理物理學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與前人的研究結(jié)論十分相似（圖中實(shí)線為浙江大學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，虛線部分為Rea等人的研究結(jié)果），即光源色溫低于4000K時(shí)，觀察者認(rèn)為的白光色品坐標(biāo)位于黑體輻射軌跡線的下方；而光源色溫高于4000K時(shí)情況則恰好相反。
圖3
一個(gè)明亮房間看起來更冷、更不鮮艷且更白，而一個(gè)較黑的房間則會(huì)顯得溫暖、更鮮艷且白度較低。有意思的是，當(dāng)房間內(nèi)的照明變亮?xí)r，色卡顏色變得更為鮮艷，而整個(gè)房間的鮮艷度卻降低。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)設(shè)置的房間中除了大面積的白墻外，只有小部分視野內(nèi)存在彩色物體。
照明光源的色溫和 Duv 值也對(duì)房間和物體的色貌產(chǎn)生了一定影響。高色溫或低 Duv 值的照明光源使得房間和物體更為明亮。照明光源在一定范圍內(nèi)的色溫的增加會(huì)降低房間的鮮艷度，隨后在光源色溫升至6000K時(shí)鮮艷度又會(huì)增加，這也從側(cè)面證明了色溫為6000K的照明光源是觀察者認(rèn)為的最中性的白光。
