коррелированная цветовая температура что это
Цветовая температура и коррелированная цветовая температура
С первого взгляда цветовая температура может показаться весьма странной величиной, поскольку параметры цвет и температура не имеют прямого отношения друг к другу. Однако, проанализировав поведение абсолютно черного тела, невозможно не увидеть взаимосвязь между этими параметрами. С ростом температуры цвет свечения черного тела меняется от красного до голубовато-белого (красный — оранжевый — желтовато-белый — белый — голубовато-белый). Цветовая тем-
Рис. 18.3. Цветовая диаграмма, на которой показано положение стандартных источников излучения белого света А, В, С и Dgsи их цветовые температуры. На диаграмму также нанесена кривая Планка (CIE, 1978)
Рис. 18.4. Равноконтрастная цветовая диаграмма МКО 1976 г. с кривой Планка, рассчитанная из цветовой диаграммы МКО 1931 г.
пература (ЦТ) источника белого света, измеряемая в Кельвинах, определяется температурой абсолютно черного тела, расположенного на цветовой диаграмме там же, где и рассматриваемый источник излучения.
Если источник белого света не попадает на кривую Планка, для его характеристики используется коррелированная цветовая температура (КЦТ). Эта величина также измеряется в Кельвинах и определяется температурой абсолютно черного тела, цвет которого максимально приближен к цвету источника белого света.
Для нахождения коррелированной цветовой температуры источника излучения на цветовой диаграмме МКО 1976 г., построенной в координатахопределяется самая близкая к источнику точка на кривой Планка (т.е. самое короткое геометрическое расстояние). Температура черного тела, расположенного в этой точке, и будет соответствовать коррелированной цветовой температуре рассматриваемого источника (CIE, Robertson, 1968).
Из-за неравномерности цветовой диаграммы МКО 1931 г., по ней невозможно определить коррелированную цветовую температуру, используя приведенный выше алгоритм. Для нахождения коррелированной цветовой температуры по цветовой диаграмме МКО 1931 г. на нее необходимо нанести линии, соответствующие постоянным значениям коррелированной цветовой температуры, что и показано на рис. 18.5 (Duggal, 2005).
Рис. 18.5. Цветовая диаграмма МКО 1931 г., на которую нанесены линии постоянных значений коррелированной цветовой температуры. Эти линии определены из цветовой диаграммы МКО 1976 г. (Duggal, 2005)
Координаты цветности ламп накаливания на цветовой диаграмме близки к координатам абсолютно черного тела, хотя полного совпадения нет (Ohno, 2001). Поэтому для таких источников цветовая температура определяется довольно точно. Цветовые температуры стандартных ламп накаливания лежат в диапазоне 2000-2900 К, а кварцевых галогенных ламп — в диапазоне 2800-3200 К (Ohno, 1997). Другие источники излучения, такие как металлогалогенные лампы, на цветовой диаграмме заметно удалены от кривой Планка. Поэтому для них надо определять коррелированную цветовую температуру. Например, коррелированная цветовая температура для лампы голубовато-белого цвета составляет
8000 К. В табл. 18.1 приведены значения коррелированной цветовой температуры наиболее распространенных источников искусственного и естественного света.
Таблица 18.1. Коррелированная цветовая температура наиб1элее распространенных источников искусственного и естественного света
Коррелированная цветовая температура, К
Пламя восковой свечи/пламя стандартной свечи МКО
Что такое Коррелированная цветовая температура (ССТ) и как выбрать ее для освещения?
Нас все время спрашивают, какой должна быть правильная Цветовая температура и индекс цветопередачи (CRI) для различных приложений. Хотя есть эмпирические правила, которые обычно обеспечивают положительный результат, цвет может быть весьма субъективным понятием. Благодаря светодиодному освещению варианты стали практически безграничными. Поэтому выбор правильного цвета для вашего применения может быть довольно затруднительным.
В этой статье мы рассмотрим первую часть головоломки: выбор правильной цветовой температуры.
Что такое цветовая температура?
