Renk sıcaklığı nedir? Bu, ideal bir siyah cismin radyasyonu olan ışık kaynağıdır. Bir ışık kaynağına benzeyen belirli gölgeler yayar. Renk sıcaklığı, aydınlatma, fotoğrafçılık, videografi, yayıncılık, imalat, astrofizik, bahçecilik ve daha pek çok alanda önemli uygulamaları olan görünür ışının bir özelliğidir.
Pratikte, bu terim yalnızca bir tür siyah cismin radyasyonuna karşılık gelen ışık kaynakları için anlamlıdır. Yani kırmızıdan turuncuya, sarıdan beyaza ve mavimsi beyaza uzanan bir ışın. Örneğin yeşil veya mor ışık hakkında konuşmak mantıklı değil. Renk sıcaklığı nedir sorusuna cevap verirken öncelikle mutlak radyasyon birimi olan K sembolü kullanılarak genellikle Kelvin cinsinden ifade edildiğini söylemek gerekir.
Işık türleri
CG, 5000K'nın üzerinde "soğuk renkler" (mavi tonlar) ve daha düşük, 2700-3000K - "sıcak" (sarı) olarak adlandırılır. Bu bağlamdaki ikinci seçenek, armatürün yayılan renk sıcaklığına benzer. Spektral tepe noktası kızılötesine daha yakındır ve çoğu doğal kaynak önemli radyasyon yayar. Bu anlamda "sıcak" aydınlatmanın aslında "daha soğuk" bir CG'ye sahip olması genellikle kafa karıştırıcıdır. Bu, renk sıcaklığının ne olduğunun önemli bir yönüdür.
İdeal bir siyah cismin yaydığı elektromanyetik radyasyonun CT'si, yüzeyinin kelvin cinsinden veya alternatif olarak bataklık cinsinden t'si olarak tanımlanır. Bu, ışık kaynaklarının karşılaştırıldığı standardı tanımlamanıza olanak tanır.
Sıcak bir yüzey termal radyasyon yayar, ancak mükemmel bir kara cisim çıkışı olmadığından, ışığın renk sıcaklığı yüzeyin gerçek t'sini temsil etmez.
Aydınlatma
Renk sıcaklığı ne kadar belli oldu. Ama ne için?
Binaların iç aydınlatması için, genellikle parlaklığın CG'sini hesaba katmak önemlidir. LED ışıkların renk sıcaklığı gibi daha sıcak bir ton, genellikle halka açık yerlerde rahatlamayı teşvik etmek için kullanılırken, okullar ve ofisler gibi konsantrasyonu artırmak için daha soğuk bir ton kullanılır.
Su Ürünleri
Balık yetiştiriciliğinde renk sıcaklığının farklı işlevleri vardır ve tüm endüstrilere odaklanır.
Tatlı su akvaryumlarında, DH genellikle yalnızca daha fazlasını elde etmek için önemlidirçekici görüntü Işık genellikle güzel bir spektrum oluşturmak için tasarlanmıştır, bazen de ikincil olarak bitkileri canlı tutmaya odaklanır.
Tuzlu su/resif akvaryumunda renk sıcaklığı sağlığın ayrılmaz bir parçasıdır. 400 ila 3000 nanometre arasında, daha kısa dalga boylu ışık, uzun dalga boylu ışıktan daha derine nüfuz edebilir ve mercanlarda bulunan algler için gerekli enerji kaynaklarını sağlar. Bu, bu spektral aralıkta sıvı derinliği ile renk sıcaklığındaki artışa eşdeğerdir. Mercanlar tropik bölgelerde sığ sularda yaşama eğiliminde oldukları ve yoğun doğrudan güneş ışığı aldıkları için, odak noktası bu durumu 6500 K ışık altında simüle etmekti.
LED ışıkların renk sıcaklığı, fotosentezi geliştirirken akvaryumun geceleri çiçek açmasını önlemek için kullanılır.
Dijital çekim
Bu alanda, terim bazen beyaz dengesi ile birbirinin yerine kullanılır ve ortam renk sıcaklığındaki değişiklikleri simüle etmek için renk tonu değerlerinin yeniden atanmasına olanak tanır. Çoğu dijital kamera ve görüntüleme yazılımı, belirli çevresel değerleri (güneşli, bulutlu, tungsten vb.) simüle etme yeteneği sağlar.
Aynı zamanda diğer alanların sadece Kelvin cinsinden beyaz dengesi değerleri vardır. Bu seçenekler tonu değiştirir, renk sıcaklığı yalnızca mavi-sarı ekseni boyunca belirlenir, ancak bazı programlar ek kontroller içerir (bazen etiketlenir).mor-yeşil bir eksen ekleyen "renk tonu" gibi, biraz sanatsal yoruma tabidirler.
