Joto la rangi ni nini: dhana, ufafanuzi, vitengo vya kipimo na fomula za kukokotoa

Orodha ya maudhui:

Joto la rangi ni nini: dhana, ufafanuzi, vitengo vya kipimo na fomula za kukokotoa
Joto la rangi ni nini: dhana, ufafanuzi, vitengo vya kipimo na fomula za kukokotoa
Anonim

Joto la rangi ni nini? Hii ni chanzo cha mwanga, ambayo ni mionzi ya mwili bora mweusi. Inatoa vivuli fulani, ambavyo vinalinganishwa na chanzo cha mwanga. Joto la rangi ni sifa ya boriti inayoonekana ambayo ina programu muhimu katika mwangaza, upigaji picha, videografia, uchapishaji, utengenezaji, unajimu, kilimo cha bustani na zaidi.

Kwa vitendo, neno hili linaeleweka tu kwa vyanzo vya mwanga ambavyo vinalingana na mionzi ya aina fulani ya mwili mweusi. Hiyo ni, boriti kutoka nyekundu hadi machungwa, kutoka njano hadi nyeupe na nyeupe ya bluu. Haina maana ya kuzungumza juu, kwa mfano, mwanga wa kijani au violet. Wakati wa kujibu swali la joto la rangi ni nini, ni lazima kwanza kusema kwamba kawaida huonyeshwa kwa Kelvin kwa kutumia ishara K, kitengo cha mionzi kamili.

Aina nyepesi

Jedwali la rangi
Jedwali la rangi

CG zaidi ya 5000K inaitwa "rangi baridi" (vivuli vya bluu), na chini, 2700-3000K - "joto" (njano). Chaguo la pili katika muktadha huu ni sawa na joto la rangi iliyotolewa ya luminaire. Upeo wake wa spectral ni karibu na infrared, na vyanzo vingi vya asili hutoa mionzi muhimu. Ukweli kwamba taa "ya joto" kwa maana hii kweli ina "baridi" CG mara nyingi huchanganya. Hiki ni kipengele muhimu cha halijoto ya rangi ni nini.

CT ya mionzi ya sumakuumeme inayotolewa na mwili mweusi bora hufafanuliwa kama t ya uso wake kwenye kelvins au kwa njia nyingine kwenye mireds. Hii hukuruhusu kufafanua kiwango ambacho vyanzo vya mwanga hulinganishwa.

Kwa sababu sehemu yenye joto kali hutoa mionzi ya joto lakini si mmiminiko kamili wa mwili mweusi, halijoto ya rangi ya mwanga haiwakilishi t halisi ya uso.

Mwanga

Joto la rangi ni ngapi, ilionekana wazi. Lakini ni ya nini?

Kwa mwangaza wa mambo ya ndani ya majengo, mara nyingi ni muhimu kuzingatia CG ya mng'ao. Rangi ya joto zaidi, kama vile halijoto ya rangi ya taa za LED, mara nyingi hutumiwa katika maeneo ya umma ili kukuza utulivu, huku rangi ya baridi zaidi inatumiwa kuongeza umakini, kama vile shuleni na ofisini.

Ufugaji wa samaki

Rangi ya taa
Rangi ya taa

Katika ufugaji wa samaki, halijoto ya rangi huwa na utendaji tofauti na inalenga katika tasnia zote.

Katika hifadhi za maji safi, DH kwa kawaida ni muhimu ili kupata zaidipicha ya kuvutia. Mwanga kwa ujumla umeundwa ili kuunda wigo mzuri, wakati mwingine kwa kuzingatia zaidi kuweka mimea hai.

Katika hifadhi ya maji ya chumvi/miamba, halijoto ya rangi ni sehemu muhimu ya afya. Kati ya nanomita 400 na 3000, mwanga mfupi wa urefu wa mawimbi unaweza kupenya ndani zaidi ya maji kuliko mwanga mrefu wa urefu wa mawimbi, na kutoa vyanzo muhimu vya nishati kwa mwani unaopatikana kwenye matumbawe. Hii ni sawa na ongezeko la joto la rangi na kina kioevu katika safu hii ya spectral. Kwa kuwa matumbawe huishi katika maji yenye kina kifupi na hupokea mwangaza wa jua wa moja kwa moja katika nchi za tropiki, lengo lilikuwa kuiga hali hii chini ya mwanga wa 6500 K.

Kiwango cha halijoto ya rangi ya taa za LED hutumika kuzuia aquarium isichanue usiku, huku ikiboresha usanisinuru.

