色温的开尔文与实际温度的开尔文有什么关系？

颜色没有实际温度。尝试在显示器上放一个蓝色方块和一个红色方块，然后将温度计对准两个区域。如果发现有区别，那就错了。您可能已经知道这一点。

那么为什么用开尔文测量色温呢？开尔文（Kelvin）是物质中热量从绝对零开始的量度。这意味着，当物质中实际上没有任何热量并且其中的分子绝对静止时，则为0K。0K实际上可能是不可能的，但这不会阻止我们相对于它进行测量，这就是无论如何离题。

是否存在一些在不同温度下会发出不同颜色的物质，这些物质已被用作将温度映射到色温的参考？还是比这更复杂？还是使用开尔文的选择完全是随意的，与热量完全无关？

它是在一个有点理论方法与加热物质，虽然。该物质是理想的白炽 黑体，它将在给定温度下在给定颜色空间内辐射给定颜色。颜色空间与温度之间的位置称为普朗克轨迹，我并没有声称要理解这篇文章中的所有内容，而是将其探索到所需的深度。

有关色温及其与黑体辐射源的关系的更一般的“光读”说明，请参阅Wikipedia的色温文章。

维基百科关于色温的介绍性声明与它们之间的关联非常好：

所述色温的光源的是一种理想的温度的黑体辐射体的是辐射光可比色相以使得光源的。

黑体辐射器是一种理想的概念，它以取决于黑体辐射器温度的频率辐射具有峰值强度的能谱。黑体的温度越高，黑体辐射器的发射光谱的峰值频率越高。理想的黑体辐射器发出的任何辐射都完全来自热能。因此，一个6500 K的黑体发出的光子的频谱在我们所谓的6500 K色温（在蓝白色，“日光”，色温范围内）达到峰值。

尽管没有实际的黑体辐射器，但存在一些像黑体一样的近似值。星星，白炽灯泡和电炉灶就是例子。这就是为什么5500-6500 K被称为日光色温-我们测量太阳在5780 K附近的黑体温度的原因。类似地，由于白炽灯泡的发光程度不如可见光谱中的热量，因此“室内”约2500 K的色温是标称黑体辐射温度和白炽灯泡的光谱峰值。

在Photography.SE上的相关问题：

• 什么是色温，它如何影响我的摄影？
• 哪种色温产生较温暖的色调？
• 如果，亮度→动态范围...白平衡→什么？
• 当较暖的物体变蓝时，为什么高白平衡温度会变红？

这个Physics.SE问题还解决了当前的问题：温度与颜色有何关系？

色温与高温物体产生的黑体辐射有关。如下图所示，黑体辐射曲线显示了在5000K，4000K和3000K处的物体所发射的辐射在每个波长处的近似强度*曲线。

*实际上显示的是光谱辐射率曲线，它是一种通量。但是，如果有帮助，您可以将其视为一种强度。这两个数量密切相关。

图片来源：Wikipedia

注意曲线如何穿过可见光谱。根据可见光谱中曲线（面积下）的多少，颜色看起来会有所不同。当谈到色温时，这是由普朗克轨迹描述的。

图片来源：Wikipedia

上面的CIE图显示了在不同温度下物体的视觉颜色。温度约为3000K的物体看起来会发红，而温度约为5000K或6000K的物体会看起来更白。比这更热的物体看起来会发蓝。

其他答案指出，色温对应于该温度下的黑体辐射。

但是，为什么我们要在乎呢？要了解这一点，您必须首先问自己“什么是白色？”

从物理上讲，白色不是颜色。没有对应于“白色”的光的波长，就像没有对应于“黑色”，“灰色”或“粉红色”的光一样—所有这些颜色只是人类感知的“伪像”。从物理上讲，它们是许多不同波长的混合（特别是自然光，根据定义，白色是太阳所有可见波长的混合）。

人的色彩感知取决于混合三种不同光感受器的强度。现在，每个波长实际上都覆盖很宽的波长范围（“物理颜色”），因此这有点复杂，但是每个波长都有一个不同波长的峰-我们通常分别称其为红色，绿色和蓝色。这是怎样的电脑可以显示所有我们可以只用三种不同波长的混合看到的颜色-用不同的景象有些智能外星只会觉得我们都充满了废话，因为我们的图片看起来没有像真的一样。基本上，我们调整三个波长的强度（大致对应于峰值），以在感光器中产生与真实光相同的激发。

在此模型中，“白色”表示“ 100％红色+ 100％绿色+ 100％蓝色”。但是，正如我已经指出的那样，自然白光实际上并不是那样工作的-它是许多不同波长的合成，而没有如此漂亮的比率。现在我们来进行进化：白色是不会改变色调的颜色。色彩感知是平衡的，即使环境光线条件发生变化，例如在林冠下行走或处理散射光（例如“在阴影中”）时，我们仍然可以看到相同的颜色。这也意味着，自然色温为太阳的光球层的温度-基本上，太阳是白色的定义，因为这是进化适应我们（的原因，它看起来眼睛发黄是因为大气中的某些蓝光被散射了—我们的视线适合看到太阳（和大气）照射的物体，而不是看到太阳本身）。

有趣的是，这还使我们能够使用不像太阳那么热的光源。最简单的例子是白炽灯泡，其温度通常较低，但使用相同的基本原理-使电线足够热，以使其发出足够的可见光，从而使白平衡对人类有效。LED灯使用的原理更像您的计算机屏幕-三个不同的波长（不是完全三个，而是“三个窄带”）产生任何颜色。好消息是这样效率更高。坏的是，它实际上可以产生明显不同的灯光效果，因此它不会真正映射到自然光线。

但核心是：LED灯远没有达到它们的“色温”，那么在这种情况下色温意味着什么？要点是，在不同的温度下，三个感光器中的每一个所产生的信号强度都不同（对于相同的“颜色”）。当您在显示器上更改色温时，您基本上是在调整这三个通道中每个通道相对于其他通道的强度-这就是给您带来“红色”或“蓝色”色调的原因。你在模拟不同的黑体温度对人类视力的影响-由于人类视力忽略了太多的光信息，因此实际上在大多数情况下效果很好。在相机上进行设置时，您正进行相反的操作-试图将“偏移的”颜色映射到“客观的”红色+绿色+蓝色数据。设置通常使用色温的原因仅仅是因为这是随处可见的-您可以查看照明的色温，也可以在相机上使用它。

在温度计之前，铁匠，陶工和吹玻璃器之类的人依靠发光材料的颜色来监测进度。据认为，大多数矿物在加热后的不同阶段具有独特的颜色。还已知随着温度的变化物体会膨胀和收缩。丹尼尔·法伦海特（Daniel Fahrenheit，德国，1686-1736年）设计了一种水银温度计。他将数字180用作冷冻水和沸水之间的步数（度），而180是一个高度可分割的数字。安德斯·摄氏（Anders Celsius，瑞典，1701 – 1744年）认为180事业是疯狂的，摄氏在冷冻水和沸水之间放置了100步。

温度计中通常使用汞，酒精和其他液体，但是它们不会线性膨胀或收缩，因此管上的标记在不同区域具有不同的间距。1802年，约瑟夫·路易斯·盖伊·卢萨克（Joseph Louis Gay-Lussac）（法国1778 – 1850年）表明，空气和各种常见气体的系数大致相同。氢柱上方带有浮子的管会随着温度的下降而均匀上升。如果继续冷却，则浮子应在-273C处触底。科学家讨厌负温度，并将这种触底现象称为“绝对温度”。因此，绝对标度现在称为开尔文标度，以表彰威廉·汤姆森第一任开尔文男爵（爱尔兰1824年至1907年诺贝尔奖获得者）在黑体辐射方面的工作。

加273可将开尔文标度的温度转换为摄氏温度标度。冶金学家与许多其他科学分支一样，通常使用开尔文标度。灯泡设计演变为使用金属钨作为发光灯丝。照明行业采用开尔文刻度来描述灯产生的颜色。高度依赖人工照明的照相业采用开尔文刻度对颜色进行分类。

某些选定的实际照明源及其色温表。

阳光中午5400K

天窗120,000K至18,000K

摄影日光5500万（电影制片人同意）

Flash Cube-翻转Flash 4,950K

透明闪光灯（填充锆丝）4,200K

透明铝线填充闪光灯3,800K

500瓦摄影灯3200K

100瓦家用钨丝灯泡2,900K

60瓦家用钨丝灯泡2,820K