照明的色温度(如:暖白光、自然白光、冷白光等)是什么?——为您介绍最适合的照明选择方法

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色温度是将光的颜色倾向以数值形式表示的指标,单位为“开尔文(K)”。如今,它已被广泛应用于照明设计、摄影、影像制作以及科学测量等多个领域,是不可或缺的重要参考指标。

本文将从照明色温度的基础知识讲起,并通俗易懂地介绍适合住宅、办公室、商铺等不同空间的最佳照明色温度选择。

什么是照明的色温度?——通俗易懂地讲解不同色温带来的视觉差异

照明的色温度数值越低,光线就越偏向红色、黄色数值越高,光线则越呈现出偏蓝白色的感觉。

以太阳光为例,“清晨的朝阳”和“傍晚的夕阳”的色温度大约在 2000K 左右,而“白天的太阳光”则约为 5000~6000K。也就是说,朝霞和晚霞的光属于低色温,而白天的阳光则属于高色温。

色温度与光的颜色之间的关系

色温度带来的印象差异

色温度的数值越低,呈现出的视觉效果越偏向暖色系;数值越高,则越偏向冷色系。不过,这里的“暖色”“冷色”只是指视觉上的印象,与实际的温度感受并不完全一致。

■ 2000K 蜡烛、烛火

蜡烛、烛火的图片(2000K 的示意)

■ 2400~3200K 白炽灯

白炽灯的图片(2400~3200K 的示意)

■ 4000~6500K 办公室等场所使用的荧光灯

办公室等场所使用的荧光灯图片(4000~6500K 的示意)

■ 10000K 晴朗天空的蓝天

晴朗蓝天的图片(10000K 的示意)

另外,将色温度进行调节称为“调色”,它被广泛应用于通过照明进行空间营造、品质判断以及产品形象塑造等各种场景中。

理解色温度的基本概念,有助于在住宅或办公室中选择最合适的照明。具体内容将在后文的《最适合的色温度照明选择方法【效果・空间别】》中进行详细说明。

关于色温度(开尔文)的详细解说

色温度与光色调的直观印象示意

色温度(Color Temperature)是用于客观表示光线颜色倾向的指标,不过它所使用的单位与表示物体温度的“绝对温度——开尔文(K)”是相同的

这是基于这样一种性质:物体的温度越高,所辐射出的光的颜色就会发生变化。
为了说明这种关系,人们引入了“黑体辐射”这一概念。

什么是黑体辐射

当物质被加热时,会发出光。随着温度的升高,所发出的光的颜色会依次从红色 → 黄色 → 白色 → 蓝白色发生变化。这是因为在较低温度下,波长较长的红色光更强,而温度越高,波长较短的蓝色光就越明显。例如,恒星呈现出偏红或偏白的颜色,也是由于其表面温度不同所造成的。

为了说明这一机制,人们引入了“黑体辐射”这一概念。所谓黑体,是指一种假想的物体:它能够吸收所有入射的电磁波,并根据自身温度,辐射出具有特定波长分布(光谱)的光。

以将这种黑体加热到某一特定温度(K)时所发出的光的颜色作为基准,并用该温度来表示光色的数值,这就是“色温度”。

关于色温度的更专业内容,也请参考这篇文章。

什么是色温?——通俗解读K(开尔文)的含义!

色温度概念的产生背景与历史渊源

铸造的示意图

色温度这一概念,源于人们希望将加热物体所发出的光的颜色与温度之间的关系进行客观的数值化表示。

据说这一概念的契机源于 18~19 世纪的炼铁现场:当时人们通过目视观察熔融铁的颜色来推测其温度。然而,这种方法高度依赖熟练工人的经验和直觉,存在难以稳定控制品质的问题。
为了实现优质钢铁的规模化生产,人们开始着手研究并测量被加热的铁所发出的光的颜色与温度之间的关系,由此推动了相关理论与技术的发展。

被加热的物体会根据温度的不同,辐射出不同波长的光。围绕这一性质的研究不断推进,最终物理学家 马克斯·普朗克 提出了能够从理论上解释辐射光谱的“普朗克公式”,从而明确了光的颜色与温度之间的对应关系。

这一理论的基础,是物理学家 威廉·汤姆森(开尔文勋爵) 提出的“绝对温度”概念。
如今色温度之所以以 K(开尔文) 为单位表示,正是因为它以将黑体加热到某一固定的绝对温度(K)时所发出的光作为基准来定义的。

在这些研究与实践的积累下,色温度逐渐确立为一种客观表征光色的指标,并且如今已经在日常生活中得到广泛应用。

太阳光的色温度会随着时间而变化!

