1.3. Стандартные излучения и стандартные источники белого света

Белый цвет играет в цветоведении очень большую роль. Он помещается в центре цветового круга и цветового графика. Путем смешения с белым цветом устанавливается чистота цвета, насыщенность красок определяется также белым цветом и т. д.

Среди множества источников света, при которых может наблюдаться объект, важнейшим является дневной свет. Известны различные фазы дневного света, такие, как свет ясного неба, прямой солнечный свет, свет от ясного неба в сочетании с солнечным светом, свет облачного неба. Разные фазы дневного света имеют различное спектральное распределение энергии. Существует также много искусственных источников света, таких, например, как лампы накаливания, люминесцентные лампы и т. д. Эти источники света также излучают свет с различным спектральным составом.

Международная комиссия по освещению (МКО) проводит различие между источниками света и излучениями. Под источником понимается физический источник лучистой энергии, такой, как лампа, солнце, небо и т. д. Термин "излучение" указывает на определенное спектральное распределение энергии, попадающее на исследуемый объект, причем это спектральное распределение не обязательно может быть точно получено с помощью одного источника света.

Понятие белого ахроматического света неоднозначно. За белый цвет принимают свет лампы накаливания, прямой солнечный свет, рассеянный свет небосвода, смесь двух последних. Однако белый рассеянный свет при облачном небе по отношению к свету лампы накаливания покажется голубоватым, и, наоборот, свет лампы накаливания по отношению к белому рассеянному свету покажется желтоватым. Поэтому в фотометрии стандартизировано несколько излучений света, имеющих совершенно точные характеристики. Ввиду разнообразия условий, которым белый свет должен соответствовать, в настоящее время принято четыре стандарта излучения белого света, условно обозначаемые буквами A, B, C, D₆₅. Стандартные излучения белого цвета характеризуются цветовой температурой.

Излучение A соответствует примерно излучению лампы накаливания, цветовая температура которой определяется по Международной практической температурной шкале 1968 г. и составляет 2848 К. Практически источником для излучения A служит газополная электрическая лампа накаливания мощностью 100 Вт. Так как с изменением температуры черного тела изменяется спектральный состав его излучения, а следовательно, и цветность излучаемого света, то, чтобы изменить цветовую температуру источника света, надо соответственно изменить спектральный состав его излучения. Для этого достаточно пропустить излучаемый им свет через соответственно подобранный светофильтр.

Излучением B является излучение такой же лампы, но применяемой в сочетании с голубым светофильтром, изготовленным в виде плоских стеклянных сосудов - кювет, содержащих растворы некоторых солей строго определенного состава. Свет лампы, пройдя через такой светофильтр, приобретает окраску, приближающуюся к цвету прямых солнечных лучей при не слишком высоком положении солнца на небе. Этой окраске соответствует цветовая температура, примерно равная 4870 К.

Излучение C - это также излучение лампы накаливания, но с более густым синим светофильтром. Получается свет, близкий к свету суммарной дневной освещенности, соответствующий цветовой температуре примерно 6770 К.

Как излучение B, так и излучение C не вполне точно (как это первоначально предполагалось в 1931 г.) воспроизводят обычные фазы дневного света. Средняя фаза дневного света более точно передается стандартным излучением D₆₅, введенным совсем недавно. Спектральное распределение энергии излучения D₆₅ соответствует цветовой температуре 6500 К.

Таким образом, для воспроизведения стандартных излучений МКО рекомендует стандартные источники света A в виде газополной лампы накаливания, B и C той же лампы A в комбинации с фильтрами, состоящими из двух слоев растворов B₁, B₂ и C₁, C₂ соответственно толщиной 1 см каждый, заполняющие две половинки плоскопараллельной кюветы из бесцветного оптического стекла. Рецепты растворов [14] приведены ниже.

В настоящее время нет рекомендаций МКО по воспроизведению излучений D₆₅.

Кроме указанных стандартных излучений белого света, приводим для преемственности применявшийся ранее свет, в спектре которого присутствуют в равной мере излучения всех длин волн видимого спектра, т. е. F (λ)=const. Такой белый свет называется равноэнергетический белый и сокращенно обозначается буквой E. Излучение белого света понималось в основном теоретически. Если бы излучение белого света E можно было осуществить на практике, то его цвет лежал бы где-то между цветами излучения B и C.