Теплые источники света, такие как лампы накаливания, имеют низкую цветовую температуру (2200-3000K) и излучают свет больше в красном/оранжевом/желтом диапазоне. Когда мы говорим о теплой цветовой температуре, представьте себе теплый свет огня в камине или хороший ресторан высокого класса со стильным тусклым освещением.
Один из лучших вопросов, который стоит задать себе при попытках понять, какова цветовая температура, является атмосфера, которую вы пытаетесь создать. Вы хотите пригласить человека в интимную обстановку? Встречать гостей в уютном вестибюле? Держать сотрудников или студентов начеку? Создать энергичную, чистую атмосферу? У вас есть идея и вы представляете ее. Подумайте о том, кто ваша аудитория и что вы хотите, чтобы они чувствовали, когда находятся в вашем здании.
Другой вопрос, какие цвета вы подчеркнете в вашем пространстве. Этот вопрос детальнее рассматривается в объяснении, что такое CRI, которое мы будем рассматривать в следующей статье, но цвет света по-прежнему играет роль. Если в вашем помещении есть синие, серебряные или белые цвета, возможно, вам импонируют более прохладные цветовые температуры. Если вас окружают деревянные тона, золото, или красные оттенки, значит, вам более близки теплые цветовые температуры. Конечно, есть исключения из правила, но зачастую это хорошая идея, чтобы выбрать цветовую температуру освещения, которая дополняет цвет окружающей среды. Также стоит отметить, что если в вашем окружении есть нейтральные тона, цвет освещения может легко варьироваться от теплого и приглушенного к более энергичному и активному.
Как выбрать цветовую температуру в зависимости от сферы применения
Предлагаем упрощенное руководство о том, какие цветовые температуры обычно работают лучше всего в зависимости от сферы применения.
Руководство по выбору цветовой температуры в зависимости от имеющейся задачи освещения
Можно сказать, что более прохладные цветовые температуры (3500-5000K +) работают хорошо в окружающей среде, где Вы хотите способствовать повышению бдительности или спокойствия. Точно так же более теплые (2200-3000K) цветовые температуры, – особенно те, которые с высокими параметрами по шкале R9 – работают хорошо с предоставлением ощущения теплоты и комфорта, аналогично с богатой палитрой теплых «деревянных» оттенков, позволяющих выявить любые детали.
В последнее время также отмечаются огромные улучшения в возможности сделать уличное светодиодное освещение динамичным посредством цветовой настройки. Хотя это, вероятно, выходит за рамки этой статьи, настраиваемый цвет светодиода может быть отличным вариантом, если необходимо, чтобы цветовая температура была точно набрана или изменялась с течением времени. Конкретные приложения, где предусмотрена возможность цветовой настройки, позволяют изменить цветовую температуру освещения в зависимости от времени суток, сезонов, или даже конкретных дисплеев продукта.
Холодные источники света, такие как некоторые HID или люминесцентные лампы, имеют высокую цветовую температуру (> 4000K) и излучают больше света в синем диапазоне. Говоря о прохладной цветовой температуре, стоит представить себе белый или синий свет школьных коридоров или больниц.
Вопросы, которые необходимо задать при выборе цветовой температуры
Рекомендованная цветовая темпеарутра
Пространство на открытом воздухе/парковка
Открытые площадки, освещение гаражей, освещение систем безопасности
Общая розничная торговля
Ювелирные витрины, особенно с алмазами (бриллиантами) или серебром
Более прохладные цветовые температуры в диапазоне 3500-4500K +
Ювелирные витрины, смешанные (комбинированные) металлы
Распространен принцип чередования теплых (2700K) и прохладных (4000K) температур на основе того, что демонстрируется
Рестораны высокого уровня
Отмечается тенденция к выбору более теплых (1800-2700K) цветовых температур, это хорошо работает.
Рестораны быстрой подачи (быстрого обслуживания)
Подобно сфере розничных продаж, освещение отеля может значительно измениться в зависимости от бренда, атмосферы и местоположения. Однако более теплые цветовые температуры в диапазоне 1800-3000K хорошо подходят для вестибюлей гостиниц.