随时间变化的太阳光色温变化

太阳光的色温度会随着时间段和季节而发生较大变化。清晨的阳光呈现出带有黄色调的柔和光线;到了中午,则转变为偏蓝白色的光;而在傍晚时分,又再次变为以暖色系为主的光线。

下面将为您讲解,为什么太阳光的色温度会出现这样的变化。

为什么太阳光的色温度会发生变化

太阳南中高度的季节变化示意图

太阳光在不同时间段和季节下的色温度大致如下所示。

时间段色温度(K)
朝日・夕阳约2000K左右
正午(夏至前后)约5500K左右
正午(冬至前后)约5100K左右
正午(春分・秋分前后)约5300K左右

太阳光的色温度之所以会随着时间段而变化,原因在于太阳的高度

清晨和傍晚时,太阳位置较低,阳光需要穿过更长距离的大气层。大气具有这样一种特性:在可见光中,短波长的光(蓝~紫)更容易被散射,而长波长的光(红色)则不易被散射。因此,光线通过大气的距离越长,蓝色光越容易偏离原本的传播方向而减少,最终到达我们眼中的就会是红色成分更强的光。从照明的角度来看,这种光就显得色温较低。
相反,在正午时分,太阳位置较高,阳光穿过大气的距离较短,散射的影响减弱,蓝白色的光更容易到达地表,因此给人一种高色温光的感觉。

此外,在夏至前后,白天太阳在天空中的位置更高,相比冬至前后,太阳光更容易呈现出较高的色温度;而在冬至前后,由于太阳高度较低,与夏至时期相比,太阳光的色温度更容易偏低,整体上呈现出这样的变化趋势。

什么是暖白光、自然白光、冷白光?——照明色温度的区别

吸顶灯的昼白色、昼光色与电球色

照明的色温度根据 JIS 标准被划分为「电球色」「温白色」「白色」「昼白色」「昼光色」。下面对各类光色的特点与差异进行了汇总说明。

▼ 光色(LED・荧光灯通用)与色温度的参考范围

区分色温度(JIS标准)荧光灯 型号光的特性适合的场所
电球色2600~3250KEX-L带有明显橙色调、给人温暖感觉的光。卧室、客厅
温白色3250~3800KEX-WW介于电球色与昼白色之间,具有温暖感且让人感到沉稳、放松的光。客厅、餐厅、建筑入口大厅
白色3800〜4500KEX-W亮度与色调平衡良好、呈现自然色感的光。书房、办公室
昼白色4600~5500K  EX-N接近自然光的中性色调,给人一种生动、自然的印象。办公室、餐厅、洗手台、商店
昼光色5700~7100KEX-D带有蓝色调、给人干净利落、清爽锐利印象的光。学习室、会议室、工厂
※ 型号标注仅为代表性示例,实际会因厂家或产品系列不同而有所差异。

各类照明的色温度一览

由于荧光灯、LED 等不同类型的照明(光源),其可呈现的色温度范围和特性也各不相同。
※“电球色”“昼白色”等分类主要用于 LED 和荧光灯;白炽灯和 HID 灯通常以具体的色温数值(K)来表示。

接下来,将按不同照明类型对色温度进行整理并加以介绍。

荧光灯・LED 的色温度

荧光灯色温度的示意图

荧光灯和 LED 照明产品是按照前述的 JIS 标准(从电球色到昼光色)进行分类和开发的,种类非常丰富。可以根据使用目的和空间氛围,灵活选择合适、符合需求的色温度。

荧光灯:不同产品的光色各不相同,可通过灯管本体或包装上标注的名称以及型号中的符号(如 EX-L 等)来识别其对应的色温度。

LED:光色选择范围非常广,可以更精细地选择色温度,这是其一大优势。

白炽灯、卤素灯的色温度

电球色温度的示意图

白炽灯和卤素灯是低色温光源的代表类型,其光线红色成分较强,整体给人一种温暖、柔和的印象。非常适合用于住宅客厅、餐饮店等需要营造沉稳、放松氛围的空间。

光源(照明)色温度
白炽灯、卤素灯2400~3200K

高强度放电灯(HID 灯)

体育馆照明的示意图

HID 灯由于能够将强光照射到大范围区域,因此常用于体育馆、仓库、道路照明以及商业设施的高天井照明等场所。其一大特点是:不同类型的 HID 灯在色温度上存在较大的差异。

※ 色温度会因制造商、产品系列以及使用用途(如室内/室外、投光灯/道路灯等)而有所差异。以下内容仅为代表性示例。

光源(照明)色温度
高强度放电灯(HID 灯)荧光水银灯(X)代表性示例:3900K、4100K、5700K
金属卤化物灯代表性示例:2900K、3500K、4200K、6500K、7000K
高压钠灯代表性示例:2100K、2500K、2800K

最适合的色温度照明选择方法【效果・空间别】

客厅照明的示意图

在为客厅、办公室等不同空间选择照明色温度时,关键在于以“希望在该空间营造怎样的氛围与效果”作为判断和选择的基准。

下面将按空间类型和使用目的,为您介绍最适合的色温度选择。

提升专注力的照明【学习室、办公室】

在学习室和办公室中,5000~6500K 的高色温照明更为适合。偏蓝白色的光线具有较高的可视性,容易提升大脑的清醒度,因此有助于保持专注力。尤其适合用于工作量较大的场所,或需要查看细小文字、精密零部件的环境。

