Quina és la temperatura del color? Aquesta és la font de llum, que és la radiació d'un cos negre ideal. Desprèn certs tons, que són comparables a una font de llum. La temperatura del color és una característica del feix visible que té aplicacions importants en il·luminació, fotografia, videografia, publicacions, fabricació, astrofísica, horticultura i molt més.
A la pràctica, el terme només té sentit per a fonts de llum que en realitat corresponen a la radiació d'algun tipus de cos negre. És a dir, un feix que va del vermell al taronja, del groc al blanc i del blanc blavós. No té sentit parlar, per exemple, de llum verda o violeta. Quan es respon a la pregunta de quina és la temperatura del color, primer cal dir que normalment s'expressa en Kelvin mitjançant el símbol K, una unitat de radiació absoluta.
Tipus de llum
CG per sobre de 5000K s'anomena "colors freds" (tons blaus) i, per sota, 2700-3000K - "càlid" (groc). La segona opció en aquest context és anàloga a la temperatura de color emesa de la lluminària. El seu pic espectral s'acosta més a l'infraroig i la majoria de les fonts naturals emeten radiacions importants. El fet que la il·luminació "càlida" en aquest sentit tingui realment un CG "més fresc" sovint és confús. Aquest és un aspecte important de la temperatura del color.
CT de radiació electromagnètica emesa per un cos negre ideal es defineix com la t de la seva superfície en kelvins o alternativament en mireds. Això us permet definir l'estàndard pel qual es comparen les fonts de llum.
Com que una superfície calenta emet radiació tèrmica però no és una efusió perfecta de cos negre, la temperatura de color de la llum no representa la t real de la superfície.
Il·luminació
Quina és la temperatura del color, va quedar clar. Però per a què serveix?
Per a la il·luminació interior dels edificis, sovint és important tenir en compte el CG de la radiació. Una tonalitat més càlida, com ara la temperatura de color de les llums LED, s'utilitza sovint als llocs públics per afavorir la relaxació, mentre que una tonalitat més freda s'utilitza per augmentar la concentració, com ara a les escoles i oficines.
Aqüicultura
A la piscicultura, la temperatura del color té diferents funcions i se centra en totes les indústries.
En els aquaris d'aigua dolça, la DH sol ser només important per obtenir-ne mésimatge atractiva. La llum generalment està dissenyada per crear un espectre bonic, de vegades amb un enfocament secundari a mantenir les plantes vives.
En un aquari d'aigua salada/escull, la temperatura del color és una part integral de la salut. Entre 400 i 3000 nanòmetres, la llum de longitud d'ona més curta pot penetrar més profundament a l'aigua que la llum de longitud d'ona llarga, proporcionant les fonts d'energia necessàries per a les algues que es troben als coralls. Això equival a un augment de la temperatura del color amb la profunditat del líquid en aquest rang espectral. Com que els coralls solen viure en aigües poc profundes i reben una intensa llum solar directa als tròpics, l'objectiu era simular aquesta situació sota una llum de 6500 K.
La temperatura de color de les llums LED s'utilitza per evitar que l'aquari floreixi a la nit, alhora que millora la fotosíntesi.
Fotatge digital
En aquesta àrea, el terme de vegades s'utilitza de manera intercanviable amb el balanç de blancs, la qual cosa permet reassignar els valors de tint per simular els canvis en la temperatura del color ambient. La majoria de càmeres digitals i programari d'imatge ofereixen la capacitat de simular valors ambientals específics (com ara assolellat, ennuvolat, tungstè, etc.).
Al mateix temps, altres àrees només tenen valors de balanç de blancs en Kelvin. Aquestes opcions canvien el to, la temperatura del color es determina no només al llarg de l'eix blau-groc, sinó que alguns programes inclouen controls addicionals (de vegades etiquetatscom ara "tonalitat") que afegeixen un eix verd-morat, estan una mica subjectes a interpretació artística.
