Что такое цветовая температура? Это источник света, который является излучением идеального черного тела. Он источает определенные оттенки, что сравнимо с источником света. Цветовая температура является характеристикой видимого луча, который имеет важные применения в освещении, фотографии, видеографии, издательском деле, производстве, астрофизике, садоводстве и других сферах.
На практике же, термин имеет смысл только для источников света, которые на самом деле соответствуют излучению какого-то черного тела. То есть луч в диапазоне от красного до оранжевого, от желтого до белого и голубовато-белого. Не имеет смысла говорить о, например, зеленом или фиолетовом свете. Если отвечать на вопрос, что такое цветовая температура, то для начала необходимо сказать, что она обычно выражается в Кельвинах с использованием символа K, единицы измерения абсолютного излучения.
Типы света
Вам будет интересно: Что такое ускорение? Формулы ускорения при равноускоренном движении по прямой траектории
Калибровка и настройка телевизора для просмотра кино. Часть 1. Теория (English subtitles)
Вам будет интересно: Упразднить — что это значит? Когда используется?
ЦТ свыше 5000K называют «холодными цветами» (голубые оттенки), а более низкие, 2700–3000K — «теплыми» (желтые). Второй вариант в этом контексте является аналогом излучаемой цветовой температурой светильника. Его спектральный пик ближе к инфракрасному, и большинство естественных источников отдают значительное излучение. Тот факт, что «теплое» освещение в этом смысле на самом деле имеет «более холодную» ЦТ, часто приводит к путанице. Это важный аспект в вопросе, что такое цветовая температура.
ЦТ электромагнитного излучения, испускаемого идеальным черным телом, определяется как t его поверхности в кельвинах или, альтернативно, в майредах. Это позволяет определить стандарт, по которому сравниваются источники света.
Поскольку горячая поверхность испускает тепловое излучение, но не является идеальным излитием черного тела, цветовая температура света не представляет собой фактическую t поверхности.
Освещение
Вам будет интересно: Что такое Сюртук: устаревший вид одежды или модная тенденция?
Что такое цветовая температура, стало понятно. Но для чего она необходима?
Для освещения интерьеров зданий часто важно учитывать ЦТ сияния. Более теплый оттенок, например, цветовая температура светодиодных светильников, часто используется в общественных местах для содействия релаксации, в то время как более холодный используется для повышения концентрации, например, в школах и офисах.
Аквакультура
В рыбоводстве цветовая температура имеет разные функции и фокусы во всяких отраслях.
В пресноводных аквариумах ЦТ обычно важно только для получения более привлекательного изображения. Свет, как правило, предназначен для создания красивого спектра, иногда, со вторичным вниманием, к поддержанию жизни растений.
У телевизора сбились цвета!
В аквариуме с морской водой/рифами цветовая температура является неотъемлемой частью здоровья. В пределах от 400 до 3000 нанометров, свет с более короткой длиной волны может проникать глубже в воду, чем с длинной, обеспечивая необходимые источники энергии для водорослей, находящихся в кораллах. Это эквивалентно увеличению цветовой температуры с глубиной жидкости в этом спектральном диапазоне. Поскольку кораллы, как правило, живут на мелководье и получают интенсивный прямой солнечный свет в тропиках, то основное внимание было уделено моделированию этой ситуации при освещении 6500 К.
Цветовая температура светодиодных ламп используется, чтобы и ночью не позволять аквариуму цвести, при этом это улучшает фотосинтез.
Цифровая съемка
В этой области, термин иногда используется взаимозаменяемо с балансом белого, что позволяет переназначать оттеночные значения для имитации изменений цветовой температуры окружающей среды. Большинство цифровых камер и программное обеспечение для обработки изображений предоставляют возможности имитировать конкретные значения окружающей среды (например, солнечно, облачно, вольфрам и т. д.).
В то же время в других областях есть только значения баланса белого в Кельвинах. Эти параметры изменяют тон, цветовая температура определяется не только вдоль сине-желтой оси, но и некоторые программы включают дополнительные элементы управления (иногда помеченные как «оттенок»), добавляющие пурпурно-зеленую ось, они в некоторой степени являются предметом художественной интерпретации.
