Wat is kleurtemperatuur? Dit is die bron van lig, wat die bestraling van 'n ideale swart liggaam is. Dit straal sekere skakerings uit, wat vergelykbaar is met 'n ligbron. Kleurtemperatuur is 'n kenmerk van die sigbare straal wat belangrike toepassings het in beligting, fotografie, videografie, publisering, vervaardiging, astrofisika, tuinbou, en meer.
In die praktyk maak die term net sin vir ligbronne wat eintlik ooreenstem met die bestraling van 'n soort swart liggaam. Dit wil sê, 'n balk wat wissel van rooi tot oranje, van geel tot wit en blouerig wit. Dit maak nie sin om oor byvoorbeeld groen of violet lig te praat nie. By die beantwoording van die vraag wat kleurtemperatuur is, moet eers gesê word dat dit gewoonlik in Kelvin uitgedruk word deur die simbool K, 'n eenheid van absolute straling, te gebruik.
Ligtipes
CG bo 5000K word "koue kleure" (blou skakerings) genoem en laer, 2700-3000K - "warm" (geel). Die tweede opsie in hierdie konteks is analoog aan die uitgestraalde kleurtemperatuur van die armatuur. Sy spektrale piek is nader aan infrarooi, en die meeste natuurlike bronne gee aansienlike straling af. Die feit dat "warm" beligting in hierdie sin eintlik 'n "koeler" CG het, is dikwels verwarrend. Dit is 'n belangrike aspek van wat kleurtemperatuur is.
CT van elektromagnetiese straling wat deur 'n ideale swart liggaam uitgestraal word, word gedefinieer as die t van sy oppervlak in kelvine of alternatiewelik in mireds. Dit laat jou toe om die standaard te definieer waarvolgens ligbronne vergelyk word.
Omdat 'n warm oppervlak termiese straling uitstraal, maar nie 'n perfekte swartliggaamuitstorting is nie, verteenwoordig die kleurtemperatuur van die lig nie die werklike t van die oppervlak nie.
Beligting
Wat is die kleurtemperatuur, dit het duidelik geword. Maar waarvoor is dit?
Vir binnebeligting van geboue is dit dikwels belangrik om die CG van die uitstraling in ag te neem. 'n Warmer skakering, soos die kleurtemperatuur van LED-ligte, word dikwels in openbare plekke gebruik om ontspanning te bevorder, terwyl 'n koeler tint gebruik word om konsentrasie te verhoog, soos in skole en kantore.
Akwakultuur
In visboerdery het kleurtemperatuur verskillende funksies en fokus in alle industrieë.
In varswater-akwariums is DH gewoonlik net belangrik om meer te kryaantreklike beeld. Lig is oor die algemeen ontwerp om 'n pragtige spektrum te skep, soms met 'n sekondêre fokus om plante aan die lewe te hou.
In 'n soutwater/rif-akwarium is kleurtemperatuur 'n integrale deel van gesondheid. Tussen 400 en 3000 nanometer kan korter golflengte lig dieper in die water dring as langgolflengte lig, wat die nodige energiebronne verskaf vir alge wat in korale voorkom. Dit is gelykstaande aan 'n toename in kleurtemperatuur met vloeistofdiepte in hierdie spektrale reeks. Aangesien korale geneig is om in vlak water te leef en intense direkte sonlig in die trope te ontvang, was die fokus daarop om hierdie situasie onder 6500 K lig te simuleer.
Die kleurtemperatuur van die LED-ligte word gebruik om te verhoed dat die akwarium snags blom, terwyl dit fotosintese verbeter.
Digitale skiet
In hierdie area word die term soms uitruilbaar met witbalans gebruik, wat toelaat dat tintwaardes hertoegewys word om veranderinge in omgewingskleurtemperatuur te simuleer. Die meeste digitale kameras en beeldingsagteware bied die vermoë om spesifieke omgewingswaardes te simuleer (soos sonnig, bewolk, wolfram, ens.).
Terselfdertyd het ander gebiede net witbalanswaardes in Kelvin. Hierdie opsies verander die toon, die kleurtemperatuur word nie net langs die blou-geel-as bepaal nie, maar sommige programme bevat bykomende kontroles (soms gemerksoos "tint") wat 'n pers-groen as byvoeg, is hulle ietwat onderhewig aan artistieke interpretasie.
Fotografiese film, ligte kleurtemperatuur
Fotografiese film reageer nie op strale op dieselfde manier as die menslike retina of visuele persepsie nie. 'n Voorwerp wat vir 'n waarnemer wit lyk, kan baie blou of oranje op 'n foto voorkom. Kleurbalans moet dalk tydens druk reggestel word om 'n neutrale WB te verkry. Die mate van hierdie regstelling is beperk omdat kleurfilm gewoonlik drie lae het wat sensitief is vir verskillende skakerings. En wanneer dit onder die "verkeerde" ligbron gebruik word, kan elke dikte nie proporsioneel reageer nie, wat vreemde tinte in die skaduwees produseer, alhoewel die middeltone gelyk het na die regte balans van wit, kleurtemperatuur onder die vergrootglas. Ligbronne met diskontinue spektra, soos fluoresserende buise, kan ook nie ten volle in druk gekorrigeer word nie, aangesien een van die lae dalk skaars die beeld opgeneem het.
TV, video
In NTSC- en PAL-TV vereis die regulasies dat skerms 6500 K kleurtemperatuur moet hê. Op baie verbruikersgraad-TV's is daar 'n baie merkbare afwyking van hierdie vereiste. In hoër kwaliteit voorbeelde kan kleurtemperature egter tot 6500 K aangepas word deur 'n voorafgeprogrammeerde instelling of pasgemaakte kalibrasie.
Die meeste video- en digitale kameras kan die kleurtemperatuur aanpas,inzoem op 'n wit of neutrale onderwerp en stel dit op handmatige "WB" (sê vir die kamera dat die onderwerp skoon is). Die kamera pas dan alle ander kleure dienooreenkomstig aan. Witbalans is noodsaaklik, veral in 'n kamer met fluoresserende beligting, die kleurtemperatuur van LED-ligte, en wanneer die kamera van een beligting na 'n ander verskuif word. Die meeste kameras het ook 'n outomatiese witbalansfunksie wat probeer om die kleur van die lig op te spoor en dienooreenkomstig reg te stel. Alhoewel hierdie instellings eens onbetroubaar was, is hulle aansienlik verbeter in vandag se digitale kameras en bied akkurate witbalans in 'n wye verskeidenheid beligtingstoestande.
Artistiese toepassings deur kleurtemperatuurbeheer
Filmmakers doen nie "witbalans" op dieselfde manier as videokamera-operateurs nie. Hulle gebruik tegnieke soos filters, filmkeuse, voorflits en na-opname kleurgradering, beide in laboratoriumblootstelling en digitaal. Kinematograwe werk ook nou saam met stelontwerpers en beligtingspanne om die gewenste kleureffekte te verkry.
Vir kunstenaars het die meeste pigmente en papiere 'n koel of warm tint, aangesien die menslike oog selfs 'n klein hoeveelheid versadiging kan opspoor. Grys gemeng met geel, oranje of rooi is 'n "warm grys". Groen, blou of pers skep "koel ondertone". Dit is opmerklik dat hierdie sin van grade die teenoorgestelde is van die sin van werklike temperatuur. Blou word beskryf as"kouer", alhoewel dit ooreenstem met 'n hoë-temperatuur swart liggaam.
Beligtingsontwerpers kies soms CG-filters, gewoonlik om lig te pas wat teoreties wit is. Aangesien die kleurtemperatuur van LED-lampe baie hoër is as dié van wolfram, kan die gebruik van hierdie twee lampe 'n skerp kontras tot gevolg hê. Daarom word HID-lampe soms geïnstalleer, wat gewoonlik 6000-7000 K uitstraal.
Lampe met toonmengfunksies is ook in staat om wolfraamagtige lig op te wek. Kleurtemperatuur kan ook 'n faktor wees wanneer gloeilampe gekies word, aangesien elkeen waarskynlik 'n ander kleurtemperatuur sal hê.
Formules
Die kwalitatiewe toestand van lig word verstaan as die konsep van ligtemperatuur. Die kleurtemperatuur verander wanneer die hoeveelheid straling in sommige dele van die spektrum verander.
Die idee om Planck-emitteerders as 'n maatstaf te gebruik om ander ligbronne te beoordeel, is nie nuut nie. In 1923, toe hy geskryf het oor "die klassifikasie van kleurtemperatuur in verhouding tot kwaliteit", het Priest in wese CCT beskryf soos dit vandag verstaan word, selfs tot die punt om die term "skynbare kleur t" te gebruik.
Verskeie belangrike gebeurtenisse het in 1931 plaasgevind. In chronologiese volgorde:
- Raymond Davis het 'n artikel oor "gekorreleerde kleurtemperatuur" gepubliseer. Met verwysing na die Planck-lokus op die rg-diagram, het hy die CCT gedefinieer as die gemiddelde van "t primêre komponente" deur gebruik te maak van trilineêre koördinate.
- CIE het XYZ-kleurspasie aangekondig.
- Dean B. Judd'n artikel gepubliseer oor die aard van die "mins waarneembare verskille" met betrekking tot chromatiese stimuli. Empiries het hy vasgestel dat die verskil in sensasie, wat hy ΔE genoem het vir "discriminate step between colours… Empfindung", eweredig was aan die afstand van die kleure op die kaart.
Judd het na haar verwys en voorgestel dat
K ∆ E=| van 1 - van 2 |=maks (| r 1 - r 2 |, | g 1 - g 2 |).
'n Belangrike stap in wetenskap
Hierdie ontwikkelings het die weg gebaan vir die skepping van nuwe kleurruimtes wat beter geskik is vir die evaluering van gekorreleerde CG's en hul verskille. En ook die formule het die wetenskap nader gebring aan die beantwoording van die vraag watter kleurtemperatuur deur die natuur gebruik word. Deur die konsepte van verskil en CG te kombineer, het Priest die opmerking gemaak dat die oog sensitief is vir konstante verskille in "omgekeerde" temperatuur. 'n Verskil van een mikro-wederkerige graad (mcrd) is redelik verteenwoordigend van 'n twyfelagtige waarneembare verskil onder die mees gunstige waarnemingstoestande.
Priest het voorgestel om "die temperatuurskaal as 'n skaal te gebruik om die kleurkrag van veelvuldige ligbronne in opeenvolgende volgorde te orden." Oor die daaropvolgende jare het Judd nog drie belangrike artikels gepubliseer.
Eers het die bevindinge van Priest, Davis en Judd bevestig, met werk oor sensitiwiteit vir kleurtemperatuurvariasie.
Die tweede het 'n nuwe kleurruimte voorgestel, gelei deur 'n beginsel wat die heilige graal geword het: eenvormigheid van persepsie (chromatiese afstand moet in ooreenstemming wees met die verskil in persepsie). Deur 'n projektiewe transformasie, het Judd gevindmeer "homogene ruimte" (UCS) om CCT te vind.
Hy gebruik 'n transformasiematriks om die X, Y, Z-waarde van die driekleursein na R, G, B te verander.
Die derde artikel het die ligging van isotermiese chromaticities op die CIE-diagram uitgebeeld. Aangesien die isotermiese punte normale op die UCS gevorm het, het terugskakeling na die xy-vlak gewys dat hulle steeds lyne was, maar nie meer loodreg op die lokus nie.
Berekening
Judd se idee om die naaste punt aan die Planck-lokus in 'n homogene chromatiese ruimte te bepaal, is vandag steeds relevant. In 1937 het McAdam 'n "gewysigde kleurskaal-uniformiteitsdiagram" voorgestel wat gebaseer is op 'n paar vereenvoudigende meetkundige oorwegings.
Hierdie kleurspasasie word steeds vir CCT-berekening gebruik.
Robertson-metode
Voor die koms van kragtige persoonlike rekenaars, was dit gebruiklik om gekorreleerde kleurtemperatuur te skat deur interpolasie vanaf opsoektabelle en -kaarte. Die bekendste so 'n metode is dié wat ontwikkel is deur Robertson, wat voordeel getrek het uit die relatief eenvormige interval van die Mired-skaal om die CCT te bereken deur lineêre interpolasie van die mired-isotermwaardes te gebruik.
Hoe word die afstand vanaf die beheerpunt na die i-de isoterm bepaal? Dit kan gesien word uit die formule hieronder.
Spektrale kragverspreiding
Imiligbronne gekarakteriseer kan word. Relatiewe SPD-krommes wat deur baie vervaardigers verskaf word, is moontlik in 10 nm stappe of meer op hul spektroradiometer verkry. Die resultaat is 'n baie gladder kragverspreiding as 'n konvensionele lamp. As gevolg van hierdie skeiding word fyner inkremente aanbeveel vir metings van fluoresserende ligte, en dit vereis duur toerusting.
Son
Die effektiewe temperatuur, bepaal deur die totale stralingskrag per vierkante eenheid, is ongeveer 5780 K. Die CG van sonlig bokant die atmosfeer verteenwoordig ongeveer 5900 K.
Wanneer die son die lug oorsteek, kan dit rooi, oranje, geel of wit wees, afhangend van sy posisie. Die verandering in die kleur van 'n ster gedurende die dag is hoofsaaklik die gevolg van verstrooiing en is nie as gevolg van veranderinge in swart liggaamsbestraling nie. Die blou kleur van die lug word veroorsaak deur die verstrooiing van sonlig in die atmosfeer, wat geneig is om blou skakerings meer as rooi te versprei.
