Što je temperatura boje? Ovo je izvor svjetlosti, što je zračenje idealnog crnog tijela. Odiše određenim nijansama, što je usporedivo s izvorom svjetlosti. Temperatura boje je karakteristika vidljive zrake koja ima važne primjene u rasvjeti, fotografiji, videografiji, izdavaštvu, proizvodnji, astrofizici, hortikulturi i još mnogo toga.
U praksi, izraz ima smisla samo za izvore svjetlosti koji zapravo odgovaraju zračenju neke vrste crnog tijela. To jest, snop u rasponu od crvene do narančaste, od žute do bijele i plavkasto bijele. Nema smisla govoriti o, primjerice, zelenom ili ljubičastom svjetlu. Kada se odgovara na pitanje što 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 analogna je emitiranoj temperaturi boje svjetiljke. Njegov spektralni vrh je bliži infracrvenom, a većina prirodnih izvora emitira značajno zračenje. Činjenica da "topla" rasvjeta u tom smislu zapravo ima "hladniji" CG često je zbunjujuća. Ovo je važan aspekt što je temperatura boje.
CT elektromagnetskog zračenja koje emitira idealno crno tijelo definira se kao t njegove površine u kelvinima ili alternativno u miredima. To vam omogućuje da definirate standard prema kojem se uspoređuju izvori svjetlosti.
Budući da vruća površina emitira toplinsko zračenje, ali nije savršeno izlijevanje crnog tijela, temperatura boje svjetlosti ne predstavlja stvarni t površine.
Rasvjeta
Koja je temperatura boje, postalo je jasno. Ali čemu služi?
Za unutarnju rasvjetu 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 poticanje opuštanja, dok se hladnija nijansa koristi za povećanje koncentracije, kao što je u školama i uredima.
Akvakultura
U uzgoju ribe, temperatura boje ima različite funkcije i fokus je u svim industrijama.
U slatkovodnim akvarijima, DH je obično važan samo za dobivanje višeatraktivna slika. Svjetlo je općenito dizajnirano da stvori prekrasan spektar, ponekad sa sekundarnim fokusom na održavanje biljaka živima.
U akvariju sa slanom vodom/greben, temperatura boje je sastavni dio zdravlja. Između 400 i 3000 nanometara, svjetlost kraće valne duljine može prodrijeti dublje u vodu od svjetlosti duge valne duljine, osiguravajući potrebne izvore energije za alge koje se nalaze u koraljima. To je ekvivalentno povećanju temperature boje s dubinom tekućine u ovom spektralnom rasponu. Budući da koralji obično žive u plitkoj vodi i primaju intenzivnu izravnu sunčevu svjetlost u tropima, fokus je bio na simulaciji ove situacije pod svjetlošću od 6500 K.
Temperatura boje LED svjetala koristi se za sprječavanje cvjetanja akvarija noću, uz poboljšanje fotosinteze.
Digitalno snimanje
U ovom području, termin se ponekad koristi naizmjenično s balansom bijele boje, dopuštajući preraspodjelu vrijednosti nijansi kako bi se simulirale promjene temperature boje okoline. Većina digitalnih kamera i softvera za obradu slika pružaju mogućnost simulacije specifičnih vrijednosti okoliša (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 osi, već neki programi uključuju dodatne kontrole (ponekad označenepoput "hue") koji dodaju ljubičasto-zelenu os, donekle su podložni umjetničkoj interpretaciji.
Fotografski film, temperatura boje svjetla
Fotografski film ne reagira na zrake na isti način kao ljudska mrežnica ili vizualna percepcija. Objekt koji se promatraču čini bijelim može se na fotografiji činiti vrlo plavim ili narančastim. Tijekom ispisa možda će trebati ispraviti ravnotežu boja kako bi se postigla neutralna WB. Stupanj ove korekcije je ograničen jer film u boji obično ima tri sloja osjetljiva na različite nijanse. A kada se koristi pod "pogrešnim" izvorom svjetla, 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 s diskontinuiranim spektrom, kao što su fluorescentne cijevi, također se ne mogu u potpunosti ispraviti u ispisu, jer jedan od slojeva možda nije uopće snimio sliku.
TV, video
U NTSC i PAL TV-u, propisi zahtijevaju da zasloni imaju temperaturu boje od 6500 K. Na mnogim televizorima potrošačke klase postoji vrlo primjetno odstupanje od ovog zahtjeva. Međutim, u primjerima bolje kvalitete, temperature boje mogu se podesiti do 6500 K putem unaprijed programiranih postavki ili prilagođene kalibracije.
Većina video i digitalnih fotoaparata može podesiti temperaturu boje,zumiranje bijelog ili neutralnog subjekta i postavljanje na ručni "WB" (koji govori kameri da je objekt čist). Fotoaparat zatim u skladu s tim prilagođava sve ostale nijanse. Balans bijele boje je bitan, posebno u prostoriji s fluorescentnom rasvjetom, temperaturom boje LED svjetala i pri premještanju kamere s jedne rasvjete na drugu. Većina kamera također ima značajku automatskog balansa bijele boje koja pokušava otkriti boju svjetla i u skladu s tim je ispraviti. Iako su ove postavke nekoć bile nepouzdane, u današnjim su digitalnim fotoaparatima uvelike poboljšane i pružaju točnu ravnotežu bijele boje u raznim uvjetima osvjetljenja.
Umjetničke primjene kroz kontrolu temperature boje
Snimatelji filma ne rade "balans bijele boje" na isti način na koji to rade operateri video kamera. Koriste tehnike kao što su filtri, odabir filma, ocjenjivanje boja prije bljeska i nakon snimanja, kako u laboratorijskoj ekspoziciji tako i digitalno. Snimatelji također blisko surađuju sa scenografima i ekipama za rasvjetu 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, narančastom ili crvenom bojom 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 svjetiljki mnogo viša od one od volframa, korištenje ove dvije žarulje može rezultirati oštrim kontrastom. Stoga se ponekad ugrađuju HID lampe koje obično emitiraju 6000-7000 K.
Lampe s funkcijama miješanja tonova također su sposobne generirati svjetlost nalik volframu. Temperatura boje također može biti faktor pri odabiru žarulja, jer će svaka vjerojatno imati drugačiju temperaturu boje.
Formule
Kvalitativno stanje svjetlosti shvaća se kao koncept svjetlosne temperature. Temperatura boje se mijenja kada se promijeni količina zračenja u nekim dijelovima spektra.
Ideja korištenja Planckovih emitera kao kriterija za ocjenjivanje drugih izvora svjetlosti nije nova. Godine 1923., pišući o "razvrstavanju temperature boje u odnosu na kvalitetu", 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. Kronološkim redom:
- Raymond Davis objavio je članak o "koreliranoj temperaturi boje". Pozivajući se na Planckov lokus na rg dijagramu, definirao je CCT kao prosjek "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 "različiti korak 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 znanosti
Ovi razvoji su utrli put za stvaranje novih prostora kromatičnosti koji su prikladniji za ocjenjivanje koreliranih CG-ova i njihovih razlika. A također je formula približila znanost odgovoru na pitanje koju temperaturu boje koristi priroda. Kombinirajući koncepte razlike i CG, Priest je naveo da je oko osjetljivo na stalne razlike u "inverznoj" temperaturi. Razlika od jednog mikrorecipročnog stupnja (mcrd) prilično je reprezentativna za sumnjivu zamjetnu razliku u najpovoljnijim uvjetima promatranja.
Priest je predložio korištenje "temperaturne ljestvice kao ljestvice za naručivanje kromatičnosti više izvora svjetlosti u nizu." Tijekom sljedećih godina Judd je objavio još tri važna članka.
Prvi 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: ujednačenost percepcije (distanca kromatičnosti mora biti razmjerna s razlikom u percepciji). Judd je pronašao kroz projektivnu transformacijuviše "homogenog prostora" (UCS) u kojem možete pronaći CCT.
On koristi matricu transformacije za promjenu vrijednosti X, Y, Z trobojnog signala u R, G, B.
Treći članak je prikazao položaj izotermnih kromatičnosti na CIE dijagramu. Budući da su izotermne točke formirale normale na UCS-u, pretvaranje natrag u ravninu xy pokazalo je da su one još uvijek bile linije, ali više nisu okomite na lokus.
Izračun
Juddova ideja o određivanju najbliže točke Planckovom lokusu u homogenom prostoru kromatičnosti i danas je relevantna. Godine 1937. McAdam je predložio "modificirani dijagram uniformnosti skale nijansi" na temelju nekih pojednostavljenih geometrijskih razmatranja.
Ovaj prostor kromatičnosti se još uvijek koristi za CCT izračun.
Robertsonova metoda
Prije pojave moćnih osobnih računala, bilo je uobičajeno procjenjivati koreliranu temperaturu boje interpolacijom iz preglednih tablica i grafikona. Najpoznatija takva metoda je ona koju je razvio Robertson, koji je iskoristio prednost relativno ujednačenog intervala Miredove ljestvice za izračunavanje CCT-a koristeći linearnu interpolaciju vrijednosti izoterme zagrijane.
Kako se određuje udaljenost od kontrolne točke do i-te izoterme? To se može vidjeti iz formule u nastavku.
Spektralna distribucija snage
Imimogu se okarakterizirati izvori svjetlosti. Relativne SPD krivulje koje su dali mnogi proizvođači možda su dobivene u koracima od 10 nm ili više na njihovom spektroradiometru. Rezultat je mnogo glatkija raspodjela snage od konvencionalne svjetiljke. Zbog ovog odvajanja, za mjerenja fluorescentnih svjetala preporučuju se finiji koraci, a to zahtijeva skupu opremu.
Sunce
Efektivna temperatura, određena ukupnom snagom zračenja po kvadratnoj jedinici, iznosi oko 5780 K. CG sunčeve svjetlosti iznad atmosfere predstavlja oko 5900 K.
Kada sunce pređe nebo, može biti crveno, narančasto, žuto ili bijelo, ovisno o svom položaju. Promjena boje zvijezde tijekom dana uglavnom je rezultat raspršenja i nije posljedica promjena u zračenju crnog tijela. Plava boja neba uzrokovana je raspršivanjem sunčeve svjetlosti u atmosferi, koja ima tendenciju raspršivanja plavih nijansi više od crvenih.