Прихожие и общие зоны
В целом, выдерживается принцип соответствия цветовой температуры прихожих и общих зон к лобби (главному вестибюлю).
Номера (гостевые комнаты)
Номера, как правило, оформляют светом в диапазоне 2700-3000K, создавая теплую, привлекательную атмосферу.
Нейтральные и прохладные цветовые температуры (3000-4000K) обычно подходят для офисных помещений.
Более прохладные цветовые температуры (3500K к 5000K) хороши для создания чистой свежей атмосферы и обеспечения настороженности (бдительности) в больницах.
Школы и университеты
Более теплые цветовые температуры, как правило, хорошо подходят для обеденных зон. Стоит рассмотреть освещение в диапазоне 2700-3500K.
Общие помещения и классы
Прохладные цветовые температуры (3500-5000K) хороши для создания энергетической атмосферы и повышения внимания.
Какую температуру свечения (цвета) выбрать.
Цветовая температура (ЦТ) – это характеристика интенсивности излучения источника света. Физически представляет собой функцию длины волны в оптическом диапазоне. Применяется в точных науках: физике, астрономии, колориметрии, спектрофотомерии.
Что такое цветовая температура.
ЦТ искусственных источников света.
Цветовая температура — это температура абсолютно черного тела, при которой оно излучает тот же цвет, что и рассматриваемое излучение. При нагреве все металлы, из которых состоят светоиспускающие элементы ламп, излучают разные оттенки света. Каждому цвету соответствует своя температура свечения.
Таким образом, ЦТ показывает, какую длину волны излучает источник света. А длине волны соответствует цвет. Это важная характеристика при подборе источника света для дома и офиса. Обычная лампа накаливания светит теплым желтым светом. А люминесцентные и светодиодные источники светят разными оттенками.
Единица измерения цветовой температуры.
Измеряется в Кельвинах (К) во всех областях, кроме фотографии. Для удобства работы фотографов ввели единицу измерения Миред (Майред).
Температура упоминавшегося абсолютно черного тела принята за 0 К. Тело полностью поглощает падающий на него свет. Если его разогреть до 500-1000°С, то оно станет красным (800-1300 К). Черное тело превратится в оранжевое (2000 К) при нагреве до 1700°С. Дальнейший нагрев превратит тело в желтое (2500 К), белое (5500 К) и голубое(9000 К). Впрочем, последнее возможно только в термоядерной реакции.
Появление цвета при нагреве абсолютно черного тела.
Все эти цвета встречаются в природе. Например, желтый цвет (2500 К) наблюдается при восходе солнца, а белый (5500 К) – когда оно в зените. На небе облачно? Тогда цветовая температура составит около 7000 К. К сумеркам она увеличивается еще на 1000 К. А ясное небо зимой имеет температуру около 15000 К.
Первым ученым, который начал изучать абсолютно черное тело, был Макс Планк. При его участии разработана цветовая модель XYZ − диаграмма цветности.
Кривая на рисунке – это кривая Планка. Она характеризует цветовую температуру цветов. Согласно этой кривой регулируются настройки фотоаппаратов, видеокамер, графических редакторов. Рассчитывают ЦТ целых сцен. Например, лесной пейзаж в солнечный день имеет температуру в 5500 К. Эта цифра, равная температуре дневного света, получается как среднее арифметическое от сумм отдельных цветов на фотографии.
Расчет ЦТ лесного пейзажа в солнечный день.
5 фактов о цветовой температуре. Какую выбрать?
В быту распространено мнение, что искусственный свет может быть «тёплым» и «холодным». Речь идёт, прежде всего, об оттенках светового излучения. Понятие «температура света» (или «цветовая температура») действительно имеет важное значение для светодизайна в интерьере. Но так ли на самом деле холодны «холодные» оттенки света? И как выбрать температуру света для конкретного помещения? Давайте разбираться.
В чем измеряют цветовую температуру?
