Apakah itu suhu warna? Ini adalah sumber cahaya, yang merupakan sinaran badan hitam yang ideal. Ia memancarkan warna tertentu, yang setanding dengan sumber cahaya. Suhu warna ialah ciri pancaran yang boleh dilihat yang mempunyai aplikasi penting dalam pencahayaan, fotografi, videografi, penerbitan, pembuatan, astrofizik, hortikultur dan banyak lagi.
Dalam amalan, istilah ini hanya masuk akal untuk sumber cahaya yang sebenarnya sepadan dengan sinaran sejenis badan hitam. Iaitu, rasuk yang terdiri daripada merah hingga oren, dari kuning kepada putih dan putih kebiruan. Tidak masuk akal untuk bercakap tentang, contohnya, cahaya hijau atau ungu. Apabila menjawab soalan tentang suhu warna, pertama sekali mesti dikatakan bahawa ia biasanya dinyatakan dalam Kelvin menggunakan simbol K, satu unit sinaran mutlak.
Jenis cahaya
CG melebihi 5000K dipanggil "warna sejuk" (warna biru), dan lebih rendah, 2700-3000K - "hangat" (kuning). Pilihan kedua dalam konteks ini adalah serupa dengan suhu warna yang dipancarkan bagi luminair. Puncak spektrumnya lebih dekat dengan inframerah, dan kebanyakan sumber semula jadi mengeluarkan sinaran yang ketara. Hakikat bahawa pencahayaan "hangat" dalam pengertian ini sebenarnya mempunyai CG "lebih sejuk" sering mengelirukan. Ini ialah aspek penting tentang suhu warna.
CT sinaran elektromagnet yang dipancarkan oleh jasad hitam yang ideal ditakrifkan sebagai t permukaannya dalam kelvin atau secara alternatif dalam lumpur. Ini membolehkan anda menentukan standard yang digunakan untuk membandingkan sumber cahaya.
Oleh kerana permukaan panas memancarkan sinaran terma tetapi bukan curahan benda hitam yang sempurna, suhu warna cahaya tidak mewakili t sebenar permukaan.
Pencahayaan
Berapakah suhu warna, ia menjadi jelas. Tetapi untuk apa?
Untuk pencahayaan dalaman bangunan, selalunya penting untuk mengambil kira CG sinaran. Warna yang lebih hangat, seperti suhu warna lampu LED, sering digunakan di tempat awam untuk menggalakkan kelonggaran, manakala warna yang lebih sejuk digunakan untuk meningkatkan tumpuan, seperti di sekolah dan pejabat.
Akuakultur
Dalam penternakan ikan, suhu warna mempunyai fungsi dan fokus yang berbeza dalam semua industri.
Dalam akuarium air tawar, DH biasanya hanya penting untuk mendapatkan lebih banyakimej yang menarik. Cahaya biasanya direka bentuk untuk mencipta spektrum yang indah, kadangkala dengan tumpuan kedua untuk memastikan tumbuhan hidup.
Dalam akuarium air masin/terumbu karang, suhu warna adalah bahagian penting kesihatan. Antara 400 dan 3000 nanometer, cahaya panjang gelombang yang lebih pendek boleh menembusi lebih dalam ke dalam air daripada cahaya panjang gelombang panjang, memberikan sumber tenaga yang diperlukan untuk alga yang terdapat dalam karang. Ini bersamaan dengan peningkatan suhu warna dengan kedalaman cecair dalam julat spektrum ini. Memandangkan batu karang cenderung hidup di air cetek dan menerima cahaya matahari langsung yang terik di kawasan tropika, tumpuan adalah untuk meniru keadaan ini di bawah cahaya 6500 K.
Suhu warna lampu LED digunakan untuk mengelakkan akuarium daripada mekar pada waktu malam, sambil meningkatkan fotosintesis.
Tangkapan digital
Di kawasan ini, istilah ini kadangkala digunakan secara bergantian dengan imbangan putih, membenarkan nilai warna ditugaskan semula untuk mensimulasikan perubahan dalam suhu warna ambien. Kebanyakan kamera digital dan perisian pengimejan menyediakan keupayaan untuk mensimulasikan nilai persekitaran tertentu (seperti cerah, mendung, tungsten, dll.).
Pada masa yang sama, kawasan lain hanya mempunyai nilai imbangan putih dalam Kelvin. Pilihan ini menukar nada, suhu warna ditentukan bukan sahaja di sepanjang paksi biru-kuning, tetapi beberapa program termasuk kawalan tambahan (kadangkala dilabelseperti "warna") yang menambah paksi ungu-hijau, ia agak tertakluk kepada tafsiran artistik.
