顏色隨溫度變化的計算單位是k色溫,由英文Color Temperature翻譯而來。它是通過比較光源的顏色和黑體的溫度而產生的壹種表示方法。色溫標準是由英國物理學家威廉·湯姆孫·開爾文壹世男爵提出的。因此,攝影中經常聽到的色溫k值、克羅伊茨費爾特標度、開爾文標度等都是以開爾文的名字命名的。
克羅伊茨費爾特-雅各布溫度計將顏色與溫度聯系起來,記錄不同溫度下“黑體”(可以想象為鐵或鎢等金屬)的光顏色,然後根據這壹現象制定溫度與顏色的關系。例如,當溫度低於4000K時,黑體發出的光為淺紅色,那麽4000K的色溫為淺紅色,而當溫度高於7500K時,則為淡藍色,即7500K的色溫趨於淡藍色。
▲在壹般認知中,紅色代表暖色,藍色代表冷色。然而,實際上藍色的色溫值,也就是溫度更高。至於太陽的顏色變化,需要加上大氣反射等其他因素,這與黑體現象無關。上圖是近似值,不是絕對值。圖片來自維基百科。
色溫、凱氏定標與溫度的關系既然凱氏定標主要記錄溫度,那麽凱氏定標與實際溫度有關系嗎?事實上,就像攝氏度中的C壹樣,科裏奧利標度中的K也是溫度的單位,這是壹個基於熱力學的溫度標準。開爾文用當時的空氣溫度計計算出“絕對零度”約等於攝氏度?273度,攝氏度呢?273度作為凱氏溫標的零點標準,指定0攝氏度時為273K。
正因如此,凱氏溫標與溫度之間存在壹定的關系,但在照相等色溫度的應用領域中,K數僅代表光的顏色,與實際溫度的關系不再密不可分。除了黑體加熱發出的光的顏色外,還有自然景物與色溫K數的比較,可以使普通人大致了解色溫的呈現。
▲凱氏溫標和攝氏溫度計。(來源:維基百科)
▲雖然紅色經常與火和熱聯系在壹起,但事實上,藍色的溫度高於紅色,即“冷色溫”比“暖色溫”更“熱”。(來源:CheapStockImage)
常見風景與k數的比較:
1700k:Matchlight 1850k:Candle 3000k:鹵素燈和黃色熒光燈的常見色溫4100K:月光和淺黃色熒光燈5000K:日光6500K:常見白光。如上所述,色溫越冷,色調和白平衡越暖越冷,色溫k值越高,因此隨著科技的發展,現在大多數相機和手機都自動調節白平衡,即在不同光線下自動調節色溫,使圖像中的物體呈現正確的顏色。
此外,手機和相機將設置為晴天模式、多雲模式和熒光燈模式,並通過調整色溫自動校正圖像性能。然而,有時白平衡會被誤判。此時需要手動調整或在制作後通過修圖來調整色彩平衡。更多攝影中的色溫教學,請參考教學文章:《掌中攝影課,關於色溫和白平衡》。
▲下午拍攝風景,整體色溫較低,呈現暖色。
▲調整後色溫較高,冷色溫不太暖。
▲電燈色溫對比。人眼對光和顏色非常敏感,所以只要色溫不同就有可能看到不同的顏色。(來源:維基百科)
色溫也會影響日常生活。除了攝影,色溫也影響著日常生活。例如,2000K左右的低色溫,即暖色溫,紅色光成分較多,使人感到舒適和困倦。反之,5300K以上的冷色溫接近自然光,明亮感容易使人集中註意力,適合辦公場所。
色溫可以應用於圖像、出版、環境布置甚至育種等領域。了解色溫後,睡眠質量也可以隨著生理時鐘進行調整,色溫的適當應用也可以使照片具有更豐富的情境表現力。
▲白平衡和凱氏溫標解釋了這部電影。