Өнгөний температур гэж юу вэ: ойлголт, тодорхойлолт, хэмжих нэгж, тооцоолох томъёо

Агуулгын хүснэгт:

Өнгөний температур гэж юу вэ: ойлголт, тодорхойлолт, хэмжих нэгж, тооцоолох томъёо
Өнгөний температур гэж юу вэ: ойлголт, тодорхойлолт, хэмжих нэгж, тооцоолох томъёо
Anonim

Өнгөний температур гэж юу вэ? Энэ бол хамгийн тохиромжтой хар биеийн цацраг болох гэрлийн эх үүсвэр юм. Энэ нь гэрлийн эх үүсвэртэй харьцуулж болохуйц тодорхой сүүдэрүүдийг ялгаруулдаг. Өнгөний температур нь гэрэлтүүлэг, гэрэл зураг, видео бичлэг, хэвлэн нийтлэх, үйлдвэрлэл, астрофизик, цэцэрлэгжүүлэлт болон бусад салбарт чухал хэрэглээ бүхий харагдах цацрагийн шинж чанар юм.

Практикт энэ нэр томьёо нь зөвхөн зарим төрлийн хар биетийн цацрагт тохирсон гэрлийн эх үүсвэрт л хамаатай. Энэ нь улаанаас улбар шар хүртэл, шараас цагаан, хөхөвтөр цагаан хүртэлх цацраг юм. Жишээлбэл, ногоон эсвэл ягаан гэрлийн тухай ярих нь утгагүй юм. Өнгөний температур гэж юу вэ гэсэн асуултад хариулахдаа юуны түрүүнд үүнийг үнэмлэхүй цацрагийн нэгж болох К тэмдэглэгээг ашиглан Келвинээр илэрхийлдэг гэдгийг хэлэх хэрэгтэй.

Гэрлийн төрлүүд

Өнгөт хүснэгт
Өнгөт хүснэгт

CG 5000K-аас дээш байвал "хүйтэн өнгө" (цэнхэр сүүдэр) гэж нэрлэдэг ба доод, 2700-3000K - "дулаан" (шар). Энэ нөхцөлд хоёрдахь сонголт нь гэрэлтүүлэгчийн ялгарах өнгөний температуртай адил юм. Түүний спектрийн оргил нь хэт улаан туяанд ойрхон байдаг бөгөөд ихэнх байгалийн эх үүсвэрүүд ихээхэн хэмжээний цацраг ялгаруулдаг. Энэ утгаараа "дулаан" гэрэлтүүлэг нь үнэндээ "хөргөх" CG-тэй байдаг нь ихэвчлэн төөрөгдүүлдэг. Энэ нь өнгөний температур гэж юу болох чухал тал юм.

Тохиромжтой хар биеэс ялгарах цахилгаан соронзон цацрагийн CT-ийг түүний гадаргуугийн t Келвинээр эсвэл Миредээр тодорхойлно. Энэ нь гэрлийн эх үүсвэрүүдийг харьцуулах стандартыг тодорхойлох боломжийг танд олгоно.

Халуун гадаргуу нь дулааны цацраг ялгаруулдаг ч төгс хар биетээр гадагш урсдаг тул гэрлийн өнгөний температур нь гадаргуугийн бодит t-г илэрхийлэхгүй.

Гэрэлтүүлэг

Өнгөний температур ямар байх нь тодорхой болсон. Гэхдээ энэ юунд зориулагдсан бэ?

Барилгын дотоод гэрэлтүүлгийн хувьд ихэвчлэн цацрагийн CG-ийг харгалзан үзэх нь чухал байдаг. LED гэрлийн өнгөний температур гэх мэт дулаан өнгийг олон нийтийн газар амрах зорилгоор ашигладаг бол хүйтэн өнгийг сургууль, оффис зэрэг төвлөрлийг нэмэгдүүлэх зорилгоор ашигладаг.