Фотопленка, цветовая температура освещения
Вам будет интересно: Формулы равноускоренного движения по прямой и по окружности. Пример решения задачи
Фотоэмульсионная пленка не реагирует на лучи идентично человеческой сетчатке или зрительному восприятию. Объект, который кажется наблюдателю белым, может оказаться очень синим или оранжевым на фотографии. Цветовой баланс, возможно, потребуется исправить во время печати, чтобы добиться нейтрального ББ.
Степень этой коррекции ограничена, поскольку цветная пленка обычно имеет три слоя, чувствительных к разным оттенкам. И при использовании под «неправильным» источником света каждая толщина может не реагировать пропорционально, создавая странные оттенки в тенях, хотя полутона, казалось бы, были правильным балансом белого цвета, цветовой температуры под увеличителем. Источники света с прерывистыми спектрами, такие как флуоресцентные трубки, также не могут быть полностью исправлены при печати, поскольку один из слоев, возможно, едва записал изображение вообще.
ТВ, видео
В NTSC и PAL TV нормы требуют, чтобы экраны были с цветовой температурой 6500 К. На многих телевизорах потребительского класса, есть очень заметное отклонение от этого требования. Тем не менее, в более качественных экземплярах цветовые температуры можно отрегулировать до 6500 К с помощью предварительно запрограммированной настройки или пользовательской калибровки.
Большинство видео и цифровых фотоаппаратов могут регулировать цветовую температуру, увеличивая объект белого или нейтрального оттенка и устанавливая ручной «ББ» (сообщая камере, что этот объект — чистый). Камера затем корректирует все остальные оттенки соответственно. Баланс белого необходим, особенно в помещении с флуоресцентным освещением, при цветовой температуре светодиодных ламп и при перемещении камеры из одного освещения в другое. Большинство фотоаппаратов также имеют функцию автоматического баланса белого, которая пытаются определить цвет света и, соответственно, его откорректировать. Хотя эти настройки когда-то были ненадежными, они значительно улучшились в современных цифровых камерах и обеспечивают точный баланс белого в самых разных условиях освещения.
Художественное применение через контроль цветовой температуры
Кинематографисты не делают «баланс белого» так же, как и операторы видеокамер. Они используют такие методы, как фильтры, выбор фотопленки, предварительную вспышку и, после съемки, цветовую градацию как по экспозиции в лабораториях, так и в цифровом виде. Кинематографисты также работают в тесном контакте с декораторами и осветительными бригадами для достижения желаемых цветовых эффектов.
Для художников большинство пигментов и бумаг имеют холодный или теплый оттенок, поскольку человеческий глаз может обнаружить даже незначительное количество насыщенности. Серый, смешанный с желтым, оранжевым или красным, является «теплым серым». Зеленый, синий или фиолетовый создают «прохладные оттенки». Стоит обратить внимание, что это чувство градусов противоположно ощущению реальной температуры. Синий описывается как «более холодный», хотя он соответствует высокотемпературному черному телу.
Дизайнеры освещения иногда выбирают фильтры по ЦТ, обычно для соответствия свету, который теоретически является белым. Поскольку цветовая температура светодиодных ламп значительно выше, чем у вольфрамовой, использование этих двух светильников может привести к резкому контрасту. Поэтому иногда устанавливаются лампы HID, которые обычно излучают 6000–7000 К.
Светильники с функциями смешивания тонов также способны генерировать вольфрамоподобный свет. Цветовая температура также может быть фактором при выборе ламп, так как каждый, вероятно, будет иметь разную цветовую температуру.
Формулы
Качественное состояние света понимается под понятием световой температуры. Цветовая температура меняется, когда меняется количество излучения в некоторых частях спектра.
Идея использования планковских излучателей в качестве критерия, по которому можно судить о других источниках света, не нова. В 1923 году, написав о «классификации цветовой температуры по отношению к качеству», Прист, по сути, описал CCT, как его понимают сегодня, вплоть до использования термина «кажущаяся цветовая t».
Несколько важных событий произошло в 1931 году. В хронологическом порядке:
Вам будет интересно: Понятие и структура организационной культуры
Ссылаясь на нее, Джадд предположил, что
K Δ E = | с 1 — с 2 | = max (| r 1 — r 2 |, | g 1 — g 2 |).
Важный шаг в науке
Эти разработки проложили путь к созданию новых пространств цветности, которые больше подходят для оценки коррелированных ЦТ и их различий. А также формула приблизила науку к ответу на вопрос, какая цветовая температура используется природой. Соединяя понятия разности и ЦТ, Прист сделал замечание, что глаз чувствителен к постоянным различиям в «обратной» температуре. Разница в одну микро-реципрокную степень (мкрд) довольно репрезентативна для сомнительно ощутимого отличия при самых благоприятных условиях наблюдения.
Прист предложил использовать «шкалу температуры в качестве шкалы для упорядочения цветности нескольких источников света в последовательном порядке». В течение следующих лет Джадд опубликовал еще три важные статьи.
Первая подтвердила выводы Приста, Дэвиса, и Джадда, с работой по чувствительности к изменению цветовой температуры.
Вторая предложила новое пространство оттенков, руководствуясь принципом, который стал святым Граалем: однородность восприятия (расстояние цветности должно быть соизмеримо с разницей в восприятии). Посредством проективного преобразования Джадд нашел более «однородное пространство» (UCS), в котором можно найти CCT.
Матрицу преобразования он использует для изменения X, Y, Z значения трехцветного сигнала к R, G, B.
Третья статья изображала расположение изотермических цветностей на диаграмме CIE. Так как изотермические точки образовали нормали на UCS, преобразование обратно в плоскость xy показало, что они все еще были линиями, но больше не перпендикулярны локусу.
Расчет
Идея Джадда об определении ближайшей точки к планковскому локусу в однородном пространстве цветности актуальна и сегодня. В 1937 году Макадам предложил «модифицированную диаграмму однородности шкалы оттенков», основанную на некоторых упрощающих геометрических соображениях.
Это пространство цветности все еще используется для вычисления CCT.
Метод Робертсона
До появления мощных персональных компьютеров было принято оценивать коррелированную цветовую температуру путем интерполяции из справочных таблиц и диаграмм. Наиболее известным таким методом является разработка Робертсона, который воспользовался сравнительно равномерным интервалом шкалы Майреда для расчета CCT с использованием линейной интерполяции значений майреда изотермы.
Как определяется расстояние от контрольной точки до i-й изотермы? Это можно увидеть по формуле, представленной на картинке ниже.
Спектральное распределение мощности
Ими могут характеризоваться источники света. Относительные кривые SPD, предоставленные многими производителями, возможно, были получены с шагом 10 нм или более на их спектрорадиометре. В результате получается намного плавнее распределение мощности, чем у обычной лампы. Вследствие их такого разделения, для проведения измерений флуоресцентных светил рекомендуется более тонкий прирост, а для этого требуется дорогое оборудование.
Солнце
Эффективная температура, определяемая общей излучательной мощностью на квадратную единицу, составляет около 5780 К. ЦТ солнечного света над атмосферой представляет около 5900 К.
Когда солнце пересекает небо, оно может быть красным, оранжевым, желтым или белым, в зависимости от его положения. Изменение цвета звезды в течение дня в основном является результатом рассеяния и не связано с изменениями излучения черного тела. Синий цвет неба вызван рассыпанием солнечного света в атмосфере, которая имеет тенденцию развеивать голубые оттенки больше, чем красные.
Источник: 1ku.ru
Что такое Коррелированная цветовая температура (ССТ) и как выбрать ее для освещения?
Нас все время спрашивают, какой должна быть правильная Цветовая температура и индекс цветопередачи (CRI) для различных приложений. Хотя есть эмпирические правила, которые обычно обеспечивают положительный результат, цвет может быть весьма субъективным понятием. Благодаря светодиодному освещению варианты стали практически безграничными. Поэтому выбор правильного цвета для вашего применения может быть довольно затруднительным.
В этой статье мы рассмотрим первую часть головоломки: выбор правильной цветовой температуры.
Что такое цветовая температура?
Так что же такое цветовая температура? Для наглядности, цветовая температура (Коррелированная цветовая температура, или КЦТ (CCT), в освещении — технический жаргон) является по существу мерой того, как появляется желтый или синий цвет света, излучаемый от лампочки. Он измеряется в единице Кельвина и обычно находится в пределах от 2200 до 6500 градусов Кельвина.
Теплые источники света, такие как лампы накаливания, имеют низкую цветовую температуру (2200-3000K) и излучают свет больше в красном/оранжевом/желтом диапазоне. Когда мы говорим о теплой цветовой температуре, представьте себе теплый свет огня в камине или хороший ресторан высокого класса со стильным тусклым освещением.
