色温在灯光中的作用

季和平

（中原油田歌舞团，河南 濮阳 457001）

为了讨论和比较光源的彩色品质，灯光技术引进了色温这一物理量，色温究竟是指什么？我们知道，通常人眼所见到的光线，是由7种色光的光谱组成。但其中有些光线偏蓝，有些则偏红，色温就是专门用来量度光线的颜色成分的。

1 色温的概念

色温的概念是19世纪末由英国物理学家洛德·开尔文提出的。开尔文认为，假定某一纯黑物体能够将加在其上的所有热量吸收，同时又能够将热量生成的能量全部以“光”的形式释放出来的话，它便会因受到热力的高低而变成不同的颜色。任何人都可注意到金属在加热时温度在升高，同时，金属的颜色也在变化，例如，打铁过程中，黑色的铁在炉温中温度升高逐渐变成红色，这便是黑体理论的最好例子。当黑体受到的热力相当于500 ℃ ～ 550 ℃时，便会变成暗红色，达到1 050 ℃ ～ 1 150 ℃时就变成黄色……当黑体受到的热力使它能够放出光谱中的全部可见光波时，它就变成白色，通常我们所用的灯泡内的钨丝就相当于这个黑体。

色温计算法就是根据以上原理，用“K”来表示受热钨丝所放射出光线的色温。因而，光源的颜色成分是与该黑体所受的热力温度相对应的。只不过色温是用开尔文（K）单位表示，而不是用摄氏度单位。根据这一原理，任何光线的色温是相当于上述黑体散发出同样颜色时所受到的“温度”。

色温的概念如下：如果某光源的颜色与黑体在某一温度下的颜色相同（对气体放电光源来讲是相似）时，则黑体的这个温度就称为该光源的颜色温度，简称色温。单位是K（开尔文，即绝对温标，它与摄氏温标的换算关系是K= ℃ + 273.15）。

2 色温的特殊性与典型光源的色温

这里所讲的色温与光源的实际工作温度可能完全不同，它们本质上是两个根本不同的物理量，千万不要混淆。

绝对黑体在温度升高时不仅辐射的光通量增强，而且，其波峰也逐渐有长波向短波方向偏移，即光谱中的蓝紫成分逐渐增加。所以，色温较低的光源其光色趋于橙黄，比如普通白炽灯；色温适中，比如日光；色温过高，则光色发蓝，比如北方的晴朗天空。

由于阳光透过云层时所发生的散射和扩散的影响程度不同，以及太阳的高度和各季节太阳距离地球轴线的夹角不同，太阳光的色温是因时而异的。

当然，电光源的色温也是随着它的电压而异的。若电压值为正常水平，则可达到原设计的色温，当降低电源电压而使灯光变暗时，其色温也会随之降低。表1列出了典型光源的色温值。

3 色温对摄像设备和灯具使用的影响及技术要求

3.1 在室外拍摄时的色温控制

在拍摄电影、电视或新闻时，由于色彩要求相对单一，对灯具和摄像设备的要求相对也较容易达到。电视摄像的灯光色温，内景一般要求为3 200 K，外景（自然光）为5 600 K 或4 500 K。内景录制时，一般照明采用色温是3 200 K的卤钨灯，摄像机的3 200 K色温档与之相匹配即可。外景录制时，只要摄像设备采用5 600 K色温档与室外阳光色温相匹配即可。

太阳升起15°角时，正常情况下，色温为5 400 K ～ 6 000 K。一般情况下，在太阳升起15°～ 60°角之间，拍摄日景为有效时间（这时太阳光色温已正常到5 000 K ～ 5 800 K）。

拍彩色片时，灯具的色温差异一定要搞清楚再用。一般外景用金属卤素镝灯，它的辐射光谱在可见光区与太阳光谱接近，色温在5 000 K ～ 6 000 K 之间，在所有的高色温的光源中，只有氙气灯才有这个特点。拍彩色片差异200 K 色温是用人眼睛看不出来的。如人工光灯具和太阳光色温相差高到200 K 色温以上，就要用滤色纸进行调整。太阳光色温标准为5 400 K，如高于5 600 K 色温，灯具就要用浅品红滤色纸进行调整；如果低到5 200 K 色温以下，就要用浅青蓝滤色纸进行调整。