Усны аж ахуй

Дэнлүүний өнгө
Дэнлүүний өнгө

Загасны аж ахуйд өнгөний температур нь өөр өөр үүрэгтэй бөгөөд бүх салбарт анхаарлаа хандуулдаг.

Цэнгэг усны аквариумд DH ихэвчлэн илүү ихийг авахын тулд л чухал байдагсэтгэл татам дүр төрх. Гэрэл нь ерөнхийдөө үзэсгэлэнтэй спектр үүсгэх зорилготой бөгөөд заримдаа ургамлыг амьд байлгахад хоёрдогч анхаарал хандуулдаг.

Давстай/хадны аквариумд өнгөний температур нь эрүүл мэндийн салшгүй хэсэг юм. 400-аас 3000 нанометрийн хооронд богино долгионы гэрэл нь урт долгионы гэрлээс илүү усны гүнд нэвтэрч, шүрэн дэх замагт шаардлагатай эрчим хүчний эх үүсвэрийг хангадаг. Энэ нь энэ спектрийн муж дахь шингэний гүнтэй өнгөний температурын өсөлттэй тэнцүү юм. Шүрэн нь гүехэн усанд амьдардаг бөгөөд халуун орны нарны шууд тусгалд өртдөг тул 6500 К гэрлийн дор энэ байдлыг дуурайхад анхаарлаа хандуулсан.

Лед гэрлийн өнгөний температурыг шөнийн цагаар аквариумд цэцэглэхгүй байхын зэрэгцээ фотосинтезийг сайжруулахад ашигладаг.

Дижитал зураг авалт

Энэ хэсэгт энэ нэр томъёог заримдаа цагаан өнгийн баланстай сольж хэрэглэдэг бөгөөд энэ нь орчны өнгөний температурын өөрчлөлтийг дуурайлган өнгөний утгыг өөрчлөх боломжийг олгодог. Ихэнх дижитал камер болон дүрслэх программ хангамж нь байгаль орчны тодорхой утгыг (нарлаг, үүлэрхэг, вольфрам гэх мэт) дуурайх чадвартай байдаг.

Үүний зэрэгцээ бусад хэсэгт зөвхөн Келвин дэх цагаан өнгийн тэнцвэрийн утгууд байдаг. Эдгээр сонголтууд нь аяыг өөрчилдөг, өнгөний температур нь зөвхөн хөх-шар тэнхлэгийн дагуу тодорхойлогддоггүй, гэхдээ зарим програмууд нь нэмэлт хяналтуудыг агуулдаг (заримдаа шошготой байдаг)"өнгө" гэх мэт) ягаан-ногоон тэнхлэг нэмдэг тул тэдгээр нь уран сайхны тайлбарт тодорхой хэмжээгээр хамаарна.

Гэрэл зургийн хальс, цайвар өнгөний температур

Гэрэл зургийн хальс нь хүний нүдний торлог бүрхэвч эсвэл харааны мэдрэмжтэй адил туяанд хариу үйлдэл үзүүлэхгүй. Ажиглагчдад цагаан мэт харагдах объект гэрэл зураг дээр маш цэнхэр эсвэл улбар шар өнгөтэй харагдаж болно. Хэвлэх явцад төвийг сахисан ДБ-д хүрэхийн тулд өнгөний тэнцвэрийг засах шаардлагатай байж болно. Өнгөт хальс нь ихэвчлэн өөр өөр сүүдэрт мэдрэмтгий гурван давхаргатай байдаг тул энэ засварын зэрэг хязгаарлагдмал байдаг. Мөн "буруу" гэрлийн эх үүсвэрийн дор ашиглах үед зузаан тус бүр нь пропорциональ хариу үйлдэл үзүүлэхгүй байж магадгүй бөгөөд энэ нь сүүдэрт хачирхалтай өнгөнүүдийг үүсгэдэг, гэхдээ томруулагчийн доорх өнгөний температурын дунд өнгө нь цагаан, өнгөний температурын зөв тэнцвэртэй мэт санагдсан. Флюресцент хоолой гэх мэт тасалдалтай спектртэй гэрлийн эх үүсвэрүүдийг хэвлэмэл хэлбэрээр бүрэн засах боломжгүй, учир нь давхаргуудын аль нэг нь зургийг бараг л бүртгээгүй байж магадгүй.

