Түс температурасы дегеніміз не? Бұл идеалды қара дененің сәулеленуі болып табылатын жарық көзі. Ол белгілі бір реңктерді шығарады, бұл жарық көзімен салыстырылады. Түс температурасы - жарықтандыру, фотосурет, бейне түсіру, баспа, өндіріс, астрофизика, бау-бақша және т.б. салаларда маңызды қолданбалары бар көрінетін сәуленің сипаттамасы.
Тәжірибеде бұл термин қара дененің қандай да бір түрінің сәулеленуіне нақты сәйкес келетін жарық көздері үшін ғана мағына береді. Яғни қызылдан қызғылт сарыға, сарыдан аққа және көкшіл аққа дейінгі сәуле. Мысалы, жасыл немесе күлгін жарық туралы айтудың мағынасы жоқ. Түс температурасы дегеніміз не деген сұраққа жауап бергенде, алдымен оның абсолютті сәулелену бірлігі болып табылатын K белгісі арқылы Кельвинмен өрнектелетінін айту керек.
Жарық түрлері
CG 5000K жоғары «суық түстер» (көк реңктер), ал төменгі, 2700-3000K - «жылы» (сары) деп аталады. Бұл контексттегі екінші нұсқа шамның шығарылатын түс температурасына ұқсас. Оның спектрлік шыңы инфрақызылға жақын және табиғи көздердің көпшілігі айтарлықтай сәуле шығарады. Бұл мағынадағы «жылы» жарықтандырудың шын мәнінде «салқынырақ» CG бар екендігі жиі шатастырады. Бұл түс температурасының маңызды аспектісі.
Идеал қара дене шығаратын электромагниттік сәулеленудің КТ оның бетінің t кельвинмен немесе баламалы түрде батпақпен анықталады. Бұл жарық көздері салыстырылатын стандартты анықтауға мүмкіндік береді.
Ыстық бет жылулық сәуле шығаратындықтан, бірақ тамаша қара дененің төгілуі емес болғандықтан, жарықтың түс температурасы беттің нақты t мәнін көрсетпейді.
Жарықтандыру
Түс температурасы қандай екені түсінікті болды. Бірақ бұл не үшін?
Ғимараттардың ішкі жарықтандыруы үшін жиі сәулеленудің CG-ін ескеру маңызды. Жарықдиодты шамдардың түс температурасы сияқты жылы реңк қоғамдық орындарда демалуға көмектеседі, ал салқынырақ реңк шоғырлануды арттыру үшін пайдаланылады, мысалы, мектептер мен кеңселер.
Аквамәдениет
Балық өсіруде түс температурасы әртүрлі функцияларға ие және барлық салаларда назар аударады.
Тұщы су аквариумдарында DH әдетте көбірек алу үшін ғана маңыздытартымды бейне. Жарық әдетте әдемі спектр жасауға арналған, кейде өсімдіктерді тірі қалдыруға қосымша назар аударылады.
Тұзды су/риф аквариумында түс температурасы денсаулықтың ажырамас бөлігі болып табылады. 400-ден 3000 нанометрге дейін қысқа толқын ұзындығы ұзын толқынды жарыққа қарағанда суға тереңірек еніп, маржандарда кездесетін балдырлар үшін қажетті энергия көздерін қамтамасыз етеді. Бұл осы спектрлік диапазондағы сұйықтық тереңдігімен түс температурасының жоғарылауына тең. Маржандар таяз суда өмір сүретіндіктен және тропиктік аймақтарда қарқынды тікелей күн сәулесін алатындықтан, бұл жағдайды 6500 К жарық астында модельдеуге басты назар аударылды.
Жарық диодты шамдардың түс температурасы фотосинтезді жақсарта отырып, түнде аквариумның гүлденуін болдырмау үшін пайдаланылады.
Сандық түсіру
Бұл аймақта термин кейде ақ түс балансымен алмастырылады, бұл қоршаған орта түс температурасының өзгеруін модельдеу үшін реңк мәндерін қайта тағайындауға мүмкіндік береді. Көптеген сандық камералар мен бейнелеу бағдарламалық құралы қоршаған ортаның нақты мәндерін (мысалы, күн шуақты, бұлтты, вольфрам, т.б.) имитациялау мүмкіндігін береді.
Сонымен бірге, басқа аймақтарда тек Кельвиндегі ақ баланс мәндері бар. Бұл опциялар тонды өзгертеді, түс температурасы тек көк-сары ось бойынша анықталады, бірақ кейбір бағдарламаларда қосымша басқару элементтері бар (кейде белгіленгенкүлгін-жасыл ось қосатын "реңк" сияқты) олар біршама көркем түсіндіруге жатады.
Фотопленка, ашық түс температурасы
Фотографиялық пленка адамның тор қабығы немесе көрнекі қабылдау сияқты сәулелерге жауап бермейді. Бақылаушыға ақ болып көрінетін нысан фотосуретте өте көк немесе қызғылт сары болып көрінуі мүмкін. Бейтарап WB алу үшін басып шығару кезінде түс балансын түзету қажет болуы мүмкін. Бұл түзету дәрежесі шектеулі, себебі түсті пленка әдетте әртүрлі реңктерге сезімтал үш қабатқа ие. Ал «дұрыс емес» жарық көзі астында пайдаланған кезде, ортаңғы реңктер үлкейткіштің астындағы ақ, түс температурасының дұрыс тепе-теңдігі болып көрінгенімен, әрбір қалыңдық пропорционалды түрде жауап бермеуі мүмкін, көлеңкелерде тақ реңктерді тудырады. Флуоресцентті түтіктер сияқты үзіліссіз спектрлері бар жарық көздерін де басып шығаруда толық түзету мүмкін емес, өйткені қабаттардың бірі кескінді мүлде әрең жазып алған болуы мүмкін.
теледидар, бейне
NTSC және PAL TV-де ережелер экрандардың 6500K түс температурасы болуын талап етеді. Көптеген тұтынушыларға арналған теледидарларда бұл талаптан айтарлықтай ауытқу бар. Дегенмен, жоғары сапалы мысалдарда түс температураларын алдын ала бағдарламаланған параметр немесе реттелетін калибрлеу арқылы 6500 К дейін реттеуге болады.
Бейне және сандық камералардың көпшілігі түс температурасын реттей алады,ақ немесе бейтарап нысанды үлкейту және оны қолмен "WB" күйіне орнату (камераға нысанның таза екенін айту). Содан кейін камера барлық басқа реңктерді сәйкесінше реттейді. Ақ балансы әсіресе флуоресцентті жарықтандырылған бөлмеде, жарықдиодты шамдардың түс температурасы және камераны бір жарықтан екіншісіне жылжытқанда өте маңызды. Көптеген камераларда жарықтың түсін анықтауға және оны сәйкесінше түзетуге тырысатын автоматты ақ баланс мүмкіндігі бар. Бұл параметрлер бір кездері сенімсіз болғанымен, олар бүгінгі сандық камераларда айтарлықтай жақсартылды және әртүрлі жарық жағдайларында дәл ақ балансты қамтамасыз етеді.
Түс температурасын басқару арқылы көркем қолданбалар
Кино түсірушілер бейнекамера операторлары сияқты "ақ балансты" жасамайды. Олар зертханалық экспозицияда да, цифрлық түрде де сүзгілер, пленканы таңдау, жарқылға дейінгі және түсіруден кейінгі түсті бағалау сияқты әдістерді пайдаланады. Кинематографистер сонымен қатар қалаған түс әсерлеріне қол жеткізу үшін декорация дизайнерлерімен және жарықтандыру тобымен тығыз жұмыс істейді.
Суретшілер үшін пигменттер мен қағаздардың көпшілігінің салқын немесе жылы реңктері болады, өйткені адам көзі қанықтылықтың шамалы мөлшерін де анықтай алады. Сары, қызғылт сары немесе қызыл аралас сұр - «жылы сұр». Жасыл, көк немесе күлгін «салқын астыңғы реңктер» жасайды. Бұл градус сезімі нақты температура сезіміне қарама-қарсы екенін атап өткен жөн. Көк деп сипатталады"салқынырақ", бірақ ол жоғары температурадағы қара денеге сәйкес келеді.
Жарықтандыру дизайнерлері кейде теориялық ақ түске сәйкес келетін CG сүзгілерін таңдайды. Жарықдиодты шамдардың түс температурасы вольфрамға қарағанда әлдеқайда жоғары болғандықтан, осы екі шамды пайдалану айқын контрастқа әкелуі мүмкін. Сондықтан кейде HID шамдары орнатылады, олар әдетте 6000-7000 К шығарады.
Тонды араластыру функциялары бар шамдар да вольфрам тәрізді жарық шығара алады. Шамдарды таңдау кезінде түс температурасы да фактор болуы мүмкін, себебі олардың әрқайсысының түс температурасы әртүрлі болуы мүмкін.
Формулалар
Жарықтың сапалық күйі жарық температурасы түсінігі ретінде түсініледі. Спектрдің кейбір бөліктеріндегі сәулелену мөлшері өзгерген кезде түс температурасы өзгереді.
Планк эмитенттерін басқа жарық көздерін бағалау үшін критерий ретінде пайдалану идеясы жаңа емес. 1923 жылы «түс температурасының сапаға қатысты жіктелуі» туралы жаза отырып, Прист КАЖ-ны бүгінгі түсінікті, тіпті «көрінетін түс t» терминін қолдану нүктесіне дейін сипаттады.
1931 жылы бірнеше маңызды оқиғалар болды. Хронологиялық ретпен:
- Рэймонд Дэвис "корреляциялық түс температурасы" туралы мақала жариялады. rg диаграммасындағы Планк локусына сілтеме жасай отырып, ол КАЖ-ны үшсызықты координаттарды пайдаланып "t негізгі құрамдастардың" орташа мәні ретінде анықтады.
- CIE XYZ түс кеңістігін жариялады.
- Дин Б. Джаддхроматикалық тітіркендіргіштерге қатысты «ең аз сезілетін айырмашылықтар» табиғаты туралы мақала жариялады. Эмпирикалық түрде ол ΔE деп атаған сезімнің айырмашылығын «түстерді ажырату қадамы… Empfindung» үшін диаграммадағы реңктердің қашықтығына пропорционал екенін анықтады.
Оған сілтеме жасай отырып, Джадд мынаны ұсынды
K ∆ E=| 1-ден - 2-ден |=макс (| r 1 - r 2 |, | g 1 - g 2 |).
Ғылымдағы маңызды қадам
Бұл әзірлемелер корреляциялық CG және олардың айырмашылықтарын бағалау үшін жақсырақ сәйкес келетін жаңа хроматикалық кеңістіктерді құруға жол ашты. Сондай-ақ формула ғылымды табиғат қандай түс температурасын пайдаланады деген сұраққа жауап беруге жақындатты. Айырмашылық пен CG ұғымдарын біріктіре отырып, Прист көздің «кері» температурадағы тұрақты айырмашылықтарға сезімтал екенін ескертті. Бір микро-өзара дәрежедегі айырмашылық (mcrd) ең қолайлы бақылау жағдайларындағы күмәнді қабылданатын айырмашылықты жеткілікті түрде көрсетеді.
Приест "температура шкаласын ретімен бірнеше жарық көздерінің хроматизміне тапсырыс беру шкаласы ретінде" пайдалануды ұсынды. Келесі жылдары Джадд тағы үш маңызды мақала жариялады.
Алдымен Прист, Дэвис және Джаддтың түс температурасының өзгеруіне сезімталдық бойынша жұмысы туралы тұжырымдарын растады.
Екінші жаңа реңк кеңістігін ұсынды, ол киелі грильге айналған принципті басшылыққа алады: қабылдаудың біркелкілігі (хроматикалық қашықтық қабылдау айырмашылығына сәйкес болуы керек). Проективті түрлендіру арқылы Джадд таптыКАЖ табуға болатын көбірек "біртекті кеңістік" (UCS).
Ол үш түсті сигналдың X, Y, Z мәнін R, G, B мәніне өзгерту үшін түрлендіру матрицасын пайдаланады.
Үшінші мақалада CIE диаграммасында изотермиялық хроматиттердің орналасуы көрсетілген. Изотермиялық нүктелер UCS-де нормалдарды құрайтындықтан, xy жазықтығына қайта түрлендіру олардың әлі де түзу екенін, бірақ енді локусқа перпендикуляр емес екенін көрсетті.
Есеп
Джадтың біртекті хроматикалық кеңістіктегі Планк локусына ең жақын нүктені анықтау идеясы бүгінгі күні де өзекті. 1937 жылы МакАдам кейбір жеңілдететін геометриялық ойларға негізделген "түрлендірілген реңк шкаласының біркелкі диаграммасын" ұсынды.
Бұл түстілік кеңістігі әлі де CCT есептеу үшін пайдаланылады.
Робертсон әдісі
Қуатты дербес компьютерлер пайда болғанға дейін іздеу кестелері мен диаграммаларынан интерполяция арқылы корреляциялық түс температурасын бағалау әдеттегідей болды. Мұндай ең танымал әдіс - Миред шкаласының салыстырмалы біркелкі интервалының артықшылығын пайдаланған Робертсон әзірлеген, ол Миред изотерма мәндерінің сызықтық интерполяциясын пайдалана отырып, КАЖ есептеу үшін.
Басқару нүктесінен i-ші изотермаға дейінгі қашықтық қалай анықталады? Мұны төмендегі формуладан көруге болады.
Спектрлік қуатты бөлу
Имижарық көздерін сипаттауға болады. Көптеген өндірушілер ұсынған салыстырмалы SPD қисықтары олардың спектррадиометрінде 10 нм немесе одан да көп қадамдармен алынған болуы мүмкін. Нәтиже - кәдімгі шамға қарағанда қуатты әлдеқайда тегіс бөлу. Осы бөлуге байланысты флуоресцентті шамдарды өлшеу үшін ұсақ қадамдар ұсынылады және бұл қымбат жабдықты қажет етеді.
Күн
Бір шаршы бірлікке шаққандағы жалпы сәулелік қуатпен анықталатын тиімді температура шамамен 5780 К құрайды. Атмосфера үстіндегі күн сәулесінің CG мәні шамамен 5900 К құрайды.
Күн аспанды кесіп өткенде, оның орнына байланысты қызыл, қызғылт сары, сары немесе ақ болуы мүмкін. Күндізгі уақытта жұлдыздың түсінің өзгеруі негізінен шашыраудың нәтижесі болып табылады және қара дененің сәулеленуінің өзгеруіне байланысты емес. Аспанның көк түсі атмосфераға күн сәулесінің шашырауынан туындайды, ол қызылға қарағанда көк реңктерді көбірек таратады.