Filem fotografi, suhu warna terang
Filem fotografi tidak bertindak balas kepada sinar dengan cara yang sama seperti retina manusia atau persepsi visual. Objek yang kelihatan putih kepada pemerhati mungkin kelihatan sangat biru atau oren dalam gambar. Imbangan warna mungkin perlu diperbetulkan semasa mencetak untuk mencapai WB neutral. Tahap pembetulan ini terhad kerana filem warna biasanya mempunyai tiga lapisan yang sensitif kepada warna yang berbeza. Dan apabila digunakan di bawah sumber cahaya yang "salah", setiap ketebalan mungkin tidak bertindak balas secara berkadar, menghasilkan warna ganjil dalam bayang-bayang, walaupun nada tengah kelihatan seperti keseimbangan suhu warna putih yang betul di bawah pembesar. Sumber cahaya dengan spektrum terputus-putus, seperti tiub pendarfluor, juga tidak boleh diperbetulkan sepenuhnya dalam cetakan, kerana salah satu lapisan mungkin hampir tidak merakam imej sama sekali.
TV, video
Dalam NTSC dan PAL TV, peraturan menghendaki skrin mempunyai suhu warna 6500K. Pada kebanyakan TV gred pengguna, terdapat penyelewengan yang sangat ketara daripada keperluan ini. Walau bagaimanapun, dalam contoh kualiti yang lebih tinggi, suhu warna boleh dilaraskan sehingga 6500 K melalui tetapan pra-program atau penentukuran tersuai.
Kebanyakan kamera video dan digital boleh melaraskan suhu warna,zum masuk pada subjek putih atau neutral dan tetapkannya kepada "WB" manual (memberitahu kamera bahawa subjek itu bersih). Kamera kemudian melaraskan semua warna lain dengan sewajarnya. Imbangan putih adalah penting, terutamanya dalam bilik dengan pencahayaan pendarfluor, suhu warna lampu LED, dan apabila mengalihkan kamera dari satu lampu ke lampu lain. Kebanyakan kamera juga mempunyai ciri imbangan putih automatik yang cuba mengesan warna cahaya dan membetulkannya dengan sewajarnya. Walaupun tetapan ini dahulunya tidak boleh dipercayai, tetapan ini telah dipertingkatkan dengan baik dalam kamera digital hari ini dan memberikan imbangan putih yang tepat dalam pelbagai jenis keadaan pencahayaan.
Aplikasi artistik melalui kawalan suhu warna
Pembuat filem tidak melakukan "white balance" seperti yang dilakukan oleh pengendali kamera video. Mereka menggunakan teknik seperti penapis, pemilihan filem, penggredan warna pra-kilat dan selepas tangkapan, kedua-duanya dalam pendedahan makmal dan secara digital. Jurugambar sinematograf juga bekerjasama rapat dengan pereka set dan krew pencahayaan untuk mencapai kesan warna yang diingini.
Bagi artis, kebanyakan pigmen dan kertas mempunyai warna sejuk atau hangat, kerana mata manusia boleh mengesan walaupun sedikit ketepuan. Kelabu bercampur kuning, oren atau merah adalah "kelabu hangat". Hijau, biru atau ungu mencipta "nada sejuk". Perlu diingat bahawa deria darjah ini adalah bertentangan dengan deria suhu sebenar. Biru digambarkan sebagai"lebih sejuk", walaupun ia sepadan dengan badan hitam bersuhu tinggi.
Pereka pencahayaan kadangkala memilih penapis CG, biasanya untuk memadankan cahaya yang secara teorinya berwarna putih. Oleh kerana suhu warna lampu LED jauh lebih tinggi daripada tungsten, penggunaan kedua-dua lampu ini boleh menghasilkan kontras yang ketara. Oleh itu, kadangkala lampu HID dipasang, yang biasanya mengeluarkan 6000-7000 K.
Lampu dengan fungsi pencampuran ton juga mampu menghasilkan cahaya seperti tungsten. Suhu warna juga boleh menjadi faktor semasa memilih mentol, kerana setiap mentol berkemungkinan mempunyai suhu warna yang berbeza.
Formula
Keadaan kualitatif cahaya difahami sebagai konsep suhu cahaya. Suhu warna berubah apabila jumlah sinaran di beberapa bahagian spektrum berubah.
Idea untuk menggunakan pemancar Planck sebagai kriteria untuk menilai sumber cahaya lain bukanlah perkara baharu. Pada tahun 1923, menulis tentang "pengkelasan suhu warna berhubung dengan kualiti", Priest pada dasarnya menggambarkan CCT seperti yang difahami hari ini, malah sehingga menggunakan istilah "warna jelas t".
Beberapa peristiwa penting berlaku pada tahun 1931. Dalam susunan kronologi:
- Raymond Davis menerbitkan artikel tentang "suhu warna berkorelasi". Merujuk kepada lokus Planck pada rajah rg, beliau mentakrifkan CCT sebagai purata "komponen utama t" menggunakan koordinat trilinear.