护眼型照明【办公室、书房】

在办公室或书房等需要长时间工作的空间中,通常推荐使用接近自然光的 4500~5000K 色温。
根据 康奈尔大学 的研究报告,在接近自然光的照明环境下工作,头痛和眼睛疲劳最多可减少 84%。
与自然光色温相近的照明,既能减轻眼睛负担,也有助于提升工作效率。

提升睡眠质量的照明【卧室】

在卧室中,2500~3000K 左右的低色温照明更为合适。暖色调的光线不易抑制褪黑素的分泌,有助于人们顺利入睡。
而在早晨,如果切换为约 5000K 的高色温照明,可以帮助重置生物钟,让人更容易清醒、精神焕发。
因此,将间接照明与可调色温的灯具结合使用,能够更有效地提升睡眠与起床的整体体验。

用于绘画等展品展示的照明【美术馆】

在用于绘画等展品的展示照明中,低照度时通常偏好暖色光(2800~3000K),而在高照度条件下则更倾向于使用冷色光(5000K 以上)。
不过,实际应用中也会根据作品的材质和希望呈现的氛围来调整照明的色温度,因此,具备宽广色温调节范围的 LED 照明也越来越多地被采用。

拍摄用照明【产品拍摄、照片・视频拍摄】

用于商品等的照片、视频拍摄,也就是所谓的产品拍摄(物拍),通常以 5000~5500K 左右的色温作为基准。
由于这一色温接近自然光,被摄体的色彩还原度较高,后期的色彩校正工作也可以降到最低。

化妆时使用的照明【洗手台、化妆间、美容院】

在进行化妆或发型整理的场所,接近自然光的 4500~5000K 色温最为合适。这样的光线能够让肤色看起来更加自然,并且可以准确判断粉底的色调以及重点妆容的显色效果。

不过,在需要对色彩进行精准判断的环境中,仅考虑色温度是不够的,还应同时结合显色性和照度进行综合评估,这样才能打造出更高精度的照明环境。
关于光的显色性,详情请参考这篇文章。

什么是显色性?——高显色性照明的优势解析

色温度带来的心理影响是什么!?

色温度不仅影响照明的明亮程度,还会对空间的整体印象以及人的心理状态产生很大的影响。

通过合理搭配照明的色温度,还可以有意识地营造出更容易放松或更有助于专注的环境。

低色温具有带来安心感与放松感的效果

像电球色(2600~3250K)、温白色(3250~3800K)这类低色温照明,由于光线温暖柔和,能够给人带来安心感和放松感。
非常适合用于咖啡馆、客厅、卧室等需要营造安静、舒适氛围的空间,也被认为具有促进放松反应的效果。

高色温具有提神、促进清醒的效果

另一方面,像昼白色(4600~5500K)、昼光色(5700~7100K)这类高色温照明,由于呈现出偏蓝白的光线,具有提高觉醒度和专注力的特点。
非常适合用于学习室、会议室、作业空间等需要让思维保持清晰、集中注意力的环境。

合适的色温照明有助于调节人体生物钟!

起床する女性の画像

此外,色温度还与所谓的人体生物钟——昼夜节律(概日节律)密切相关。

昼夜节律通常会受到光、饮食、运动等因素的调节,其中被认为影响最强的因素是光

然而,在日本的家庭和办公室中,即使在夜间也常常使用昼白色或昼光色等高色温照明,这可能会抑制作为睡眠激素的褪黑素分泌,从而降低睡眠质量。

为了让身体维持自然的生理节律,根据太阳光的变化来调节照明的色温度是一种非常有效的方法。
早晨可使用稍低色温的光线,温和地促进清醒;白天则切换为高色温照明,营造更利于专注的环境;到了夜晚,再回到低色温照明,帮助身体顺利进入休息模式。

如果想更深入了解色温度所带来的心理影响,请参考这篇文章。

什么是色温的心理效果?——它是否也会影响专注力和睡眠质量?光具有随着色温度不同而产生的各种心理效果。本文将详细解说色温度所带来的心理影响、具体的应用示例,以及它与放松效果、专注力和睡眠质量之间的关系。

色温度总结

色温度是选择各类空间照明时的重要指标之一。通过光的颜色,不仅可以调节空间的整体印象,还会对物体颜色的呈现方式产生很大的影响。

SERIC(佐理克)株式会社提供的「人工太阳照明灯」,实现了接近太阳光的色温度、充足的照度以及高显色性,能够以高精度重现接近自然光的照明环境。

由于不受时间段或天气变化的影响,能够始终获得稳定一致的光线,因此非常适合用于色彩评估、制造工序、设计作业等对色彩再现精度要求极高的场景
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