Šta je temperatura boje? Ovo je izvor svjetlosti, a to je zračenje idealnog crnog tijela. Odiše određenim nijansama, što je uporedivo sa izvorom svjetlosti. Temperatura boje je karakteristika vidljivog snopa koji ima važne primjene u rasvjeti, fotografiji, videografiji, izdavaštvu, proizvodnji, astrofizici, hortikulturi i još mnogo toga.
U praksi, termin ima smisla samo za izvore svjetlosti koji zapravo odgovaraju zračenju neke vrste crnog tijela. Odnosno, snop u rasponu od crvene do narandžaste, od žute do bijele i plavkasto bijele. Nema smisla govoriti o, na primjer, zelenom ili ljubičastom svjetlu. Kada se odgovara na pitanje šta je temperatura boje, prvo se mora reći da se ona obično izražava u Kelvinima pomoću simbola K, jedinice apsolutnog zračenja.
Vrste svjetla
CG iznad 5000K naziva se "hladne boje" (plave nijanse), a niže, 2700-3000K - "tople" (žute). Druga opcija u ovom kontekstu je analogna emitovanoj temperaturi boje svjetiljke. Njegov spektralni vrh je bliži infracrvenom, a većina prirodnih izvora emituje značajno zračenje. Činjenica da "topla" rasvjeta u ovom smislu zapravo ima "hladniji" CG često je zbunjujuća. Ovo je važan aspekt temperature boje.
CT elektromagnetnog zračenja koje emituje idealno crno telo je definisano kao t njegove površine u kelvinima ili alternativno u miredima. Ovo vam omogućava da definišete standard po kome se porede izvori svetlosti.
Pošto vrela površina emituje toplotno zračenje, ali nije savršeno izlivanje crnog tela, temperatura boje svetlosti ne predstavlja stvarni t površine.
Rasvjeta
Koja je temperatura boje, postalo je jasno. Ali čemu služi?
Za unutrašnje osvetljenje zgrada, često je važno uzeti u obzir CG sjaja. Toplija nijansa, kao što je temperatura boje LED svjetala, često se koristi na javnim mjestima za promoviranje opuštanja, dok se hladnija nijansa koristi za povećanje koncentracije, na primjer u školama i kancelarijama.
Akvakultura
U uzgoju ribe, temperatura boje ima različite funkcije i fokusira se u svim industrijama.
U slatkovodnim akvarijumima, DH je obično važan samo za dobijanje višeatraktivna slika. Svjetlo je općenito dizajnirano da stvori prekrasan spektar, ponekad sa sekundarnim fokusom na održavanje biljaka u životu.
U akvarijumu sa slanom vodom/greben, temperatura boje je sastavni dio zdravlja. Između 400 i 3000 nanometara, svjetlost kraće valne dužine može prodrijeti dublje u vodu od svjetlosti duge valne dužine, pružajući potrebne izvore energije za alge koje se nalaze u koraljima. Ovo je ekvivalentno povećanju temperature boje sa dubinom tečnosti u ovom spektralnom opsegu. Budući da koralji obično žive u plitkoj vodi i primaju intenzivnu direktnu sunčevu svjetlost u tropima, fokus je bio na simulaciji ove situacije pod svjetlošću od 6500 K.
Temperatura boje LED svjetala se koristi da akvarijum ne cvjeta noću, dok se poboljšava fotosinteza.
Digitalno snimanje
U ovoj oblasti, termin se ponekad koristi naizmjenično sa balansom bijele boje, omogućavajući da se vrijednosti nijansi ponovo dodijele kako bi se simulirale promjene u temperaturi boje okoline. Većina digitalnih kamera i softvera za obradu slika pružaju mogućnost simulacije specifičnih vrijednosti okoline (kao što su sunčano, oblačno, volfram, itd.).
U isto vrijeme, druga područja imaju samo vrijednosti balansa bijele boje u Kelvinima. Ove opcije mijenjaju ton, temperatura boje se ne određuje samo duž plavo-žute ose, već neki programi uključuju dodatne kontrole (ponekad označenepoput "hue") koji dodaju ljubičasto-zelenu osu, donekle su predmet umjetničke interpretacije.