ТВ, видео

ямар өнгөний температур
ямар өнгөний температур

NTSC болон PAL TV-д дүрмийн дагуу дэлгэц нь 6500K өнгөний температуртай байхыг шаарддаг. Хэрэглэгчийн чанартай олон зурагт энэ шаардлагаас маш мэдэгдэхүйц хазайлттай байдаг. Гэсэн хэдий ч илүү чанартай жишээн дээр өнгөний температурыг урьдчилан програмчлагдсан тохиргоо эсвэл захиалгат тохируулгын тусламжтайгаар 6500 К хүртэл тохируулах боломжтой.

Ихэнх видео болон дижитал камерууд өнгөний температурыг тохируулах боломжтой.цагаан эсвэл төвийг сахисан объектыг томруулж, гарын авлагын "WB" болгож тохируулах (камерт тухайн объектыг цэвэр гэж хэлэх). Дараа нь камер бусад бүх өнгийг тохируулна. Ялангуяа флюресцент гэрэлтүүлэг, LED гэрлийн өнгөний температур, камерыг нэг гэрэлтүүлгээс нөгөөд шилжүүлэх үед цагаан өнгийн тэнцвэрийг хадгалах нь чухал юм. Ихэнх камеруудад гэрлийн өнгийг илрүүлж, зохих ёсоор засахыг оролддог автомат цагаан өнгийн тэнцвэрийн функц байдаг. Эдгээр тохиргоонууд нь нэг удаа найдваргүй байсан ч өнөөгийн дижитал камеруудад ихээхэн сайжирч, олон төрлийн гэрэлтүүлгийн нөхцөлд цагаан өнгийн тэнцвэрийг үнэн зөвөөр хангадаг.

Өнгөний температурын хяналттай уран сайхны програмууд

Кино бүтээгчид видео камерын операторуудтай адил "цагаан баланс" хийдэггүй. Тэд лабораторийн болон дижитал байдлаар шүүлтүүр, хальс сонгох, флэшийн өмнөх болон зураг авалтын дараах өнгөний зэрэглэл зэрэг аргуудыг ашигладаг. Мөн зураглаачид хүссэн өнгөний эффектийг бий болгохын тулд тайзны дизайнерууд болон гэрэлтүүлгийн багийнхантай нягт хамтран ажилладаг.

Уран бүтээлчдийн хувьд ихэнх пигмент болон цааснууд нь хүйтэн эсвэл дулаан өнгөтэй байдаг тул хүний нүд өчүүхэн ч гэсэн ханасан байдлыг илрүүлдэг. Шар, улбар шар эсвэл улаан өнгөтэй холилдсон саарал нь "дулаан саарал" юм. Ногоон, цэнхэр эсвэл нил ягаан нь "сэрүүн өнгө" үүсгэдэг. Энэ градусын мэдрэмж нь бодит температурын мэдрэмжийн эсрэг зүйл гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Цэнхэр гэж тодорхойлсонЭнэ нь өндөр температурт хар биетэй таарч байгаа хэдий ч "хүйтэн".

Гэрүүлгийн дизайнерууд заримдаа онолын хувьд цагаан гэрэлтэй тааруулахын тулд CG шүүлтүүрийг сонгодог. LED чийдэнгийн өнгөний температур нь вольфрамынхаас хамаагүй өндөр байдаг тул эдгээр хоёр чийдэнг ашиглах нь эрс ялгаатай байж болно. Тиймээс заримдаа HID чийдэнг суурилуулдаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн 6000-7000 К ялгаруулдаг.