Fotoğraf filmi, açık renk sıcaklığı
Fotoğraf filmi, ışınlara insan retinası veya görsel algısı ile aynı şekilde tepki vermez. Bir gözlemciye beyaz görünen bir nesne, fotoğrafta çok mavi veya turuncu görünebilir. Nötr bir WB elde etmek için baskı sırasında renk dengesinin düzeltilmesi gerekebilir. Bu düzeltmenin derecesi sınırlıdır, çünkü renkli film genellikle farklı tonlara duyarlı üç katmana sahiptir. Ve "yanlış" ışık kaynağı altında kullanıldığında, orta tonlar büyüteç altında beyaz, renk sıcaklığının doğru dengesi gibi görünse de, her kalınlık orantılı olarak tepki vermeyebilir ve gölgelerde tuhaf tonlar üretebilir. Floresan tüpler gibi süreksiz spektrumlu ışık kaynakları da, katmanlardan biri görüntüyü neredeyse hiç kaydetmemiş olabileceğinden, baskıda tam olarak düzeltilemez.
TV, video
NTSC ve PAL TV'de, düzenlemeler ekranların 6500K renk sıcaklığında olmasını gerektirir. Tüketici sınıfı birçok TV'de bu gereksinimden çok belirgin bir sapma vardır. Ancak, daha yüksek kaliteli örneklerde, önceden programlanmış bir ayar veya özel kalibrasyon yoluyla renk sıcaklıkları 6500 K'ye kadar ayarlanabilir.
Çoğu video ve dijital kamera renk sıcaklığını ayarlayabilir,beyaz veya nötr bir özneyi yakınlaştırmak ve onu manuel "WB"ye ayarlamak (kameraya öznenin temiz olduğunu söylemek). Kamera daha sonra diğer tüm tonları buna göre ayarlar. Beyaz dengesi, özellikle floresan aydınlatmalı bir odada, LED ışıkların renk sıcaklığı ve kamerayı bir aydınlatmadan diğerine taşırken çok önemlidir. Çoğu kamerada ayrıca ışığın rengini algılamaya ve buna göre düzeltmeye çalışan bir otomatik beyaz dengesi özelliği bulunur. Bu ayarlar bir zamanlar güvenilmezken, günümüzün dijital kameralarında büyük ölçüde geliştirildi ve çok çeşitli aydınlatma koşullarında doğru beyaz dengesi sağlıyor.
Renk sıcaklığı kontrolü ile sanatsal uygulamalar
Film yapımcıları, video kamera operatörlerinin yaptığı gibi "beyaz dengesi" yapmazlar. Hem laboratuvarda hem de dijital olarak filtreler, film seçimi, flaş öncesi ve çekim sonrası renk derecelendirme gibi teknikleri kullanırlar. Görüntü yönetmenleri ayrıca istenen renk efektlerini elde etmek için set tasarımcıları ve ışıklandırma ekipleriyle yakın bir şekilde çalışır.
İnsan gözü çok küçük bir doygunluğu bile algılayabildiğinden, sanatçılar için çoğu pigment ve kağıdın soğuk veya sıcak bir tonu vardır. Sarı, turuncu veya kırmızı ile karıştırılan gri, "sıcak gri" dir. Yeşil, mavi veya mor "serin alt tonlar" yaratır. Bu derece hissinin gerçek sıcaklık hissinin tersi olduğunu belirtmekte fayda var. Mavi şöyle tanımlanır"daha soğuk", ancak yüksek sıcaklıktaki bir kara cisme karşılık gelir.
Aydınlatma tasarımcıları bazen, genellikle teorik olarak beyaz olan ışığı eşleştirmek için CG filtreleri seçerler. LED lambaların renk sıcaklığı tungsteninkinden çok daha yüksek olduğundan, bu iki lambanın kullanımı keskin bir kontrasta neden olabilir. Bu nedenle, bazen genellikle 6000-7000 K yayan HID lambaları takılır.
Ton karıştırma işlevlerine sahip lambalar ayrıca tungsten benzeri ışık üretebilir. Ampul seçerken renk sıcaklığı da bir faktör olabilir, çünkü her biri büyük olasılıkla farklı bir renk sıcaklığına sahip olacaktır.
Formüller
Işığın nitel durumu, ışık sıcaklığı kavramı olarak anlaşılır. Spektrumun bazı bölümlerindeki radyasyon miktarı değiştiğinde renk sıcaklığı değişir.
Diğer ışık kaynaklarını değerlendirmek için bir kriter olarak Planck emitörlerini kullanma fikri yeni değil. 1923'te "renk sıcaklığının kaliteye göre sınıflandırılması" hakkında yazan Priest, esasen CCT'yi bugün anlaşıldığı şekliyle, hatta "görünür renk t" terimini kullanma noktasına kadar tanımladı.
1931'de birkaç önemli olay oldu. Kronolojik sırayla:
- Raymond Davis "ilişkili renk sıcaklığı" hakkında bir makale yayınladı. Rg diyagramındaki Planck lokusuna atıfta bulunarak, CCT'yi trilinear koordinatları kullanarak "t birincil bileşenlerin" ortalaması olarak tanımladı.
- CIE, XYZ renk uzayını duyurdu.
- Dean B. Juddkromatik uyaranlarla ilgili olarak "en az algılanabilir farklılıkların" doğası hakkında bir makale yayınladı. Ampirik olarak, "renkler arasındaki ayrım adımı… Empfindung" için ΔE olarak adlandırdığı duyum farkının, çizelgedeki renk tonlarının mesafesiyle orantılı olduğunu belirledi.
Ona atıfta bulunan Judd, K ∆ E=| 1'den - 2'den |=maks (| r 1 - r 2 |, | g 1 - g 2 |).
Bilimde önemli bir adım
Bu gelişmeler, ilişkili CG'leri ve farklılıklarını değerlendirmek için daha uygun olan yeni kromatiklik alanlarının yaratılmasının yolunu açmıştır. Ayrıca formül, bilimi, doğa tarafından hangi renk sıcaklığının kullanıldığı sorusunu yanıtlamaya yaklaştırdı. Fark ve CG kavramlarını birleştiren Priest, gözün "ters" sıcaklıktaki sabit farklılıklara duyarlı olduğunu belirtti. Bir mikro-karşılıklı derece (mcrd) farkı, en uygun gözlem koşulları altında şüpheli bir algılanabilir farkı oldukça temsil eder.
Priest, "birden fazla ışık kaynağının renkliliğini sıralı sırada sıralamak için bir ölçek olarak sıcaklık ölçeğini" kullanmayı önerdi. Sonraki yıllarda, Judd üç önemli makale daha yayınladı.
İlk olarak Priest, Davis ve Judd'un renk sıcaklığı değişimine duyarlılık üzerinde yaptığı çalışmayla bulgularını doğruladı.
İkincisi, kutsal kase haline gelen bir ilke tarafından yönlendirilen yeni bir renk alanı önerdi: algının tekdüzeliği (renklilik mesafesi algıdaki farkla orantılı olmalıdır). Judd, yansıtmalı bir dönüşüm yoluylaCCT'nin bulunabileceği daha fazla "homojen uzay" (UCS).
Üç renkli sinyalin X, Y, Z değerini R, G, B olarak değiştirmek için bir dönüşüm matrisi kullanır.
Üçüncü makale, izotermal kromatikliklerin CIE diyagramındaki yerini tasvir ediyordu. İzotermal noktalar UCS'de normaller oluşturduğundan, xy düzlemine geri dönüştürme, bunların hala doğru olduklarını, ancak artık lokusa dik olmadıklarını gösterdi.
Hesaplama
Judd'un homojen bir kromatiklik uzayında Planck lokusuna en yakın noktayı belirleme fikri bugün hala geçerlidir. 1937'de McAdam, bazı basitleştirici geometrik hususlara dayanan bir "değiştirilmiş ton ölçeği tekdüzelik diyagramı" önerdi.
Bu renklilik alanı hala CCT hesaplaması için kullanılıyor.
Robertson Yöntemi
Güçlü kişisel bilgisayarların ortaya çıkmasından önce, ilgili renk sıcaklığını arama tablolarından ve çizelgelerden enterpolasyon yoluyla tahmin etmek gelenekseldi. Bu tür en iyi bilinen yöntem, mired izoterm değerlerinin lineer interpolasyonunu kullanarak CCT'yi hesaplamak için Mired ölçeğinin nispeten tek biçimli aralığından yararlanan Robertson tarafından geliştirilen yöntemdir.
Kontrol noktasından i-inci izoterme olan mesafe nasıl belirlenir? Bu, aşağıdaki formülden görülebilir.
Spektral güç dağılımı
Imiışık kaynakları karakterize edilebilir. Birçok üretici tarafından sağlanan bağıl SPD eğrileri, kendi spektroradyometrelerinde 10 nm'lik adımlarla veya daha fazla elde edilmiş olabilir. Sonuç, geleneksel bir lambadan çok daha düzgün bir güç dağılımıdır. Bu ayrım nedeniyle, floresan ışıkların ölçümleri için daha ince artışlar önerilir ve bu pahalı ekipman gerektirir.
Güneş
Birim kare başına toplam ışıma gücü tarafından belirlenen etkin sıcaklık, yaklaşık 5780 K'dir. Atmosferin üzerindeki güneş ışığının CG'si yaklaşık 5900 K'yi temsil eder.
Güneş gökyüzünü geçtiğinde konumuna bağlı olarak kırmızı, turuncu, sarı veya beyaz olabilir. Gün boyunca bir yıldızın rengindeki değişiklik, esas olarak saçılmanın sonucudur ve siyah cisim ışımasındaki değişikliklerden kaynaklanmaz. Gökyüzünün mavi rengine, mavi tonları kırmızıdan daha fazla dağıtma eğiliminde olan güneş ışığının atmosferde saçılması neden olur.
