光源与色温：标准光源、色温与黑体辐射轨迹

做白平衡校正，说白了就是在跟「光」打交道。你想想看，同一个物体，在中午的阳光下和傍晚的灯光下，拍出来的颜色完全不一样。为什么？因为光源本身有颜色。这一章我们就来聊聊光源的颜色到底怎么量化，以及那些标准光源到底长什么样。

黑体辐射轨迹——颜色的物理起源

先讲个概念：黑体。这不是什么玄学，就是一个理想化的物体，它能吸收所有照射到它身上的光，然后只靠自身温度向外辐射能量。你把它加热，它会发光。温度低的时候发红光，温度高了发黄光，再高发白光，再高发蓝光。

把这个过程画在色度图上，就得到一条曲线——黑体辐射轨迹（Planckian Locus）。

我个人习惯把这条曲线理解为「温度与颜色的天然对应关系」。你不需要记住复杂的普朗克公式，只需要知道：温度越高，颜色越偏蓝。

色温（CCT）与相关色温

色温（Color Temperature）就是黑体辐射到某个颜色时对应的温度，单位是开尔文（K）。但现实世界里的光源，比如荧光灯、LED灯，它们的颜色并不完全落在黑体辐射轨迹上。这时候我们就用相关色温（CCT, Correlated Color Temperature）来描述它——说白了，就是找轨迹上离它最近的那个点的温度。

嗯，这里要注意：CCT 只告诉你「大概多暖或多冷」，但它不告诉你偏绿还是偏紫。这就是为什么光看 CCT 不够。

色温偏差（Duv）——被很多人忽略的关键指标

我在项目中遇到过好几次：两个光源的 CCT 都是 4000K，但拍出来的肤色一个偏绿一个偏紫。当时排查了很久，最后发现是 Duv 在作怪。

Duv 就是实际光源颜色到黑体辐射轨迹的垂直距离。正值表示偏绿/黄，负值表示偏紫/粉。单位通常用「-0.003」这种小数表示。

Duv 范围	视觉表现	建议
-0.003 ~ +0.003	接近黑体轨迹，颜色自然	适合做白平衡参考
+0.003 ~ +0.010	偏绿/黄，显「病态」	需要色彩校正
-0.010 ~ -0.003	偏紫/粉，显「不真实」	需要色彩校正

标准光源——D65、A、F 系列

做图像处理，不能每次都用「感觉」来调色。国际照明委员会（CIE）定义了几种标准光源，方便大家统一参考。

D65——日光的代表

D65 的色温是 6500K，模拟的是欧洲平均日光的颜色。它覆盖了从紫外到红外的连续光谱，是最常用的标准光源。几乎所有图像处理软件的白平衡预设里都有「日光」模式，其实就是 D65。

我个人习惯把 D65 当作「白色」的参考。你在做自动白平衡时，最终目标就是把场景中的白色物体映射到 D65 的白色。

A 光源——白炽灯的代名词

A 光源的色温是 2856K，模拟的是钨丝白炽灯。它的光谱在红光区域能量很高，所以看起来暖黄暖黄的。现在虽然 LED 灯越来越多，但 A 光源在色彩校正矩阵中仍然是一个重要的参考点。

F 系列——荧光灯的家族

荧光灯的光谱不是连续的，而是有很多尖峰。F 系列又分 F1~F12，分别对应不同类型的荧光灯：

• F1~F6：标准荧光灯，色温从 3000K 到 6500K
• F7~F9：宽频荧光灯，光谱更平滑
• F10~F12：三基色荧光灯，RGB 尖峰明显

你想想看，荧光灯的光谱里有尖峰，意味着某些颜色会被「加强」。如果你用普通白平衡算法去处理，很容易出现偏色。我在做超市货架的图像识别时，就吃过荧光灯的亏——红色标签在 F4 光源下拍出来变成了橙色。

知识结构图

下面这张图把本章的核心概念串起来了，方便你理解它们之间的关系：

实际工程中的选择建议

做自动白平衡时，你不可能每次都去测 Duv。但有几个经验可以分享：

1. 户外场景：默认用 D65 作为目标白点，除非是日出日落（这时候用 4000K~5000K 更合适）
2. 室内白炽灯：用 A 光源的校正矩阵，但要注意 Duv 可能偏正（偏黄）
3. 荧光灯场景：先判断是哪种 F 系列，F1~F6 用标准校正，F10~F12 需要特殊处理尖峰
4. 混合光源：这是最头疼的。我一般会取场景中多个白色区域的 CCT 平均值，然后手动微调 Duv

小结一下

这一章我们聊了：

• 黑体辐射轨迹是颜色的物理基准
• CCT 告诉你冷暖，Duv 告诉你偏色
• D65、A、F 系列是工程中最常用的标准光源
• 选光源不能只看 CCT，Duv 同样重要