Один из лучших вопросов, который стоит задать себе при попытках понять, какова цветовая температура, является атмосфера, которую вы пытаетесь создать. Вы хотите пригласить человека в интимную обстановку? Встречать гостей в уютном вестибюле? Держать сотрудников или студентов начеку? Создать энергичную, чистую атмосферу? У вас есть идея и вы представляете ее.
Подумайте о том, кто ваша аудитория и что вы хотите, чтобы они чувствовали, когда находятся в вашем здании.
Другой вопрос, какие цвета вы подчеркнете в вашем пространстве. Этот вопрос детальнее рассматривается в объяснении, что такое CRI, которое мы будем рассматривать в следующей статье, но цвет света по-прежнему играет роль. Если в вашем помещении есть синие, серебряные или белые цвета, возможно, вам импонируют более прохладные цветовые температуры.
Если вас окружают деревянные тона, золото, или красные оттенки, значит, вам более близки теплые цветовые температуры. Конечно, есть исключения из правила, но зачастую это хорошая идея, чтобы выбрать цветовую температуру освещения, которая дополняет цвет окружающей среды. Также стоит отметить, что если в вашем окружении есть нейтральные тона, цвет освещения может легко варьироваться от теплого и приглушенного к более энергичному и активному.
Как выбрать цветовую температуру в зависимости от сферы применения
Предлагаем упрощенное руководство о том, какие цветовые температуры обычно работают лучше всего в зависимости от сферы применения.
Руководство по выбору цветовой температуры в зависимости от имеющейся задачи освещения
Можно сказать, что более прохладные цветовые температуры (3500-5000K +) работают хорошо в окружающей среде, где Вы хотите способствовать повышению бдительности или спокойствия. Точно так же более теплые (2200-3000K) цветовые температуры, – особенно те, которые с высокими параметрами по шкале R9 – работают хорошо с предоставлением ощущения теплоты и комфорта, аналогично с богатой палитрой теплых «деревянных» оттенков, позволяющих выявить любые детали.
В последнее время также отмечаются огромные улучшения в возможности сделать уличное светодиодное освещение динамичным посредством цветовой настройки. Хотя это, вероятно, выходит за рамки этой статьи, настраиваемый цвет светодиода может быть отличным вариантом, если необходимо, чтобы цветовая температура была точно набрана или изменялась с течением времени. Конкретные приложения, где предусмотрена возможность цветовой настройки, позволяют изменить цветовую температуру освещения в зависимости от времени суток, сезонов, или даже конкретных дисплеев продукта.
Даже с рекомендациями, данными выше, если бы мы могли подчеркнуть одну вещь, наиболее важную для выбора правильного цвета для вашего пространства, это звучало бы как издевательство. Каждый светодиод имеет свою собственную ДНК и является уникальным. У каждого производителя свои процессы и конструкции. Короче говоря, не все продукты 2700K или 4000K выглядят одинаково у разных производителей, поэтому приобретите несколько образцов и установите их в своем пространстве. Нет лучшей альтернативы проверенному способу — видеть что-то в своем собственном пространстве своими глазами.
Холодные источники света, такие как некоторые HID или люминесцентные лампы, имеют высокую цветовую температуру (> 4000K) и излучают больше света в синем диапазоне. Говоря о прохладной цветовой температуре, стоит представить себе белый или синий свет школьных коридоров или больниц.
Вопросы, которые необходимо задать при выборе цветовой температуры
Сфера применения
Рекомендованная цветовая темпеарутра
Пространство на открытом воздухе/парковка
Открытые площадки, освещение гаражей, освещение систем безопасности
Это – одна из сфер применения, где эффективность, как правило, в приоритете над цветовой температурой. Наше предпочтение — 3000-4000K, но более прохладные цветовые температуры в диапазоне 4000-5000K +, имеет тенденцию к более широкому распространению.
Розничная торговля
Общая розничная торговля
Выбор правильной цветовой температуры для розничной торговли обычно варьируется в зависимости от бренда, атмосферы и даже местоположения. К слову, большинство розничных торговцев в выбирают освещение в рамках диапазона 2700K — 4000K. Некоторые также предпочитают смешивать цветовые температуры.