- CIE mengumumkan ruang warna XYZ.
- Dekan B. Juddmenerbitkan artikel tentang sifat "perbezaan yang paling tidak dapat dilihat" berhubung dengan rangsangan kromatik. Secara empirik, dia menentukan bahawa perbezaan sensasi, yang dipanggilnya ΔE untuk "langkah diskriminasi antara warna… Empfindung", adalah berkadar dengan jarak rona pada carta.
Merujuk kepadanya, Judd mencadangkan supaya
K ∆ E=| daripada 1 - daripada 2 |=maks (| r 1 - r 2 |, | g 1 - g 2 |).
Langkah penting dalam sains
Perkembangan ini telah membuka jalan kepada penciptaan ruang kromatik baharu yang lebih sesuai untuk menilai CG berkorelasi dan perbezaannya. Dan juga formula membawa sains lebih dekat untuk menjawab soalan tentang suhu warna yang digunakan oleh alam semula jadi. Menggabungkan konsep perbezaan dan CG, Priest membuat kenyataan bahawa mata sensitif terhadap perbezaan berterusan dalam suhu "terbalik". Perbezaan satu darjah mikro timbal balik (mcrd) agak mewakili perbezaan ketara yang meragukan di bawah keadaan pemerhatian yang paling menggalakkan.
Imam mencadangkan menggunakan "skala suhu sebagai skala untuk menyusun kromatik berbilang sumber cahaya dalam susunan berjujukan." Pada tahun-tahun berikutnya, Judd menerbitkan tiga lagi artikel penting.
Pertama kali mengesahkan penemuan Priest, Davis dan Judd, dengan kerja pada kepekaan terhadap variasi suhu warna.
Yang kedua mencadangkan ruang rona baharu, berpandukan prinsip yang telah menjadi grail suci: keseragaman persepsi (jarak kromatik mestilah sepadan dengan perbezaan persepsi). Melalui transformasi projektif, Judd mendapatilebih banyak "ruang homogen" (UCS) untuk mencari CCT.
Dia menggunakan matriks transformasi untuk menukar nilai X, Y, Z bagi isyarat tiga warna kepada R, G, B.
Artikel ketiga menggambarkan lokasi kromatik isoterma pada rajah CIE. Memandangkan titik isoterma membentuk normal pada UCS, menukar kembali kepada satah xy menunjukkan bahawa ia masih garis, tetapi tidak lagi berserenjang dengan lokus.
Pengiraan
Idea Judd untuk menentukan titik paling hampir dengan lokus Planck dalam ruang kromatik homogen masih relevan hari ini. Pada tahun 1937, McAdam mencadangkan "rajah keseragaman skala warna yang diubah suai" berdasarkan beberapa pertimbangan geometri yang memudahkan.
Ruang kromatik ini masih digunakan untuk pengiraan CCT.
Kaedah Robertson
Sebelum kemunculan komputer peribadi yang berkuasa, adalah kebiasaan untuk menganggarkan suhu warna berkorelasi dengan interpolasi daripada jadual carian dan carta. Kaedah sedemikian yang paling terkenal ialah yang dibangunkan oleh Robertson, yang mengambil kesempatan daripada selang skala Mired yang agak seragam untuk mengira CCT menggunakan interpolasi linear bagi nilai isoterma terperosok.
Bagaimanakah jarak dari titik kawalan ke isoterma ke-i ditentukan? Ini boleh dilihat daripada formula di bawah.
Pengagihan kuasa spektral
Imisumber cahaya boleh dicirikan. Lengkung SPD relatif yang disediakan oleh banyak pengeluar mungkin diperoleh dalam langkah 10 nm atau lebih pada spektroradiometer mereka. Hasilnya ialah pengagihan kuasa yang lebih lancar daripada lampu konvensional. Disebabkan pengasingan ini, kenaikan yang lebih halus disyorkan untuk pengukuran lampu pendarfluor, dan ini memerlukan peralatan yang mahal.
Matahari
Suhu berkesan, ditentukan oleh jumlah kuasa sinaran bagi setiap unit persegi, ialah kira-kira 5780 K. CG cahaya matahari di atas atmosfera mewakili kira-kira 5900 K.
Apabila matahari melintasi langit, ia boleh menjadi merah, oren, kuning atau putih, bergantung pada kedudukannya. Perubahan dalam warna bintang pada siang hari adalah terutamanya hasil daripada serakan dan bukan disebabkan oleh perubahan dalam sinaran badan hitam. Warna biru langit disebabkan oleh penyebaran cahaya matahari di atmosfera, yang cenderung menyebarkan warna biru lebih banyak daripada warna merah.