Ая холих функцтэй чийдэн нь вольфрам шиг гэрэл үүсгэх чадвартай. Өнгөний температур нь чийдэнг сонгохдоо мөн адил хүчин зүйл болдог, учир нь тус бүр өөр өнгөний температуртай байх магадлалтай.

Томъёо

Гэрлийн чанарын төлөвийг гэрлийн температурын тухай ойлголт гэж ойлгодог. Спектрийн зарим хэсгийн цацрагийн хэмжээ өөрчлөгдөхөд өнгөний температур өөрчлөгддөг.

Планк ялгаруулагчийг бусад гэрлийн эх үүсвэрийг үнэлэх шалгуур болгон ашиглах санаа нь шинэ зүйл биш юм. 1923 онд "өнгөний температурыг чанараас хамааруулан ангилах" тухай бичихдээ Priest CCT-ийг өнөө үед ойлгогдож байгаагаар нь, бүр "тодорхой өнгө t" гэсэн нэр томъёог ашиглах хэмжээнд хүртэл тодорхойлсон.

1931 онд хэд хэдэн чухал үйл явдал болсон. Он цагийн дарааллаар:

  1. Рэймонд Дэвис "харьцангуй өнгөний температур" гэсэн нийтлэл нийтэлжээ. rg диаграм дээрх Планкийн байршлыг дурдаад тэрээр CCT-ийг гурвалсан координат ашиглан "t үндсэн бүрэлдэхүүн"-ийн дундаж гэж тодорхойлсон.
  2. CIE XYZ өнгөний орон зайг зарлалаа.
  3. Дин Б. Жаддхроматик өдөөлттэй холбоотой "хамгийн бага мэдрэгдэх ялгаа"-ын мөн чанарын тухай өгүүлэл нийтлүүлсэн. Эмпирик байдлаар тэрээр "өнгө хоорондын алхмыг ялгах… Empfindung" гэж ΔE гэж нэрлэсэн мэдрэмжийн ялгаа нь график дээрх өнгөний зайтай пропорциональ байсныг тэрээр тогтоосон.

Түүнийг дурдаж, Жадд ингэж санал болгов

K ∆ E=| 1-ээс - 2-оос |=хамгийн их (| r 1 - r 2 |, | g 1 - g 2 |).

Шинжлэх ухааны чухал алхам

Эдгээр бүтээн байгуулалтууд нь харилцан хамаарал бүхий CG болон тэдгээрийн ялгааг үнэлэхэд илүү тохиромжтой шинэ өнгөт орон зайг бий болгох замыг тавьсан. Мөн энэ томъёо нь шинжлэх ухааныг байгальд ямар өнгөний температур ашигладаг вэ гэсэн асуултад хариулахад ойртуулсан. Ялгаа ба CG-ийн ойлголтуудыг нэгтгэн Priest нүд нь "урвуу" температурын байнгын зөрүүнд мэдрэмтгий байдаг гэж тэмдэглэв. Нэг микро-харилцааны зэргийн зөрүү (mcrd) нь ажиглалтын хамгийн таатай нөхцөлд эргэлзээтэй мэдрэгдэх ялгааг нэлээд төлөөлдөг.

Приест "температурын хуваарийг олон гэрлийн эх үүсвэрийн өнгөт байдлыг дараалсан дарааллаар эрэмблэх хуваарь болгон" ашиглахыг санал болгосон. Дараагийн жилүүдэд Жуд гурван чухал нийтлэл нийтлэв.

Эхлээд Прист, Дэвис, Жадд нар өнгөний температурын өөрчлөлтөд мэдрэмтгий байдлын талаар хийсэн судалгааныхаа үр дүнг баталгаажуулсан.