傍晚时刻拍摄室外夜景，可运用天体自然光亮度，人物或景物都采用5 400 K色温的镝灯光源照明，这样可解决天体、人物或景物光的色温上的差异。

高色温镝灯（色温10 000 K 以上，普通镝灯色温5 400 K），光线呈银白色，属于冷调，对拍摄灿烂的星空很好。

表1 典型光源的色温 单位：K

表2 不同色温的光源与气氛效果之间的联系

3.2 拍摄综艺晚会时的色温控制

由于摄像机对光源的色温比较敏感，光源的色温比摄像机要求的色温高，拍摄出来的画面就会偏蓝；光源的色温比摄像机要求的低，拍摄出来的画面就会偏红。所以，在录制晚会时，常常与晚会现场的效果存在很大差距。这是由于晚会灯光现场色温与摄像机色温不匹配的原因造成的。

灯光师为了营造特定的意境、氛围使灯光效果能达到辉煌、宏大、美如仙境的效果，不仅要使用色温5 600 K以上的高色温灯具，而且，要同时使用色温为2 800 K ～ 3 200 K左右的低色温灯具以及多种色温瞬时变换的舞台电脑灯具。对摄像机而言，一般分为3 200 K和5 600 K两个色温档，不管使用哪个档位，都会使很多色彩严重失真。例如在摄像机上只能看到蓝色、桃红色、黄色，其他颜色如绿色、橙色、紫色、红色却看不见。

所以，在录制晚会时，尽量让现场各种灯具色温尽可能地保持一致性。舞台电脑灯具也要保证各种颜色片单独或重叠时投射出来光斑颜色的纯正度，并与现场各种灯具色温尽可能地保持一致性，才能保证电视晚会、大型场馆、演示场所在录制后的播放效果。一般情况下，演播室演区光的色温为3 050 K± 150 K。

4 色温对人们心理的影响及现实生活中的应用

色温除了直接影响摄像机的黑白平衡和胶片的感光情况外，还对人的心理有着重大影响。一般来讲，色温越低，颜色越接近于火焰色，就越会给人以温暖、热烈的感觉；色温越高，光色蓝中带青，就给人以寒冷、文雅的感觉。色温为5 400 K的光源，相当于直射阳光，故仍是一种偏暖的白光。表2列出了不同色温的光源与气氛效果之间的联系。

由于色温对人们心理的这种影响，所以，在选择灯具光色前，要先决定需要什么样的色温。

（1）不同色温的光源适用的范围

2 700 K以下：经常用作与荧光灯2 700 K条件混用的重点（加强）照明；

3 000 K ～ 3 200 K：用作超市零售使货品显色有吸引力的原色光源；

3 700 K：用于需要“柔和”光的地方；

4 000 K：用于通用照明，如工厂、停车场、仓库等；

5 000 K ～ 5 500 K：日光型泡，用于园艺、水池等高光色反差场所。

（2）特殊光色适用的场所

蓝、绿、绛红、品红、黄等，适用于需要色光而又不因滤色片损失亮度的专用场所，如主题公园、古建筑、雕塑等。

（3）在体育场内或体育馆里安装的灯光设备

一般在田径体育场的跑道之外两端，分别立有多个铁架，铁架上分别放置多台5 400 K色温、2 kW功率的镝灯，它可把夜间体育场照得如同白昼一般。

总之，色温在灯光中的作用无处不在。不论是用于影视艺术的拍摄，舞厅、舞台的灯光，还是各种建筑的照明、生活中家庭装饰的照明，到处都能见到色温作用的影响。正确掌握色温的作用并运用好，会使文艺演出富有更多的变化，使人们的生活更丰富多彩。