色溫是描述光源或發光體特性的一個基本參數，其定義為光源輻射顏色相同時的黑體溫度。但實際光源的光譜功率分布不可能與黑體完全一致，這就延伸出了相關色溫的概念。本文對色溫和相關色溫的含義及色溫和相關色溫的計算方法做了介紹，對光源色溫知識感興趣的朋友可以了解一下！

色溫和相關色溫的定義：

光源的色溫，指當黑體受熱時，隨著溫度的上升，光源顏色與黑體光色相同時，黑體的絕對溫度。隨著溫度的變化，黑體輻射色度曲線為普朗克軌跡，采用最接近普朗克軌跡上某個坐標點溫度為該光源的相關色溫，即CCT。能代表日光相對光譜功率分布的標準照明燈具相關色溫約為6504K，當色溫低于3000K時，光源顏色偏紅，使人感到溫暖，當色溫高于5000K時，光源顏色偏藍，容易使人感到寒冷。對用作照明的LED而言，色溫是一項重要參數。

色溫和相關色溫的計算方法：

光源的色溫是根據黑體輻射定義的。所謂黑體，是指能夠在任何溫度下將輻射到它表面上的任何波長的能量全部吸收。當光源所發光的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時，黑體的這個溫度就稱為該光源的顏色溫度Tc，簡稱色溫（CT）。除熱輻射光源，如白熾燈和鹵素燈，其它光源色度不一定準確地落在黑體軌跡上，對于這類光源，通常用相關色溫來描述光源的顏色特性。相關色溫是指與具有相同亮度刺激的顏色最相似的黑體輻射體的溫度，用K氏溫度表示。計算色溫的方法有很多種，如內插法，是尋求距離被測光源的色坐標點最近的兩條等色溫線，利用幾何作圖法估算出該色坐標點的相關色溫；逐點法是計算得到（u，v）色坐標后，逐點比較其與黑體軌跡點的距離，取最小值點對應色溫即為相關色溫值；等幾何距離間隔法，依據黑體軌跡上的各麥勒德點都是等距的，代表相等的顏色差異，從而計算待測光源的相關色溫；曲線擬合法，利用解析函數擬合色溫計算中的一些變量和自變量，解析函數式可以方便的使用牛頓迭代法得到最小距離點結果，J.L.Gardner計算相關色溫時采用了這種方法，使用高階多項式擬合，簡化了計算。下文將對這幾種方法逐一進行介紹：

1.內插法

內插法是試圖尋求距離被測光源的色坐標點最近的兩條等色溫線，利用幾何作圖法估算出該色坐標點的相關色溫。具體計算法如下：

由于在CIE1960UCS色度圖中心，所有等色溫線均垂直于黑體軌跡的直線，其斜率為k，是隨著相關色溫T變化（k=-1/l）其中1為黑體色軌跡與該等溫線交點（垂足）處的切線的斜率。如下圖所示。

（CIE1960UCS色度圖中的黑體軌跡和等色溫線）CIE1960UCS圖上按10麥勒德間隔分布的等相關色溫線

當找到距離被測光源色坐標點（u，v）的最近的2條等溫線后，就可以利用公式求出近似相關色溫T。該方法的精度依賴于分區的數量，分區分的越多，則內插的精度就越高，但是同時計算量也相應增大。

2.逐點法

根據定義，得到（u，v）色坐標后，逐點比較其與黑體軌跡點的距離，取最小值點對應色溫即為相關色溫值。該方法優點是精確度高，缺點是計算量極其龐大，由于我們的黑體軌跡色溫是從1000K到25000K，每一個色溫對應一個色坐標點，因此需要計算24000多個距離。

3.曲線擬合法

曲線擬合法是利用解析函數擬合色溫計算中的一些變量和自變量，解析函數式可以方便的使用牛頓迭代法等算法得到最小距離點等結果，從而避免了逐點查找比較帶來的計算量的增大，也不失為一種好的算法。比如J.L.Gardner的7階多項式曲線擬合用7階多項式，擬合了黑體溫度1000～10000K之間的輻射軌跡和色溫T與色坐標u的函數關系，方便牛頓迭代法的使用和程序的實現。這種方法的優點是計算量小，一般只需3～4步迭代就可得出結果。但是，由于解析函數曲線的擬合度無法重現黑體輻射軌跡，尤其在高溫部分，所以結果誤差偏大，曲線擬合范圍只局限于1000～10000K之間，超出10000K則誤差迅速增加。

4.等間隔法

光源色溫落在1000～25000K之間，對LED而言，色溫一般落在2000～10000K之間。由于等溫線垂直于黑體軌跡，按照這個思想，可以將色度圖分為4個區，如下圖所示。

其中兩條分界線分別垂直于黑體軌跡中1000K和25000K的色溫坐標。1區中色溫歸為25000K，3區中色溫歸為1000K，2區和4區中色溫可以通過計算得到。等間隔法可以分為等點間隔和等幾何距離間隔。此處色溫區間取為1000～25000K。設待測光源的色坐標為（ux，vx）。

色溫和相關色溫的關系：

從上述概念中，可以看出當光源發射光的顏色和黑體不同時，色溫的概念被擴大到更一般的“相關色溫”的概念。在色溫和相關色溫的定義中，必須是對標準的色覺觀察者而言。因為不同的色覺觀察者。特別是具有色覺缺陷的觀察者在評價時，將可能收到不同的結果。在相關色溫的定義中、必須規定出一個最合適的，為大家所公認的均勻色度圖。對同一光源，由依據的均勻色度圖的不同，所求出的相關色溫也不同。現規定用CIE1960UCS色度圖。在上述定義中，都包括了人眼的色覺特性，因此，色溫和相關色溫實際上是一個心理物理量。