Ювелирные витрины, особенно с алмазами (бриллиантами) или серебром
Более прохладные цветовые температуры в диапазоне 3500-4500K +
Ювелирные витрины, смешанные (комбинированные) металлы
Распространен принцип чередования теплых (2700K) и прохладных (4000K) температур на основе того, что демонстрируется
Рестораны высокого уровня
Отмечается тенденция к выбору более теплых (1800-2700K) цветовых температур, это хорошо работает.
Рестораны быстрой подачи (быстрого обслуживания)
Более теплые цветовые температуры также хорошо «работают» в ресторанах быстрой подачи, но свет не такой же теплый как в ресторанах высокого уровня. Стоит рассмотреть освещение в диапазоне 2700K — 3500K.
Подобно сфере розничных продаж, освещение отеля может значительно измениться в зависимости от бренда, атмосферы и местоположения. Однако более теплые цветовые температуры в диапазоне 1800-3000K хорошо подходят для вестибюлей гостиниц.
Прихожие и общие зоны
В целом, выдерживается принцип соответствия цветовой температуры прихожих и общих зон к лобби (главному вестибюлю).
Номера (гостевые комнаты)
Номера, как правило, оформляют светом в диапазоне 2700-3000K, создавая теплую, привлекательную атмосферу.
Коммерческий офис
Нейтральные и прохладные цветовые температуры (3000-4000K) обычно подходят для офисных помещений.
Здравоохранение
Более прохладные цветовые температуры (3500K к 5000K) хороши для создания чистой свежей атмосферы и обеспечения настороженности (бдительности) в больницах.
Школы и университеты
Более теплые цветовые температуры, как правило, хорошо подходят для обеденных зон. Стоит рассмотреть освещение в диапазоне 2700-3500K.
Общие помещения и классы
Прохладные цветовые температуры (3500-5000K) хороши для создания энергетической атмосферы и повышения внимания.
Источник: www.revolight.ru
Какую температуру свечения (цвета) выбрать.
Цветовая температура (ЦТ) – это характеристика интенсивности излучения источника света. Физически представляет собой функцию длины волны в оптическом диапазоне. Применяется в точных науках: физике, астрономии, колориметрии, спектрофотомерии.
Что такое цветовая температура.
ЦТ искусственных источников света.
Цветовая температура — это температура абсолютно черного тела, при которой оно излучает тот же цвет, что и рассматриваемое излучение. При нагреве все металлы, из которых состоят светоиспускающие элементы ламп, излучают разные оттенки света. Каждому цвету соответствует своя температура свечения.
Таким образом, ЦТ показывает, какую длину волны излучает источник света. А длине волны соответствует цвет. Это важная характеристика при подборе источника света для дома и офиса. Обычная лампа накаливания светит теплым желтым светом. А люминесцентные и светодиодные источники светят разными оттенками.
Единица измерения цветовой температуры.
Измеряется в Кельвинах (К) во всех областях, кроме фотографии. Для удобства работы фотографов ввели единицу измерения Миред (Майред).
Температура упоминавшегося абсолютно черного тела принята за 0 К. Тело полностью поглощает падающий на него свет. Если его разогреть до 500-1000°С, то оно станет красным (800-1300 К). Черное тело превратится в оранжевое (2000 К) при нагреве до 1700°С. Дальнейший нагрев превратит тело в желтое (2500 К), белое (5500 К) и голубое(9000 К). Впрочем, последнее возможно только в термоядерной реакции.
Появление цвета при нагреве абсолютно черного тела.
Все эти цвета встречаются в природе. Например, желтый цвет (2500 К) наблюдается при восходе солнца, а белый (5500 К) – когда оно в зените. На небе облачно? Тогда цветовая температура составит около 7000 К. К сумеркам она увеличивается еще на 1000 К. А ясное небо зимой имеет температуру около 15000 К.
Первым ученым, который начал изучать абсолютно черное тело, был Макс Планк. При его участии разработана цветовая модель XYZ − диаграмма цветности.
Кривая на рисунке – это кривая Планка. Она характеризует цветовую температуру цветов. Согласно этой кривой регулируются настройки фотоаппаратов, видеокамер, графических редакторов. Рассчитывают ЦТ целых сцен. Например, лесной пейзаж в солнечный день имеет температуру в 5500 К. Эта цифра, равная температуре дневного света, получается как среднее арифметическое от сумм отдельных цветов на фотографии.
Расчет ЦТ лесного пейзажа в солнечный день.
Источник: vamfaza.ru