Ինչ է գունային ջերմաստիճանը. հայեցակարգ, սահմանում, չափման միավորներ և հաշվարկման բանաձևեր

Բովանդակություն:

Ինչ է գունային ջերմաստիճանը. հայեցակարգ, սահմանում, չափման միավորներ և հաշվարկման բանաձևեր
Ինչ է գունային ջերմաստիճանը. հայեցակարգ, սահմանում, չափման միավորներ և հաշվարկման բանաձևեր
Anonim

Ինչ է գունային ջերմաստիճանը: Սա լույսի աղբյուր է, որը իդեալական սև մարմնի ճառագայթումն է։ Այն արտանետում է որոշակի երանգներ, ինչը համեմատելի է լույսի աղբյուրի հետ: Գույնի ջերմաստիճանը տեսանելի ճառագայթի հատկանիշն է, որն ունի կարևոր կիրառություն լուսավորության, լուսանկարչության, տեսանկարահանման, հրատարակչության, արտադրության, աստղաֆիզիկայի, այգեգործության և այլ ոլորտներում:

Գործնականում տերմինը իմաստ ունի միայն լույսի աղբյուրների համար, որոնք իրականում համապատասխանում են ինչ-որ սև մարմնի ճառագայթմանը: Այսինքն՝ կարմիրից մինչև նարնջագույն, դեղինից մինչև սպիտակ և կապտավուն սպիտակ ճառագայթ: Անիմաստ է խոսել, օրինակ, կանաչ կամ մանուշակագույն լույսի մասին։ Պատասխանելով այն հարցին, թե ինչ է գունային ջերմաստիճանը, նախ պետք է ասել, որ այն սովորաբար արտահայտվում է Կելվինով՝ օգտագործելով K նշանը՝ բացարձակ ճառագայթման միավորը:

Լույսի տեսակներ

Գունավոր սեղան
Գունավոր սեղան

5000K-ից բարձր CG-ն կոչվում է «սառը գույներ» (կապույտ երանգներ), իսկ ավելի ցածր՝ 2700-3000K՝ «տաք» (դեղին): Երկրորդ տարբերակը այս համատեքստում նման է լուսատուի արտանետվող գունային ջերմաստիճանին: Նրա սպեկտրային գագաթնակետը ավելի մոտ է ինֆրակարմիրին, և բնական աղբյուրների մեծ մասը զգալի ճառագայթում է հաղորդում: Այն փաստը, որ «տաք» լուսավորությունն այս իմաստով իրականում ունի «ավելի սառը» CG հաճախ շփոթեցնող է: Սա գունային ջերմաստիճանի կարևոր կողմն է:

Իդեալական սև մարմնի կողմից արտանետվող էլեկտրամագնիսական ճառագայթմանCT ճառագայթումը սահմանվում է որպես դրա մակերեսի t կելվիններում կամ այլապես ցեխի մեջ: Սա թույլ է տալիս սահմանել այն ստանդարտը, որով համեմատվում են լույսի աղբյուրները:

Քանի որ տաք մակերեսն արձակում է ջերմային ճառագայթում, բայց սև մարմնի կատարյալ արտահոսք չէ, լույսի գույնի ջերմաստիճանը չի ներկայացնում մակերեսի իրական t-ը:

Լուսավորություն

Որն է գույնի ջերմաստիճանը, պարզ դարձավ. Բայց ինչի՞ համար է դա:

Շենքերի ներքին լուսավորության համար հաճախ կարևոր է հաշվի առնել պայծառության CG-ն: Ավելի տաք երանգ, ինչպիսին է LED լույսերի գունային ջերմաստիճանը, հաճախ օգտագործվում է հասարակական վայրերում՝ հանգստանալու համար, մինչդեռ ավելի սառը երանգը օգտագործվում է կենտրոնացումը մեծացնելու համար, օրինակ՝ դպրոցներում և գրասենյակներում:

Ջրային կուլտուրա

Լամպի գույնը
Լամպի գույնը

Ձկնաբուծության մեջ գունային ջերմաստիճանը տարբեր գործառույթներ ունի և կենտրոնանում է բոլոր ոլորտներում:

Քաղցրահամ ջրերի ակվարիումներում DH-ը սովորաբար կարևոր է միայն ավելին ստանալու համարգրավիչ պատկեր. Լույսը, ընդհանուր առմամբ, նախատեսված է գեղեցիկ սպեկտր ստեղծելու համար, երբեմն՝ երկրորդական կենտրոնանալով բույսերը կենդանի պահելու վրա:

Աղաջրերի/խութերի ակվարիումում գույնի ջերմաստիճանը առողջության անբաժանելի մասն է: 400-ից 3000 նանոմետրի միջակայքում ավելի կարճ ալիքի լույսը կարող է ավելի խորը թափանցել ջրի մեջ, քան երկար ալիքի լույսը՝ ապահովելով էներգիայի անհրաժեշտ աղբյուրներ մարջաններում հայտնաբերված ջրիմուռների համար: Սա համարժեք է գունային ջերմաստիճանի բարձրացմանը հեղուկի խորությամբ այս սպեկտրային տիրույթում: Քանի որ մարջանները հակված են ապրել ծանծաղ ջրերում և ստանում են արևադարձային արևի ինտենսիվ ուղիղ լույս, ուշադրությունը կենտրոնացված էր 6500 K լույսի ներքո այս իրավիճակի նմանակման վրա:

Լեդ լույսերի գունային ջերմաստիճանը օգտագործվում է գիշերը ակվարիումի ծաղկումից զերծ պահելու համար՝ միաժամանակ բարելավելով ֆոտոսինթեզը:

Թվային նկարահանում

Այս ոլորտում տերմինը երբեմն օգտագործվում է որպես սպիտակ հավասարակշռության փոխարինում, ինչը թույլ է տալիս վերանշանակել երանգի արժեքները՝ շրջապատող գույնի ջերմաստիճանի փոփոխությունները նմանակելու համար: Թվային տեսախցիկների և պատկերային ծրագրերի մեծ մասը հնարավորություն է տալիս նմանակել շրջակա միջավայրի որոշակի արժեքներ (օրինակ՝ արևոտ, ամպամած, վոլֆրամ և այլն):

Միևնույն ժամանակ, այլ տարածքներ ունեն միայն սպիտակ հավասարակշռության արժեքներ Քելվինում: Այս ընտրանքները փոխում են երանգը, գույնի ջերմաստիճանը որոշվում է ոչ միայն կապույտ-դեղին առանցքի երկայնքով, այլ որոշ ծրագրեր ներառում են լրացուցիչ հսկողություն (երբեմն պիտակավորվածինչպես «երանգը»), որոնք ավելացնում են մանուշակագույն-կանաչ առանցք, դրանք որոշ չափով ենթակա են գեղարվեստական մեկնաբանության:

Լուսանկարչական ֆիլմ, բաց գույնի ջերմաստիճան

Լուսանկարչական ֆիլմը չի արձագանքում ճառագայթներին այնպես, ինչպես մարդու ցանցաթաղանթը կամ տեսողական ընկալումը: Այն առարկան, որը դիտորդին սպիտակ է թվում, լուսանկարում կարող է շատ կապույտ կամ նարնջագույն երևալ: Չեզոք ՀԲ-ի հասնելու համար տպագրության ընթացքում հնարավոր է, որ անհրաժեշտ լինի շտկել գունային հավասարակշռությունը: Այս ուղղման աստիճանը սահմանափակ է, քանի որ գունավոր ֆիլմը սովորաբար ունի երեք շերտ, որը զգայուն է տարբեր երանգների նկատմամբ: Եվ երբ օգտագործվում է «սխալ» լույսի աղբյուրի տակ, յուրաքանչյուր հաստությունը կարող է համաչափ չպատասխանել՝ ստվերում առաջացնելով տարօրինակ երանգներ, չնայած որ միջին տոները, թվում էր, թե խոշորացույցի տակ սպիտակի և գունային ջերմաստիճանի ճիշտ հավասարակշռությունն է: Անընդհատ սպեկտրով լույսի աղբյուրները, ինչպիսիք են լյումինեսցենտային խողովակները, նույնպես չեն կարող ամբողջությամբ շտկվել տպագրության մեջ, քանի որ շերտերից մեկը հազիվ է գրանցել պատկերը:

հեռուստացույց, տեսանյութ

ինչ գույնի ջերմաստիճան
ինչ գույնի ջերմաստիճան

NTSC և PAL հեռուստատեսություններում կանոնակարգերը պահանջում են, որ էկրանները լինեն 6500K գունային ջերմաստիճան: Շատ սպառողական կարգի հեռուստացույցներում այս պահանջից շատ նկատելի շեղում կա: Այնուամենայնիվ, ավելի բարձր որակի օրինակներում գունային ջերմաստիճանը կարող է կարգավորվել մինչև 6500 Կ՝ նախապես ծրագրավորված պարամետրի կամ հատուկ տրամաչափման միջոցով:

Վիդեո և թվային տեսախցիկների մեծ մասը կարող է կարգավորել գունային ջերմաստիճանը,խոշորացնել սպիտակ կամ չեզոք առարկան և դնել այն ձեռքով «WB» (տեսախցիկին ասելով, որ առարկան մաքուր է): Այնուհետև տեսախցիկը համապատասխանաբար կարգավորում է մնացած բոլոր երանգները: Սպիտակի հավասարակշռությունը կարևոր է հատկապես լյումինեսցենտային լուսավորությամբ սենյակում, LED լույսերի գունային ջերմաստիճանով և տեսախցիկը մի լուսավորությունից մյուսը տեղափոխելիս: Տեսախցիկների մեծամասնությունն ունի նաև ավտոմատ սպիտակ հավասարակշռության գործառույթ, որը փորձում է հայտնաբերել լույսի գույնը և համապատասխանաբար շտկել այն: Թեև այս կարգավորումները ժամանակին անվստահելի էին, դրանք զգալիորեն բարելավվել են այսօրվա թվային տեսախցիկների մեջ և ապահովում են սպիտակի ճշգրիտ հավասարակշռություն տարբեր լուսավորության պայմաններում:

Գեղարվեստական կիրառություններ գունային ջերմաստիճանի վերահսկման միջոցով

Կինոարտադրողները «սպիտակ հավասարակշռությունը» չեն անում այնպես, ինչպես անում են տեսախցիկի օպերատորները: Նրանք օգտագործում են այնպիսի մեթոդներ, ինչպիսիք են ֆիլտրերը, ֆիլմերի ընտրությունը, նախաբռնկման և հետսևեռման գույների դասակարգումը ինչպես լաբորատորիայում, այնպես էլ թվային եղանակով: Կինեմատոգրաֆիստները նաև սերտորեն համագործակցում են դեկորատորների և լուսային խմբերի հետ՝ ցանկալի գունային էֆեկտներին հասնելու համար:

Նկարիչների համար պիգմենտների և թղթերի մեծ մասն ունի սառը կամ տաք երանգ, քանի որ մարդու աչքը կարող է հայտնաբերել նույնիսկ չնչին քանակությամբ հագեցվածություն: Դեղին, նարնջագույն կամ կարմիրի հետ խառնված մոխրագույնը «տաք մոխրագույն» է: Կանաչը, կապույտը կամ մանուշակագույնը ստեղծում են «սառը երանգներ»: Հարկ է նշել, որ աստիճանների այս զգացումը հակառակն է իրական ջերմաստիճանի զգացողությանը: Կապույտը նկարագրվում է որպես«ավելի սառը», չնայած այն համապատասխանում է բարձր ջերմաստիճանի սև մարմնին։

Լուսավորության դիզայներները երբեմն ընտրում են CG զտիչներ, որոնք սովորաբար համապատասխանում են տեսականորեն սպիտակ լույսին: Քանի որ LED լամպերի գունային ջերմաստիճանը շատ ավելի բարձր է, քան վոլֆրամինը, այս երկու լամպերի օգտագործումը կարող է հանգեցնել խիստ հակադրության: Ուստի երբեմն տեղադրվում են HID լամպեր, որոնք սովորաբար արտանետում են 6000-7000 Կ։

Տոնային խառնուրդի ֆունկցիաներով լամպերը կարող են նաև վոլֆրամի նման լույս առաջացնել: Գույնի ջերմաստիճանը կարող է նաև գործոն լինել լամպերի ընտրության ժամանակ, քանի որ յուրաքանչյուրը հավանաբար կունենա տարբեր գույնի ջերմաստիճան:

Բանաձևեր

Լույսի որակական վիճակը հասկացվում է որպես լույսի ջերմաստիճան հասկացություն։ Գույնի ջերմաստիճանը փոխվում է, երբ սպեկտրի որոշ մասերում ճառագայթման քանակությունը փոխվում է:

Պլանկի արտանետիչները որպես չափանիշ օգտագործելու գաղափարը, որով կարելի է դատել այլ լույսի աղբյուրները, նոր չէ: 1923 թվականին, գրելով «գունային ջերմաստիճանի դասակարգման որակի հետ կապված» մասին, Փրայստը ըստ էության նկարագրեց CCT-ն այնպես, ինչպես այսօր հասկացվում է, նույնիսկ մինչև այն աստիճան, որ օգտագործեց «երևացող գույն t» տերմինը::

Մի քանի կարևոր իրադարձություն տեղի ունեցավ 1931թ. Ժամանակագրական կարգով՝

  1. Ռայմոնդ Դեյվիսը հոդված է հրապարակել «կապված գույնի ջերմաստիճանի» մասին։ Անդրադառնալով Պլանկի տեղակայմանը rg դիագրամի վրա՝ նա CCT-ն սահմանեց որպես «t առաջնային բաղադրիչների» միջին՝ օգտագործելով եռագիծ կոորդինատները:
  2. CIE-ն հայտարարեց XYZ գունային տարածության մասին:
  3. Դեկան Բ. Ջադհրապարակել է հոդված քրոմատիկ գրգռիչների հետ կապված «նվազ ընկալելի տարբերությունների» բնույթի մասին։ Էմպիրիկորեն նա որոշեց, որ սենսացիայի տարբերությունը, որը նա անվանեց ΔE «գույների միջև տարբերակիչ քայլի համար… Empfindung», համաչափ է գծապատկերի երանգների հեռավորությանը:

Անդրադառնալով նրան, Ջադն առաջարկեց, որ

K ∆ E=| 1-ից - 2-ից |=առավելագույնը (| r 1 - r 2 |, | g 1 - g 2 |).

Կարևոր քայլ գիտության մեջ

Այս զարգացումները ճանապարհ են հարթել նոր քրոմատիկության տարածությունների ստեղծման համար, որոնք ավելի հարմար են փոխկապակցված CG-ների և դրանց տարբերությունների գնահատման համար: Եվ նաև բանաձևը գիտությունը մոտեցրեց այն հարցին, թե որ գույնի ջերմաստիճանն է օգտագործվում բնության կողմից: Համատեղելով տարբերություն և CG հասկացությունները՝ Քրիթն ասաց, որ աչքը զգայուն է «հակադարձ» ջերմաստիճանի մշտական տարբերությունների նկատմամբ։ Մեկ միկրո-փոխադարձ աստիճանի (mcrd) տարբերությունը բավականաչափ ներկայացնում է կասկածելի ընկալելի տարբերության առավել բարենպաստ դիտարկման պայմաններում:

Priest-ն առաջարկել է օգտագործել «ջերմաստիճանի սանդղակը որպես սանդղակ՝ մի քանի լույսի աղբյուրների գունավորությունը հաջորդական կարգով պատվիրելու համար»: Հետագա տարիների ընթացքում Ջադը հրապարակեց ևս երեք կարևոր հոդված։

Առաջին անգամ հաստատվեցին Քահանայապետի, Դևիսի և Ջադդի բացահայտումները՝ գունային ջերմաստիճանի տատանումների նկատմամբ զգայունության վրա աշխատելով:

Երկրորդն առաջարկեց նոր երանգային տարածություն՝ առաջնորդվելով սուրբ գրաալի վերածված սկզբունքով. ընկալման միատեսակություն (երանգի գույնի հեռավորությունը պետք է համաչափ լինի ընկալման տարբերությանը): Պրոյեկտիվ փոխակերպման միջոցով Ջադը գտավավելի շատ «միատարր տարածություն» (UCS), որտեղ կարելի է գտնել CCT:

Նա օգտագործում է փոխակերպման մատրիցա՝ եռագույն ազդանշանի X, Y, Z արժեքը փոխելու R, G, B:

RSL բանաձև
RSL բանաձև

Երրորդ հոդվածը պատկերում էր իզոթերմային քրոմատիկության դիրքը CIE դիագրամի վրա: Քանի որ իզոթերմային կետերը UCS-ի վրա նորմալներ էին կազմում, xy հարթությանը վերադարձը ցույց տվեց, որ դրանք դեռ ուղիղներ են, բայց այլևս ուղղահայաց չեն տեղանքին:

Հաշվարկ

Ջադդի գաղափարը միատարր քրոմատիկության տարածության մեջ Պլանկի տեղանքին ամենամոտ կետը որոշելու վերաբերյալ դեռևս արդիական է այսօր: 1937 թվականին ՄակԱդամն առաջարկեց «փոփոխված երանգի սանդղակի միատեսակության դիագրամ»՝ հիմնված որոշ պարզեցնող երկրաչափական նկատառումների վրա։

Գունավոր ջերմաստիճան
Գունավոր ջերմաստիճան

Այս գունային տարածությունը դեռ օգտագործվում է CCT-ի հաշվարկման համար:

Ռոբերթսոնի մեթոդ

Նախքան հզոր անհատական համակարգիչների հայտնվելը, ընդունված էր գնահատել փոխկապակցված գունային ջերմաստիճանը որոնման աղյուսակներից և գծապատկերներից ինտերպոլացիայի միջոցով: Նման ամենահայտնի մեթոդը Ռոբերտսոնի կողմից մշակված մեթոդն է, ով օգտվել է Mired սանդղակի համեմատաբար միատեսակ միջակայքից՝ CCT-ը հաշվարկելու համար՝ օգտագործելով թաղված իզոթերմի արժեքների գծային ինտերպոլացիա::

CT բանաձեւ
CT բանաձեւ

Ինչպե՞ս է որոշվում կառավարման կետից մինչև i-րդ իզոթերմ հեռավորությունը: Սա կարելի է տեսնել ստորև բերված բանաձևից:

Քրոմայի բանաձև
Քրոմայի բանաձև

Սպեկտրալ էներգիայի բաշխում

ԻմիԼույսի աղբյուրները կարելի է բնութագրել. Շատ արտադրողների կողմից տրամադրված հարաբերական SPD կորերը կարող են ստացվել 10 նմ կամ ավելի քայլերով իրենց սպեկտրոռադիոմետրի վրա: Արդյունքը էներգիայի շատ ավելի հարթ բաշխումն է, քան սովորական լամպը: Այս տարանջատման պատճառով լյումինեսցենտային լամպերի չափման համար առաջարկվում են ավելի նուրբ հավելումներ, և դա պահանջում է թանկարժեք սարքավորումներ:

Արև

Արդյունավետ ջերմաստիճանը, որը որոշվում է մեկ քառակուսի միավորի ընդհանուր ճառագայթման հզորությամբ, մոտավորապես 5780 Կ է: Մթնոլորտի վերևում արևի լույսի CG-ն ներկայացնում է մոտ 5900 Կ:

Երբ արևը հատում է երկինքը, այն կարող է լինել կարմիր, նարնջագույն, դեղին կամ սպիտակ՝ կախված դիրքից: Օրվա ընթացքում աստղի գույնի փոփոխությունը հիմնականում ցրման արդյունք է և պայմանավորված չէ սև մարմնի ճառագայթման փոփոխություններով։ Երկնքի կապույտ գույնը պայմանավորված է մթնոլորտում արևի լույսի ցրմամբ, որն ավելի շատ հակված է ցրելու կապույտ երանգները, քան կարմիրը:

Խորհուրդ ենք տալիս: