光源知识

传统光源

1、光源的发展历史

照明的最佳光源是太阳光。太阳以可见的光谱提供光线，千百年来，人们的眼睛已经熟悉了这种光谱。人类社会自钻木取火以来，经历了制造和使用动物油灯、植物油灯、煤油灯到白炽灯、日光灯、LED的漫长历史过程，可谓“一步一个脚印”。照明灯具是一种历史、是一种独特的文化，她蕴含人类的文明发展史，凝聚着人类深厚的文化积淀和文化底蕴。

照明大事记

—1879 爱迪生发明电灯

—1959 卤素灯问世

—1961 高压钠灯问世

—1962 金属卤化物灯

—1969 第一盏LED灯(红色)

—1976 绿色LED灯

—1983 荧光灯问世

—1993 蓝色LED灯

—1999 白色LED灯

—2000 LED应用于室内照明

１、光源的种类

（１）自然光源

自然光即是太阳光源。它不仅是室外摄影常用的主要光源，也是室内摄影的重要光源。自然光源是变化的光源，不同的季节、日期、时辰其光源的强度和照射角度都不相同。所以对照片的感光、造型以及影调和色彩还原随时起着变化。根据光的照射情况，又可分为直射光和漫射光。

直射光是太阳直接照射到物体上的光线，它的强度很高。当侧射或逆射时，物体的受光面积十分明亮，在背光面有深暗的阴影和明显的投影，这种光线有利于表现景物的空间感、立体感和增强造型效果。另一方面，影纹的阶调差距也大，但只要感光和显影适当，仍然可以获得影像清晰，层次丰富，反差恰当的照片。所以直射光是自然光摄影的理想光源。

漫射光也叫散射光，是太阳透过大气、云雾射来的散漫光线。其强度低，没有明朗的射线，物体上缺少明暗反差，没有投影。常用来拍摄标本、模型等。

（２）人造光源

即是灯光光源，人造光源大多在自然光照度很低和夜晚摄影时使用，或在强烈的阳光下补充阴暗部分的感光。人工光源的最大优点是可以随意控制光源的强度，根据创作目的任意调节光比，调节光的性质和光源的位臵。人工光源的种类繁多，发光强度不等，色温不同。常用的有白炽灯、碘钨灯和闪光灯。

白炽灯是采用全磨砂乳白色或内涂白色玻璃壳，具有寿命长，耗电少，是人造光摄影必不可少的主要照明灯具，有功率大，光效高的特点，也是大场面的照明及彩色摄影中作强光照明的主要灯具。其色温较低，不适合作为彩色摄影用光。

碘钨灯是一种半集光式光源，其优点为照度均匀，体积较小，便于携带。用它摄影照明十分方便。色温为3200Ｋ。

三基色灯其光谱能量分布曲线以红、绿、蓝三原色组成而得名。三基色荧光灯色温为3200 K，是一种冷光源，多用于摄影棚或演播室，不会给工作环境产生高温而影响工作。

闪光灯最常用的是电子闪光灯，即通常所说的万次闪光灯，采用晶体管电源变换电路，并有自动储电装臵，所以寿命长，亮度高但持续时间非常短促，一般在1／800～1／1000秒以上，色温为５６００Ｋ。

（3）热光源冷光源

按照光的能源转换形式及发光形式分有可以分为冷光源和热光源。热光源：利用热能激发的光源。如白炽灯、弧光灯等。白炽灯热辐射发光，有80－90％的能量转换能热能，10％左右的能量转换为光能。白炽灯就是典型由电能转化为热能，再将热能转化为光能的过程。热能损耗较高，因此发光效率较低及。