Хоёр дахь нь шинэ өнгөний орон зайг санал болгосон бөгөөд үүнийг ариун хэмжүүр болсон зарчмаар удирдан чиглүүлсэн: ойлголтын нэгдмэл байдал (хроматикийн зай нь ойлголтын зөрүүтэй тохирч байх ёстой). Проекктив өөрчлөлтөөр дамжуулан Жудд олсонCCT олох илүү "нэг төрлийн орон зай" (UCS).

Тэр гурван өнгөт дохионы X, Y, Z утгыг R, G, B болгож өөрчлөхийн тулд хувиргах матриц ашигладаг.

RSL томъёо
RSL томъёо

Гурав дахь өгүүлэлд CIE диаграмм дээрх изотермийн өнгөт байдлын байршлыг дүрсэлсэн. Изотерм цэгүүд нь UCS дээр норм үүсгэсэн тул xy хавтгайд буцаж хөрвүүлбэл тэдгээр нь шулуун хэвээр байгаа боловч байрлалд перпендикуляр байхаа больсон.

Тооцоо

Нэг төрлийн өнгөт орон зайд Планкийн байрлалтай хамгийн ойр цэгийг тодорхойлох тухай Жуддын санаа өнөөг хүртэл хамааралтай хэвээр байна. 1937 онд МакАдам зарим хялбаршуулсан геометрийн асуудлууд дээр үндэслэн "Өнгөний хуваарийн нэгдмэл байдлын диаграммыг өөрчилсөн"-ийг санал болгосон.

Өнгөлөг температур
Өнгөлөг температур

Энэ өнгөний орон зайг CCT тооцоолоход ашигласан хэвээр байна.

Робертсоны арга

Хүчирхэг персонал компьютер гарч ирэхээс өмнө хайлтын хүснэгт, диаграммаас интерполяци хийх замаар хамааралтай өнгөний температурыг тооцдог заншил байсан. Хамгийн алдартай ийм арга бол Миред масштабын харьцангуй жигд интервалын давуу талыг ашиглан Миред изотермийн утгуудын шугаман интерполяцийг ашиглан CCT-ийг тооцоолохын тулд Робертсоны боловсруулсан арга юм.

CT томъёо
CT томъёо

Хяналтын цэгээс i-р изотерм хүртэлх зайг хэрхэн тодорхойлох вэ? Үүнийг доорх томъёоноос харж болно.

Хрома томъёо
Хрома томъёо

Спектрийн эрчим хүчний хуваарилалт

Имигэрлийн эх үүсвэрүүдийг тодорхойлж болно. Олон үйлдвэрлэгчдийн өгсөн харьцангуй SPD муруйг спектррадиометр дээр 10 нм ба түүнээс дээш алхамаар олж авсан байж магадгүй юм. Үр дүн нь ердийн чийдэнг бодвол илүү жигд эрчим хүчний хуваарилалт юм. Ийм тусгаарлалтаас болж флюресцент гэрлийн хэмжилтийг илүү нарийн нэмэгдүүлэхийг зөвлөдөг бөгөөд энэ нь үнэтэй тоног төхөөрөмж шаарддаг.

Нар

Нэг квадрат нэгжид ногдох нийт цацрагийн хүчээр тодорхойлогддог үр дүнтэй температур нь ойролцоогоор 5780 К байна. Агаар мандал дээрх нарны гэрлийн CG нь 5900 К-ийг илэрхийлнэ.

Нар тэнгэрийг гатлах үед байрлалаасаа хамаарч улаан, улбар шар, шар, цагаан өнгөтэй байж болно. Өдрийн цагаар одны өнгө өөрчлөгдөх нь голчлон тархалтын үр дүн бөгөөд хар биеийн цацрагийн өөрчлөлтөөс шалтгаалахгүй. Тэнгэрийн цэнхэр өнгө нь агаар мандалд нарны гэрлийн тархалтаас үүдэлтэй бөгөөд энэ нь улаанаас илүү цэнхэр өнгийг тараах хандлагатай байдаг.

Зөвлөмж болгож буй: