Hvad er farvetemperatur? Dette er lyskilden, som er strålingen fra en ideel sort krop. Det udstråler visse nuancer, som kan sammenlignes med en lyskilde. Farvetemperatur er et kendetegn ved den synlige stråle, der har vigtige anvendelser inden for belysning, fotografering, videografi, forlagsvirksomhed, fremstilling, astrofysik, havebrug og meget mere.
I praksis giver udtrykket kun mening for lyskilder, der faktisk svarer til strålingen fra en slags sort krop. Det vil sige en stråle, der spænder fra rød til orange, fra gul til hvid og blålig hvid. Det giver ikke mening at tale om for eksempel grønt eller violet lys. Når man besvarer spørgsmålet om, hvad farvetemperatur er, skal det først siges, at det norm alt udtrykkes i Kelvin ved hjælp af symbolet K, en enhed for absolut stråling.
Lystyper
CG over 5000K kaldes "kolde farver" (blå nuancer) og lavere, 2700-3000K - "varm" (gul). Den anden mulighed i denne sammenhæng er analog med armaturets udsendte farvetemperatur. Dens spektrale top er tættere på infrarød, og de fleste naturlige kilder afgiver betydelig stråling. Det faktum, at "varm" belysning i denne forstand faktisk har et "kølere" CG er ofte forvirrende. Dette er et vigtigt aspekt af, hvad farvetemperatur er.
CT af elektromagnetisk stråling udsendt af et ideelt sort legeme er defineret som t af dets overflade i kelvin eller alternativt i mireds. Dette giver dig mulighed for at definere den standard, som lyskilder sammenlignes med.
Fordi en varm overflade udsender termisk stråling, men ikke er en perfekt sort krop, repræsenterer lysets farvetemperatur ikke den faktiske t af overfladen.
Belysning
Hvad er farvetemperaturen, blev det klart. Men hvad er det til?
Ved indvendig belysning af bygninger er det ofte vigtigt at tage højde for udstrålingens CG. En varmere nuance, såsom farvetemperaturen på LED-lys, bruges ofte på offentlige steder for at fremme afslapning, mens en køligere nuance bruges til at øge koncentrationen, såsom i skoler og kontorer.
Aquakultur
I fiskeopdræt har farvetemperaturen forskellige funktioner og fokus i alle brancher.
I ferskvandsakvarier er DH norm alt kun vigtigt for at få mereattraktivt billede. Lys er generelt designet til at skabe et smukt spektrum, nogle gange med et sekundært fokus på at holde planterne i live.
I et s altvands-/revsakvarium er farvetemperaturen en integreret del af sundheden. Mellem 400 og 3000 nanometer kan lys med kortere bølgelængde trænge dybere ned i vandet end lys med lang bølgelængde, hvilket giver de nødvendige energikilder til alger, der findes i koraller. Dette svarer til en stigning i farvetemperaturen med væskedybden i dette spektralområde. Da koraller har tendens til at leve på lavt vand og modtage intenst direkte sollys i troperne, var fokus på at simulere denne situation under 6500 K lys.
Farvetemperaturen på LED-lysene bruges til at forhindre akvariet i at blomstre om natten, samtidig med at fotosyntesen forbedres.
Digital optagelse
I dette område bruges udtrykket nogle gange i flæng med hvidbalance, hvilket gør det muligt at omtildele farvetoneværdier for at simulere ændringer i den omgivende farvetemperatur. De fleste digitale kameraer og billedbehandlingssoftware giver mulighed for at simulere specifikke miljøværdier (såsom solskin, overskyet, wolfram osv.).
På samme tid har andre områder kun hvidbalanceværdier i Kelvin. Disse muligheder ændrer tonen, farvetemperaturen bestemmes ikke kun langs den blå-gule akse, men nogle programmer inkluderer yderligere kontroller (nogle gange mærketligesom "nuance"), der tilføjer en lilla-grøn akse, er de noget genstand for kunstnerisk fortolkning.
Fotografisk film, lys farvetemperatur
Fotografisk film reagerer ikke på stråler på samme måde som den menneskelige nethinde eller visuelle perception. Et objekt, der ser hvidt ud for en iagttager, kan forekomme meget blåt eller orange på et fotografi. Farvebalancen skal muligvis korrigeres under udskrivning for at opnå en neutral WB. Graden af denne korrektion er begrænset, fordi farvefilm norm alt har tre lag, der er følsomme over for forskellige nuancer. Og når den bruges under den "forkerte" lyskilde, reagerer hver tykkelse muligvis ikke proportion alt, hvilket giver ulige nuancer i skyggerne, selvom mellemtonerne så ud til at være den rigtige balance mellem hvid, farvetemperatur under forstørrelsesglasset. Lyskilder med diskontinuerlige spektre, såsom lysstofrør, kan heller ikke korrigeres fuldt ud på print, da et af lagene måske knap nok har optaget billedet overhovedet.
TV, video
I NTSC- og PAL-tv kræver reglerne, at skærme skal have en farvetemperatur på 6500 K. På mange forbruger-tv'er er der en meget mærkbar afvigelse fra dette krav. I eksempler af højere kvalitet kan farvetemperaturer dog justeres op til 6500 K gennem en forudprogrammeret indstilling eller brugerdefineret kalibrering.
De fleste video- og digitalkameraer kan justere farvetemperaturen,zoome ind på et hvidt eller neutr alt motiv og indstille det til manuel "WB" (fortælle kameraet, at motivet er rent). Kameraet justerer derefter alle andre nuancer i overensstemmelse hermed. Hvidbalance er afgørende, især i et rum med fluorescerende belysning, farvetemperaturen på LED-lys, og når kameraet flyttes fra en belysning til en anden. De fleste kameraer har også en automatisk hvidbalancefunktion, der forsøger at registrere lysets farve og korrigere den i overensstemmelse hermed. Selvom disse indstillinger engang var upålidelige, er de blevet væsentligt forbedret i nutidens digitale kameraer og giver nøjagtig hvidbalance under en lang række lysforhold.
Kunstneriske applikationer gennem farvetemperaturkontrol
Filmskabere laver ikke "hvidbalance" på samme måde, som videokameraoperatører gør. De bruger teknikker som filtre, filmvalg, pre-flash og post-capture farvegradering, både i laboratorieeksponering og digit alt. Biografer arbejder også tæt sammen med scenografer og belysningsteams for at opnå de ønskede farveeffekter.
For kunstnere har de fleste pigmenter og papirer en kølig eller varm farvetone, da det menneskelige øje kan registrere selv en lille smule mætning. Grå blandet med gul, orange eller rød er en "varm grå". Grøn, blå eller lilla skaber "seje undertoner". Det er værd at bemærke, at denne følelse af grader er det modsatte af følelsen af faktisk temperatur. Blå beskrives som"koldere", selvom det svarer til en sort krop med høj temperatur.
Lysdesignere vælger nogle gange CG-filtre, norm alt for at matche lys, der er teoretisk hvidt. Da farvetemperaturen på LED-lamper er meget højere end for wolfram, kan brugen af disse to lamper resultere i en skarp kontrast. Derfor er der nogle gange installeret HID-lamper, som norm alt udsender 6000-7000 K.
Lamper med toneblandingsfunktioner er også i stand til at generere wolfram-lignende lys. Farvetemperaturen kan også være en faktor, når du vælger pærer, da hver af dem sandsynligvis vil have en anden farvetemperatur.
formler
Lysets kvalitative tilstand forstås som begrebet lystemperatur. Farvetemperaturen ændres, når mængden af stråling i nogle dele af spektret ændres.
Ideen om at bruge Planck-emittere som et kriterium til at bedømme andre lyskilder efter er ikke ny. I 1923, hvor han skrev om "klassificeringen af farvetemperatur i forhold til kvalitet", beskrev Priest i det væsentlige CCT, som det forstås i dag, endda til det punkt at bruge udtrykket "tilsyneladende farve t".
Flere vigtige begivenheder skete i 1931. I kronologisk rækkefølge:
- Raymond Davis udgav en artikel om "korreleret farvetemperatur". Med henvisning til Planck-locuset på rg-diagrammet definerede han CCT som gennemsnittet af "t primære komponenter" ved hjælp af trilineære koordinater.