Данное понятие относится к физике. Учёные давно установили, что каждый цвет имеет свою «температуру», которая измеряется в Кельвинах (К). Этот параметр указывают на упаковках ламп. Нулём цветовой температуры (0 Кельвинов) обладает абсолютно чёрный цвет (черное тело).
Факт № 1. Как видим, на самом деле те цвета, которые в быту считаются «холодными» (белый, голубой), получаются от максимально горячих тел.
Стоит заметить, что лампы не нагреваются до таких температур, а величина в Кельвинах — сравнительный условный показатель.
Как это работает в обычной жизни?
Данный температурный принцип работает при производстве источников света и их выборе для применения в интерьерах. Все лампы имеют определённую температуру.
При выборе источников света необходимо знать, какая температура соответствует тому или иному оттенку. Для некоторых зон в интерьере дизайнеры рекомендуют применять лампы соответствующей цветовой температуры.
Цветовая температура, K | Оттенок | Применение |
2500–3000 | Тёплый оранжевый | Уютная вечерняя атмосфера в спальне, гостиной. Освещение обеденного стола. Торшеры, бра, прикроватные светильники. |
3000–4000 | Тёплый желтоватый | Комфортный и расслабляющий свет для жилых комнат. Чаще всего такую температуру используют в лампах люстр и настенных светильников. |
4000–5000 | Нейтральный белый | Дневной свет для жилых комнат, кухни, рабочих мест офисов, уголков для чтения. Подходит для потолочных и подвесных светильников. |
5000–6500 | Голубоватый | Такую цветовую температуру не используют в доме. Чаще применяют в ювелирных магазинах, музеях. |
Факт № 2. Для определённых зон в доме или квартире, а также под конкретные ситуации (для гостиной — приём гостей, романтический ужин и т. д.) подбирают источники света с наиболее комфортным оттенком и соответствующей цветовой температурой.
Цветовая температура источника света и восприятие её оттенков
Комбинируя источники освещения с разной температурой в пределах одного помещения, можно изменять цветовое восприятие предметов в интерьере. Но не увлекайтесь! Важно следить за гармоничностью цветов, так как в противном случае может получиться «цветовая дискотека», которая будет раздражать глаза. Да и неудачный светодизайн покажет вкус хозяина квартиры не с лучшей стороны.
Совершив ошибку при выборе лампы определенной цветовой температуры, вы можете существенно изменить цветовое восприятие интерьера.
Факт № 3. Наши глаза различают около 10 млн. различных оттенков, поэтому от освещения напрямую зависит, как мы будем воспринимать цвет предметов интерьера.
Что такое индекс цветопередачи?
Свет может изменять яркость и насыщенность цветов в помещении. Такое явление называют метамеризмом.
Каждая лампа обладает определенной цветопередачей, которая на упаковке обозначается индексом Ra (или CRl). Данный параметр источника определяется его способностью максимально точно передавать цвета освещаемого объекта. Лучшего результата вы добьетесь, используя лампы с индексом цветопередачи от 80 Ra и выше. Это позволит всем цветам интерьера выглядеть наиболее естественно.
Характеристика | Коэффициент | Примеры ламп |
---|---|---|
Эталон | 99–100 | Лампы накаливания, галогенные лампы |
Очень хорошая | Более 90 | Люминесцентные лампы с пятикомпонентным люминофором, Лампы МГЛ (металогалогенные), современные светодиодные лампы |
Очень хорошая | 80–89 | Люминесцентные лампы с трехкомпонентным люминофором, светодиодные лампы |
Хорошая | 70–79 | Люминесцентные лампы ЛБЦ, ЛДЦ, светодиодные лампы |
Хорошая | 60–69 | Люминесцентные лампы ЛД, ЛБ, светодиодные лампы |
Посредственная | 40–59 | Лампы ДРЛ (ртутные), НЛВД с улучшенной цветопередачей |
Плохая | Менее 39 | Лампы ДНат (натриевые) |
Факт № 4. Различные типы ламп, обладая одинаковой цветовой температурой, могут передавать цвета по-разному. Индекс цветопередачи определяет степень отклонения цвета предметов интерьера от его настоящего при освещении той или иной лампой.