Fotografski film, temperatura boje svjetla
Fotografski film ne reaguje na zrake na isti način kao ljudska retina ili vizuelna percepcija. Predmet koji se posmatraču čini bijelim može izgledati vrlo plavo ili narandžasto na fotografiji. Balans boja će možda morati da se koriguje tokom štampanja da bi se postigla neutralna WB. Stepen ove korekcije je ograničen jer film u boji obično ima tri sloja osjetljiva na različite nijanse. A kada se koristi pod "pogrešnim" izvorom svjetlosti, svaka debljina možda neće reagirati proporcionalno, stvarajući čudne nijanse u sjenama, iako se činilo da su srednji tonovi pravi balans bijele, temperature boje ispod povećala. Izvori svjetlosti sa diskontinuiranim spektrom, kao što su fluorescentne cijevi, također se ne mogu u potpunosti ispraviti u štampi, jer jedan od slojeva možda nije uopće snimio sliku.
TV, video
U NTSC i PAL TV-u, propisi zahtijevaju da ekrani imaju temperaturu boje od 6500 K. Na mnogim televizorima potrošačkog razreda, postoji vrlo primjetno odstupanje od ovog zahtjeva. Međutim, u primjerima boljeg kvaliteta, temperature boje mogu se podesiti do 6500 K putem unaprijed programiranih postavki ili prilagođene kalibracije.
Većina video i digitalnih kamera može podesiti temperaturu boje,zumiranjem bijelog ili neutralnog subjekta i postavljanjem na ručno "WB" (kaži kameri da je subjekt čist). Kamera zatim prilagođava sve ostale nijanse u skladu s tim. Balans bijele boje je neophodan, posebno u prostoriji s fluorescentnim osvjetljenjem, temperaturom boje LED svjetala i pri pomicanju kamere s jednog osvjetljenja na drugo. Većina kamera također ima funkciju automatskog balansa bijele boje koja pokušava otkriti boju svjetla i ispraviti je u skladu s tim. Iako su ove postavke nekada bile nepouzdane, one su znatno poboljšane u današnjim digitalnim fotoaparatima i pružaju precizan balans bijele boje u širokom spektru svjetlosnih uslova.
Umjetničke primjene kroz kontrolu temperature boje
Filmaši ne rade "balans bijele boje" na isti način na koji to rade operateri video kamera. Koriste tehnike kao što su filteri, odabir filma, ocjenjivanje boja prije bljeska i nakon snimanja, kako u laboratorijskoj ekspoziciji tako i digitalno. Kinematografi takođe blisko sarađuju sa scenografima i ekipama za osvetljenje kako bi postigli željene efekte boja.
Za umjetnike, većina pigmenata i papira ima hladnu ili toplu nijansu, jer ljudsko oko može otkriti čak i malu količinu zasićenja. Siva pomiješana sa žutom, narandžastom ili crvenom je "topla siva". Zelena, plava ili ljubičasta stvaraju "hladne podtonove". Vrijedi napomenuti da je ovaj osjećaj stupnjeva suprotan osjećaju stvarne temperature. Plava je opisana kao"hladnije", iako odgovara crnom tijelu visoke temperature.
Dizajneri rasvjete ponekad biraju CG filtere, obično da odgovaraju svjetlosti koja je teoretski bijela. Budući da je temperatura boje LED lampi mnogo viša od one od volframa, upotreba ove dvije lampe može rezultirati oštrim kontrastom. Stoga se ponekad ugrađuju HID lampe koje obično emituju 6000-7000 K.
Lampe sa funkcijama mešanja tonova takođe mogu da generišu svetlost nalik volframu. Temperatura boje također može biti faktor pri odabiru sijalica, jer će svaka vjerovatno imati drugačiju temperaturu boje.
Formule
Kvalitativno stanje svjetlosti podrazumijeva se kao koncept svjetlosne temperature. Temperatura boje se mijenja kada se količina zračenja u nekim dijelovima spektra promijeni.
Ideja korištenja Planckovih emitera kao kriterija za procjenu drugih izvora svjetlosti nije nova. Godine 1923., pišući o "klasifikaciji temperature boje u odnosu na kvalitet", Priest je u suštini opisao CCT kako se danas razumije, čak do te mjere da koristi izraz "prividna boja t".
Nekoliko važnih događaja dogodilo se 1931. Hronološkim redom:
- Raymond Davis je objavio članak o "koreliranoj temperaturi boje". Pozivajući se na Plankov lokus na rg dijagramu, on je definisao CCT kao prosek "t primarnih komponenti" koristeći trilinearne koordinate.
