色溫度

　　當絕對黑體（見黑體輻射）與實際物體在兩個波長下的光譜輻射度（即光譜輻射亮度）之比相等時，則黑體的溫度被定義為實際物體的色溫度或比色溫度。該定義的數學式為

或

< (1)

式中λ₁與λ₂是所取的兩個波長；ε(λ₁，T)與ε(λ₂，T)是溫度為T時，實際物體在波長λ₁和λ₂的光譜發射率，均小於 1；T是實際物體的真實溫度(K)；T_c是黑體的溫度或實際物體的色溫度或比色溫度(K)。

　　上式定量地表示瞭實際物體的真實溫度及其色溫度之間的關系。下面分三種情況對該公式進行討論。

　　① λ₁

λ ₂， ε( λ ₁， T)＝ ε( λ ₂， T)。即物體的光譜發射率與波長無關。這樣的物體稱為灰體。在這種條件下，方程(1)的右側等於零，因而 T _c= T，即灰體的色溫度等於它的真實溫度。實際上，絕對灰體是不存在的，有些物體隻是在一定的光譜范圍內具有近似灰體的特性。

　　② λ₁>λ₂，ε(λ₁，T)＜ε(λ₂，T)。也就是實際物體的光譜發射率隨波長的增加而減小。大多數金屬物體滿足此條件。在這種情況下，方程(1)的右側為正數，從而T_c>T，即物體的色溫度大於它的真實溫度。

　　③ λ₁>λ₂，ε(λ₁，T)>ε(λ₂，T)。這是物體的光譜發射率隨波長的增加而增加的情況。大多數非金屬物體屬於此類。在這種情況下，方程(1)的右側為負數，因而T_c＜T，即物體的色溫度小於其真實溫度。

　　由此可知，與亮度溫度以及輻射溫度始終小於真實溫度不同，色溫度可以大於、等於、也可以小於真實溫度。它取決於實際物體的光譜發射率隨波長變化的特性。

　　根據色溫度和亮度溫度的定義，經推導可以得到色溫度的亮度溫度表示式

(2)

　　如測得物體在波長λ₁與λ₂下的亮度溫度

與 ，那麼應用上式就可計算出該物體的色溫度。絕大多數物體的色溫度要比亮度溫度和輻射溫度更接近其真實溫度。這是顏色測溫法的重要優點之一。

　　就絕對黑體而言，其亮度溫度、輻射溫度以及色溫度同它的真實溫度完全一致。這是由於黑體的光譜發射率與總發射率都等於1的緣故。

　　測量物體色溫度的儀器是比色高溫計（見高溫計）。