冷光源是利用化学能、电能、生物能激发的光源（萤火虫、霓虹灯等）。具有十分优良的光学，变闪特性。物体发光时，它的温度并不比环境温度高，这种发光叫冷发光，我们把这类光源叫做冷光源。冷光源的发光原理是是在电场作用下，产生电子碰撞激发荧光材料产生发光现象。具有十分优良的光学，变闪特性。冷光源工作时不发热，避免了与热量积累相关的一系列问题。冷光源的特点是把其他的能量几乎全部转化为可见光了，其他波长的光很少，而热光源就不同，除了有可见光外还有大量的红外光，相当一部分能量转化为对照明没有贡献的红外光了。热光源加红外滤波片后出来的光应该和冷光源发出的光差不多了，因为已经滤掉了红外光。

现在正在生产发光二极管，研究三极管，它是一种冷光源，寿命长，灯光柔和，是一种有望取代电灯泡的光源。

２、光源的特性

（１）色温

色温是光源颜色的一种标志，它表示光源的光谱成分，而不是光源的发光强度。光源色温高，该光源颜色就偏蓝、青，如果光源的色温低，则光源的颜色就偏红、黄。各种光源之所以能呈现不同的颜色，就是因为光谱成分不同。色温用绝对温度表示，单位为Ｋ。

（２）光强

即光源发出光的强度。它与光线照射到物体表面的照度，光线照射在物体表面后反射出的光线亮度，有直接的关系。在摄影时直接影响曝光量与照片的影调。物体表面的亮度不仅和光强有关，还受到光源的距离、投射角度、传输介质以及物体反射系数影响。

（３）光质

光还有它的特殊性质，由于光源种类不同，或是同一光源因光照条件不同，也就产生了不同性质的光。按性质可分为：直射光、散射光、反射光。

各种光源的应用。。

为了便于设计选用和推荐使用，我列出了常用光源的合适应用场所，供大家参考：

1.无极灯：道路隧道、机场码头、港口、车站、广场、体育场馆、展览中心、游乐场所、商业街、停车场、工厂、办公室、医院、图书馆、电影外景摄制、演播室等照明。一些需要频

繁开关的场所和需要调光的场所。

2.白炽灯：除开关频繁场所，需要调光的场所严格要求防止电磁波干扰的场所外，其余场所不推荐使用。

3.卤钨灯：电视播放、绘画、摄影照明，反光杯卤素灯用于贵重商品照明、模特照射等。

4.普通荧光灯：家庭、学校、研究所、工业、商业、办公室、控制室、设计室、医院、图书馆等照明。

5荧光高压汞灯：小城市街道照明，但不推荐应用。

6.紧凑型荧光灯：家庭、宾馆、等照明

7.自镇流荧光高压汞灯：一般不再应用。

8.金属卤化物灯：体育场馆、展览中心、游乐场所、商业街、广场、机场、停车场、工厂车站码头电影外景摄制演播室等照明。

9.普通高压钠灯：道路、机场码头、港口、车站、广场、无显色要求的工矿照明等。

10.中显色高压钠灯：高大厂房、商业区、游泳池、娱乐场所等。

11.LED灯：电子显示屏、交通信号灯、机场地面标志、疏散标志灯、庭院照明、建筑夜景照明等。

白炽灯将灯丝通电加热到白炽状态，利用热辐射发出可见光的电光源。自1879年，美国的T.A.爱迪生制成了碳化纤维（即碳丝）白炽灯以来，经人们对灯丝材料、灯丝结构、充填气体的不断改进，白炽灯的发光效率也相应提高。1959年，美国在白炽灯的基础上发展了体积和衰光极小的卤钨灯。白炽灯的发展趋势主要是研制节能型灯泡。不同用途和要求的白炽灯，其结构和部件不尽相同。白炽灯的光效虽低，但光色和集光性能好，是产量最大，应用最广泛的电光源。优缺点白炽灯具有很多的优点：简单、成本低廉、亮度容易调整和控制、显色性好（Ra=100）等等，但同时也存在着许多致命的缺点：如使用寿命短、发光效率低（仅有12％－18％可转化为光能，而其余部分都以热能的形式散失）、色温低（2700-3100K）。