- CIE najavio XYZ prostor boja.
- Dean B. Juddobjavio je članak o prirodi "najmanje uočljivih razlika" u odnosu na kromatske podražaje. Empirijski je utvrdio da je razlika u osjetu, koju je nazvao ΔE za "korak razlikovanja između boja… Empfindung", proporcionalna udaljenosti nijansi na grafikonu..
Pozivajući se na nju, Judd je predložio da
K ∆ E=| od 1 - od 2 |=max (| r 1 - r 2 |, | g 1 - g 2 |).
Važan korak u nauci
Ovi razvoji su utrli put za stvaranje novih prostora hromatičnosti koji su pogodniji za evaluaciju koreliranih CG-ova i njihovih razlika. I formula je približila nauku odgovoru na pitanje koju temperaturu boje koristi priroda. Kombinujući koncepte razlike i CG, Priest je naveo da je oko osetljivo na stalne razlike u "inverznoj" temperaturi. Razlika od jednog mikrorecipročnog stepena (mcrd) prilično je reprezentativna za sumnjivu vidljivu razliku pod najpovoljnijim uslovima posmatranja.
Svećenik je predložio korištenje "temperaturne skale kao skale za naručivanje kromatičnosti više izvora svjetlosti u nizu." Tokom narednih godina, Judd je objavio još tri važna članka.
Prvo je potvrdio nalaze Priesta, Davisa i Judda, s radom na osjetljivosti na varijacije temperature boje.
Drugi je predložio novi prostor nijansi, vođen principom koji je postao sveti gral: uniformnost percepcije (distanca hromatike mora biti srazmerna razlici u percepciji). Kroz projektivnu transformaciju, Judd je otkrioviše "homogenog prostora" (UCS) u kojem možete pronaći CCT.
On koristi matricu transformacije da promijeni X, Y, Z vrijednost trobojnog signala u R, G, B.
Treći članak je prikazao lokaciju izotermnih hromatičnosti na CIE dijagramu. Pošto su izotermne tačke formirale normale na UCS-u, pretvaranje natrag u ravan xy pokazalo je da su one i dalje bile prave, ali više nisu okomite na lokus.
Obračun
Džadova ideja o određivanju najbliže tačke Planck-ovom lokusu u homogenom prostoru hromatičnosti je i danas relevantna. Godine 1937. McAdam je predložio "modifikovani dijagram uniformnosti skale nijansi" zasnovan na nekim pojednostavljujućim geometrijskim razmatranjima.
Ovaj prostor hromatičnosti se i dalje koristi za CCT izračunavanje.
Robertsonova metoda
Prije pojave moćnih personalnih računara, bilo je uobičajeno procjenjivati koreliranu temperaturu boje interpolacijom iz tabela za pretraživanje i grafikona. Najpoznatija takva metoda je ona koju je razvio Robertson, koji je iskoristio prednost relativno ujednačenog intervala Miredove skale za izračunavanje CCT-a koristeći linearnu interpolaciju vrijednosti izoterme zagrijane.
Kako se određuje udaljenost od kontrolne tačke do i-te izoterme? Ovo se može vidjeti iz formule ispod.
Spektralna distribucija energije
Imiizvori svjetlosti se mogu okarakterizirati. Relativne SPD krive koje daju mnogi proizvođači mogu se dobiti u koracima od 10 nm ili više na njihovom spektroradiometru. Rezultat je mnogo glatkija distribucija snage od konvencionalne lampe. Zbog ovog razdvajanja, za mjerenja fluorescentnih svjetala preporučuju se finiji koraci, a za to je potrebna skupa oprema.
ned
Efektivna temperatura, određena ukupnom snagom zračenja po kvadratnoj jedinici, je oko 5780 K. CG sunčeve svjetlosti iznad atmosfere predstavlja oko 5900 K.
Kada sunce pređe nebo, može biti crveno, narandžasto, žuto ili bijelo, ovisno o svom položaju. Promjena boje zvijezde tokom dana uglavnom je rezultat raspršivanja, a ne zbog promjena u zračenju crnog tijela. Plava boja neba je uzrokovana rasipanjem sunčeve svjetlosti u atmosferi, koja ima tendenciju da rasprši plave nijanse više od crvenih.