Цветовая температура и наши эмоции
Температура света способна напрямую влиять на психологическое состояние человека.Так, теплые оранжевые и желтоватые оттенки лучше всего использовать для утра, так как они способствуют мягкому пробуждению, настраивают на положительный лад и стимулируют деятельность. Также эти оттенки хороши для применения в вечернее время из-за их успокаивающего эффекта.
Источники света с нейтральным белым идеальны для помещений, в которых проводят большое количество времени, работают в течение длительного срока. Такие оттенки наиболее соответствуют полуденному солнечному свету, поэтому организм воспринимает такое освещение как сигнал к активной деятельности.
Лампы с высокой цветовой температурой нельзя использовать долгое время, так как они обладают чрезвычайно активизирующим воздействием на психику человека. При краткосрочном использовании такой свет стимулирует организм. А при долгосрочном возможен обратный эффект — торможения, депрессии.
При низком уровне освещенности (мало света), то есть при «теплом свете» (Тцв=3000 К), человек лучше чувствует себя, это наиболее комфортная температура для человека. Если освещенность будет высокая (>700 лк), то появится дискомфорт и боль в глазах. И наоборот: Тцв=5000 К — комфортно от 700 лк до 2500 лк, но при освещенности менее 150 лк свет будет восприниматься тревожно (лунный свет).
Факт № 5. Температура света влияет на психологическое состояние человека, создаёт определённую атмосферу в помещении, активизирует работу организма или, напротив, расслабляет.
Человеческий глаз устроен таким образом, что способен улавливать малейшие отклонения цветовой температуры. Причем их диапазон чрезвычайно широк — от 2500 до 10000 К. Изменения данного показателя влияют на наше эмоциональное и психологическое состояние, работоспособность. Именно поэтому при создании гармоничного и комфортного освещения нельзя пренебрегать фактами, приведёнными в этой статье.
В дальнейших публикациях мы познакомим вас с не менее важными особенностями светодизайна, которые позволят вам создавать комфортные и эстетичные интерьеры. Подписывайтесь на обновления нашего блога и черпайте идеи для своих работ!
Цветовые температуры свыше 5000 К называются «холодными цветами» (голубоватыми), а более низкие цветовые температуры (2700–3000 К) называются «теплыми цветами» (желтоватыми). «Тепло» в этом контексте является аналогией излучаемого теплового потока традиционных ламп накаливания, а не температуры. Спектральный пик света теплых тонов ближе к инфракрасному, и большинство естественных источников света теплых тонов излучают значительное инфракрасное излучение. Тот факт, что «теплое» освещение в этом смысле на самом деле имеет более «холодную» цветовую температуру, часто приводит к путанице.
СОДЕРЖАНИЕ
Категоризация различного освещения
Солнце
ВС приближен радиатор черного тела. Эффективная температура, определяемая общей мощностью излучения на квадратную единицу, составляет около 5780 К. Цветовая температура солнечного света над атмосферой составляет около 5900 К.
Солнце с Земли может казаться красным, оранжевым, желтым или белым, в зависимости от его положения на небе. Изменение цвета Солнца в течение дня в основном является результатом рассеяния солнечного света, а не изменениями излучения черного тела. Рэлеевское рассеяние солнечного света атмосферой Земли вызывает синий цвет неба, который имеет тенденцию рассеивать синий свет больше, чем красный свет.
Дневной свет имеет спектр, аналогичный спектру черного тела с коррелированной цветовой температурой 6500 K ( стандарт просмотра D65 ) или 5500 K (стандарт фотопленки со сбалансированным дневным светом).
Приложения
Освещение
При освещении интерьеров зданий часто важно учитывать цветовую температуру освещения. Более теплый (то есть с более низкой цветовой температурой) свет часто используется в общественных местах для релаксации, а более холодный (с более высокой цветовой температурой) свет используется для повышения концентрации, например, в школах и офисах.