- CIE annoncerede XYZ-farverum.
- Dean B. Juddudgivet en artikel om karakteren af de "mindst mærkbare forskelle" i forhold til kromatiske stimuli. Empirisk fastslog han, at forskellen i sansning, som han kaldte ΔE for "diskriminerende trin mellem farver… Empfindung", var proportional med afstanden mellem nuancerne på kortet.
Med henvisning til hende foreslog Judd, at
K ∆ E=| fra 1 - fra 2 |=max (| r 1 - r 2 |, | g 1 - g 2 |).
Et vigtigt skridt i videnskaben
Denne udvikling har banet vejen for skabelsen af nye kromatiske rum, der er bedre egnede til at evaluere korrelerede CG'er og deres forskelle. Og også formlen bragte videnskaben tættere på at besvare spørgsmålet om, hvilken farvetemperatur der bruges af naturen. Ved at kombinere begreberne forskel og CG kom Priest med den bemærkning, at øjet er følsomt over for konstante forskelle i "omvendt" temperatur. En forskel på én mikro-reciprok grad (mcrd) er ret repræsentativ for en tvivlsom mærkbar forskel under de mest gunstige observationsforhold.
Præst foreslog at bruge "temperaturskalaen som en skala til at sortere kromaticiteten af flere lyskilder i sekventiel rækkefølge." I løbet af de følgende år udgav Judd yderligere tre vigtige artikler.
Bekræftede først resultaterne af Priest, Davis og Judd med arbejde med følsomhed over for farvetemperaturvariationer.
Den anden foreslog et nyt farvetonerum, styret af et princip, der er blevet den hellige gral: ensartethed af perception (kromaticitetsafstand skal stå i forhold til forskellen i perception). Gennem en projektiv transformation fandt Juddmere "homogent rum" (UCS), som man kan finde CCT i.
Han bruger en transformationsmatrix til at ændre X-, Y-, Z-værdien af det trefarvede signal til R, G, B.
Den tredje artikel skildrede placeringen af isotermiske kromaticiteter på CIE-diagrammet. Da de isotermiske punkter dannede normaler på UCS, viste konvertering tilbage til xy-planet, at de stadig var linjer, men ikke længere vinkelrette på stedet.
Beregning
Judds idé om at bestemme det nærmeste punkt til Planck-locuset i et homogent kromaticitetsrum er stadig relevant i dag. I 1937 foreslog McAdam et "modificeret farveskalaensartethedsdiagram" baseret på nogle forenklede geometriske overvejelser.
Dette kromaticitetsrum bruges stadig til CCT-beregning.
Robertson-metode
Før fremkomsten af kraftfulde personlige computere var det sædvanligt at estimere korreleret farvetemperatur ved interpolation fra opslagstabeller og diagrammer. Den bedst kendte metode er den, der er udviklet af Robertson, som udnyttede det relativt ensartede interval på Mired-skalaen til at beregne CCT ved hjælp af lineær interpolation af de mired-isotermværdier.
Hvordan bestemmes afstanden fra kontrolpunktet til den i-te isoterm? Dette kan ses ud fra formlen nedenfor.
Spektral strømfordeling
Imilyskilder kan karakteriseres. Relative SPD-kurver leveret af mange producenter kan være opnået i 10 nm-trin eller mere på deres spektroradiometer. Resultatet er en meget jævnere strømfordeling end en konventionel lampe. På grund af denne adskillelse anbefales finere trin til måling af fluorescerende lys, og dette kræver dyrt udstyr.
søn
Den effektive temperatur, bestemt af den samlede strålingseffekt pr. kvadratenhed, er omkring 5780 K. CG for sollys over atmosfæren repræsenterer omkring 5900 K.
Når solen krydser himlen, kan den være rød, orange, gul eller hvid, afhængigt af dens position. Ændringen i en stjernes farve i løbet af dagen er hovedsageligt et resultat af spredning og skyldes ikke ændringer i den sorte kropsstråling. Himlens blå farve er forårsaget af spredning af sollys i atmosfæren, som har en tendens til at sprede blå nuancer mere end røde.