Pel·lícula fotogràfica, temperatura de color clar
La pel·lícula fotogràfica no respon als raigs de la mateixa manera que la retina humana o la percepció visual. Un objecte que sembla blanc a un observador pot aparèixer molt blau o taronja en una fotografia. Pot ser que s'hagi de corregir el balanç de color durant la impressió per aconseguir un blanc neutre. El grau d'aquesta correcció és limitat perquè la pel·lícula de color sol tenir tres capes sensibles a diferents matisos. I quan s'utilitza sota la font de llum "equivocada", és possible que cada gruix no respongui proporcionalment, produint matisos estranys a les ombres, tot i que els tons mitjans semblaven ser l'equilibri correcte de la temperatura de color blanca sota la lupa. Les fonts de llum amb espectres discontinus, com ara els tubs fluorescents, tampoc es poden corregir completament a la impressió, ja que és possible que una de les capes amb prou feines hagi enregistrat la imatge.
TV, vídeo
Als televisors NTSC i PAL, la normativa exigeix que les pantalles tinguin una temperatura de color de 6500 K. En molts televisors de qualitat, hi ha una desviació molt notable d'aquest requisit. Tanmateix, en exemples de millor qualitat, les temperatures de color es poden ajustar fins a 6500 K mitjançant una configuració preprogramada o un calibratge personalitzat.
La majoria de càmeres de vídeo i digitals poden ajustar la temperatura del color,apropant un subjecte blanc o neutre i ajustant-lo a "WB" manual (indicant a la càmera que el subjecte està net). Aleshores, la càmera ajusta tots els altres matisos en conseqüència. El balanç de blancs és essencial, sobretot en una habitació amb il·luminació fluorescent, la temperatura de color de les llums LED i quan es mou la càmera d'una il·luminació a una altra. La majoria de les càmeres també tenen una funció de balanç de blancs automàtic que intenta detectar el color de la llum i corregir-lo en conseqüència. Tot i que abans aquests paràmetres eren poc fiables, s'han millorat molt a les càmeres digitals actuals i proporcionen un balanç de blancs precís en una gran varietat de condicions d'il·luminació.
Aplicacions artístiques mitjançant el control de la temperatura del color
Els cineastes no fan el "equilibri de blancs" de la mateixa manera que ho fan els operadors de càmeres de vídeo. Utilitzen tècniques com ara filtres, selecció de pel·lícules, gradació de color pre-flash i postcaptura, tant en exposició de laboratori com digitalment. Els directors de fotografia també treballen estretament amb escenògrafs i equips d'il·luminació per aconseguir els efectes de color desitjats.
Per als artistes, la majoria dels pigments i papers tenen un to fresc o càlid, ja que l'ull humà pot detectar fins i tot una petita quantitat de saturació. El gris barrejat amb groc, taronja o vermell és un "gris càlid". El verd, el blau o el violeta creen "matons frescos". Val la pena assenyalar que aquesta sensació de graus és l'oposada a la sensació de temperatura real. El blau es descriu com"més fred", tot i que correspon a un cos negre d' alta temperatura.
Els dissenyadors d'il·luminació de vegades trien filtres CG, normalment perquè coincideixin amb la llum que teòricament és blanca. Atès que la temperatura de color de les làmpades LED és molt més alta que la del tungstè, l'ús d'aquestes dues làmpades pot provocar un fort contrast. Per tant, de vegades s'instal·len làmpades HID, que solen emetre 6000-7000 K.
Les làmpades amb funcions de barreja de tons també són capaços de generar llum semblant al tungstè. La temperatura del color també pot ser un factor a l'hora de triar les bombetes, ja que és probable que cadascuna tingui una temperatura de color diferent.
Fórmules
L'estat qualitatiu de la llum s'entén com el concepte de temperatura de la llum. La temperatura del color canvia quan canvia la quantitat de radiació en algunes parts de l'espectre.
La idea d'utilitzar emissors Planck com a criteri per jutjar altres fonts de llum no és nova. El 1923, escrivint sobre "la classificació de la temperatura del color en relació amb la qualitat", Priest va descriure essencialment la CCT tal com s'entén avui, fins al punt d'utilitzar el terme "color aparent t".
L'any 1931 van passar diversos esdeveniments importants. Per ordre cronològic:
- Raymond Davis va publicar un article sobre "temperatura de color correlacionada". En referència al lloc de Planck al diagrama rg, va definir el CCT com la mitjana de "t components primaris" mitjançant coordenades trilineals..
- CIE va anunciar l'espai de color XYZ.
- Dean B. Juddva publicar un article sobre la naturalesa de les "diferències menys perceptibles" en relació als estímuls cromàtics. Empíricament, va determinar que la diferència de sensació, que va anomenar ΔE per "pas discriminant entre colors… Empfindung", era proporcional a la distància de les tonalitats del gràfic.
Referint-se a ella, Judd va suggerir que
K ∆ E=| de 1 - de 2 |=màxim (| r 1 - r 2 |, | g 1 - g 2 |).
Un pas important en la ciència
Aquests desenvolupaments han obert el camí per a la creació de nous espais de cromaticitat més adequats per avaluar els CG correlacionats i les seves diferències. I també la fórmula va acostar la ciència a respondre a la pregunta de quina temperatura de color utilitza la natura. Combinant els conceptes de diferència i CG, Priest va comentar que l'ull és sensible a les diferències constants de temperatura "inversa". Una diferència d'un grau micro-recíproc (mcrd) és força representativa d'una diferència perceptible dubtosa en les condicions d'observació més favorables.
Priest va suggerir utilitzar "l'escala de temperatura com a escala per ordenar la cromaticitat de múltiples fonts de llum en ordre seqüencial". Durant els anys següents, Judd va publicar tres articles més importants.
Primer es van confirmar les troballes de Priest, Davis i Judd, amb treballs sobre la sensibilitat a la variació de la temperatura del color.
La segona proposava un nou espai de tonalitats, guiat per un principi que s'ha convertit en el sant grial: la uniformitat de la percepció (la distància de cromaticitat ha de ser proporcional a la diferència de percepció). Mitjançant una transformació projectiva, Judd va trobarmés "espai homogeni" (UCS) on trobar CCT.
Utilitza una matriu de transformació per canviar el valor X, Y, Z del senyal tricolor a R, G, B.
El tercer article descriu la ubicació de les cromaticitats isotèrmiques al diagrama CIE. Com que els punts isotèrmics formaven normals a l'UCS, la conversió al pla xy va demostrar que encara eren línies, però ja no perpendiculars al lloc geogràfic.
Càlcul
La idea de Judd de determinar el punt més proper al lloc de Planck en un espai de cromaticitat homogeni encara és rellevant avui dia. El 1937, McAdam va proposar un "diagrama d'uniformitat d'escala de to modificat" basat en algunes consideracions geomètriques simplificadores.
Aquest espai de cromaticitat encara s'utilitza per al càlcul CCT.
Mètode Robertson
Abans de l'arribada dels ordinadors personals potents, era habitual estimar la temperatura de color correlacionada mitjançant la interpolació a partir de taules i gràfics de cerca. El mètode d'aquest tipus més conegut és el desenvolupat per Robertson, que va aprofitar l'interval relativament uniforme de l'escala de Mired per calcular el CCT mitjançant la interpolació lineal dels valors de la isoterma de mired.
Com es determina la distància des del punt de control fins a la isoterma i-èsima? Això es pot veure a la fórmula següent.
Distribució d'energia espectral
Imies poden caracteritzar les fonts de llum. Les corbes SPD relatives proporcionades per molts fabricants poden haver-se obtingut en passos de 10 nm o més al seu espectroradiòmetre. El resultat és una distribució de potència molt més suau que una làmpada convencional. A causa d'aquesta separació, es recomanen increments més petits per a les mesures de llums fluorescents, i això requereix equips cars.
Dg
La temperatura efectiva, determinada per la potència radiant total per unitat quadrada, és d'uns 5780 K. El CG de la llum solar sobre l'atmosfera representa uns 5900 K.
Quan el sol travessa el cel, pot ser vermell, taronja, groc o blanc, segons la seva posició. El canvi de color d'una estrella durant el dia és principalment el resultat de la dispersió i no es deu als canvis en la radiació del cos negre. El color blau del cel és causat per la dispersió de la llum solar a l'atmosfera, que tendeix a dispersar els tons blaus més que els vermells.