Диммирование CCT для светодиодной технологии считается сложной задачей, поскольку эффекты биннинга, возраста и температурного дрейфа светодиодов изменяют фактическое значение цвета. Здесь системы обратной связи используются, например, с датчиками цвета, для активного мониторинга и управления выводом цвета нескольких светодиодов смешивания цветов.
Аквакультура
В рыбоводстве цветовая температура выполняет разные функции и фокусируется в разных отраслях.
Цифровая фотография
В цифровой фотографии термин «цветовая температура» иногда относится к переназначению значений цвета для имитации изменений окружающей цветовой температуры. Большинство цифровых камер и программного обеспечения для необработанных изображений предоставляют предварительные настройки, имитирующие определенные параметры окружающей среды (например, солнечно, облачно, вольфрам и т. Д.), В то время как другие позволяют явно вводить значения баланса белого в градусах Кельвина. Эти настройки изменяют значения цвета по сине-желтой оси, в то время как некоторые программы включают дополнительные элементы управления (иногда помеченные как «оттенок»), добавляющие пурпурно-зеленую ось, и в некоторой степени являются произвольными и являются предметом художественной интерпретации.
Фотопленка
Фотоэмульсионная пленка не реагирует на цвет освещения так же, как сетчатка глаза или зрительное восприятие человека. Объект, который кажется наблюдателю белым, может оказаться на фотографии очень синим или оранжевым. Во время печати может потребоваться корректировка цветового баланса для получения нейтральной цветовой печати. Степень этой коррекции ограничена, поскольку цветная пленка обычно состоит из трех слоев, чувствительных к разным цветам, и при использовании под «неправильным» источником света каждый слой может не реагировать пропорционально, создавая странные цветовые оттенки в тенях, хотя средние тона могут были правильно сбалансированы по белому при увеличении. Источники света с прерывистым спектром, такие как люминесцентные лампы, также не могут быть полностью скорректированы при печати, поскольку один из слоев, возможно, вообще не записал изображение.
Настольная издательская система
В индустрии настольных издательских систем важно знать цветовую температуру монитора. Программное обеспечение для согласования цветов, такое как Apple ColorSync для Mac OS, измеряет цветовую температуру монитора, а затем соответствующим образом корректирует настройки. Это позволяет цвету на экране более точно соответствовать цвету печати. Ниже приведены общие цветовые температуры монитора, а также соответствующие стандартные источники света в скобках:
ТВ, видео и цифровые фотоаппараты
В NTSC и PAL норма требует ТВ экрана телевизора совместимого для отображения электрический черный и белого сигнала (минимальное насыщенность цвета) с цветовой температурой 6500 К. На многих телевизорах потребительского класса, есть очень заметное отклонение от этого требования. Однако в более дорогих телевизорах потребительского уровня можно настроить цветовую температуру до 6500 K с помощью предварительно запрограммированных настроек или пользовательской калибровки. Текущие версии ATSC явно требуют, чтобы данные о цветовой температуре были включены в поток данных, но старые версии ATSC позволяли опускать эти данные. В этом случае текущие версии ATSC ссылаются на стандарты колориметрии по умолчанию в зависимости от формата. Оба упомянутых стандарта определяют цветовую температуру 6500 К.
Большинство видео- и цифровых фотоаппаратов могут регулировать цветовую температуру, увеличивая изображение объекта белого или нейтрального цвета и вручную устанавливая «баланс белого» (сообщая камере, что «этот объект белый»); затем камера показывает истинный белый цвет как белый и соответствующим образом настраивает все остальные цвета. Баланс белого особенно важен в помещении при флуоресцентном освещении и при перемещении камеры из одного освещения в другое. Большинство камер также имеют функцию автоматического баланса белого, которая пытается определить цвет света и соответствующим образом скорректировать. Хотя эти настройки когда-то были ненадежными, в современных цифровых камерах они значительно улучшены и обеспечивают точный баланс белого в самых разных условиях освещения.
Художественное приложение с контролем цветовой температуры
«Теплый» серый | «Крутой» серый |
Смешивается с 6% желтого. | Смешивается с 6% синим. |