Upigaji picha kwa njia ya kidijitali

Katika eneo hili, neno hili wakati mwingine hutumika kwa kubadilishana na mizani nyeupe, kuruhusu thamani za tint kukabidhiwa upya ili kuiga mabadiliko katika halijoto ya rangi iliyoko. Kamera nyingi za kidijitali na programu za picha hutoa uwezo wa kuiga maadili mahususi ya mazingira (kama vile jua, mawingu, tungsten, n.k.).

Wakati huohuo, maeneo mengine yana mizani nyeupe pekee katika Kelvin. Chaguzi hizi hubadilisha sauti, hali ya joto ya rangi imedhamiriwa sio tu kwenye mhimili wa bluu-njano, lakini programu zingine ni pamoja na udhibiti wa ziada (wakati mwingine huitwa lebo).kama "hue") ambayo huongeza mhimili wa zambarau-kijani, zinategemea kwa kiasi fulani tafsiri ya kisanii.

Filamu ya picha, halijoto ya rangi nyepesi

Filamu ya picha haijibu miale kwa njia sawa na retina ya binadamu au mtazamo wa kuona. Kitu kinachoonekana cheupe kwa mtazamaji kinaweza kuonekana bluu au machungwa sana kwenye picha. Huenda usawa wa rangi ukahitaji kusahihishwa wakati wa uchapishaji ili kufikia WB isiyoegemea upande wowote. Kiwango cha urekebishaji huu ni mdogo kwa sababu filamu ya rangi kawaida huwa na tabaka tatu zinazoguswa na vivuli tofauti. Na inapotumiwa chini ya chanzo cha mwanga "kibaya", kila unene hauwezi kujibu sawia, na hivyo kutoa rangi zisizo za kawaida kwenye vivuli, ingawa toni za kati zilionekana kuwa na usawa sahihi wa joto la rangi nyeupe chini ya kikuza. Vyanzo vya mwanga vilivyo na mwonekano usioendelea, kama vile mirija ya umeme, pia haviwezi kusahihishwa kikamilifu katika kuchapishwa, kwa kuwa safu moja inaweza kuwa haijarekodi picha hata kidogo.

TV, video

joto la rangi gani
joto la rangi gani

Katika NTSC na PAL TV, kanuni zinahitaji skrini ziwe na halijoto ya rangi ya 6500K. Kwenye TV nyingi za kiwango cha watumiaji, kuna mkengeuko mkubwa sana kutoka kwa hitaji hili. Hata hivyo, katika mifano ya ubora wa juu, halijoto ya rangi inaweza kubadilishwa hadi 6500 K kupitia mipangilio iliyopangwa mapema au urekebishaji maalum.

Kamera nyingi za video na dijitali zinaweza kurekebisha halijoto ya rangi,kukuza ndani kwenye mada nyeupe au isiyo na upande na kuiweka kwa mwongozo "WB" (kuiambia kamera kuwa mada ni safi). Kisha kamera hurekebisha rangi zingine zote ipasavyo. Usawa nyeupe ni muhimu, hasa katika chumba na taa za fluorescent, joto la rangi ya taa za LED, na wakati wa kuhamisha kamera kutoka kwa taa moja hadi nyingine. Kamera nyingi pia zina kipengele cha kusawazisha cheupe kiotomatiki ambacho hujaribu kutambua rangi ya mwanga na kusahihisha ipasavyo. Ingawa mipangilio hii haikutegemewa hapo awali, imeboreshwa sana katika kamera za kisasa za kidijitali na kutoa usawa sahihi mweupe katika hali mbalimbali za mwanga.

Programu za kisanaa kupitia udhibiti wa halijoto ya rangi

Watengenezaji filamu hawafanyi "usawa mweupe" jinsi waendeshaji wa kamera za video hufanya. Wanatumia mbinu kama vile vichungi, uteuzi wa filamu, uwekaji alama wa rangi kabla ya kumweka na baada ya kunasa, katika kufunuliwa kwenye maabara na kidijitali. Watengenezaji sinema pia hufanya kazi kwa karibu na wabunifu wa seti na wahudumu wa taa ili kufikia athari za rangi zinazohitajika.

Kwa wasanii, rangi na karatasi nyingi huwa na tint baridi au joto, kwani jicho la mwanadamu linaweza kutambua hata kiwango kidogo cha kueneza. Grey iliyochanganywa na njano, machungwa au nyekundu ni "kijivu cha joto". Kijani, bluu au zambarau huunda "chini ya baridi". Ni vyema kutambua kwamba hisia hii ya digrii ni kinyume cha hisia ya joto halisi. Bluu inaelezewa kama"baridi", ingawa inalingana na mtu mweusi wa halijoto ya juu.

Wasanifu wa mwangaza wakati mwingine huchagua vichujio vya CG, kwa kawaida ili kuendana na mwanga ambao kinadharia ni mweupe. Kwa kuwa joto la rangi ya taa za LED ni kubwa zaidi kuliko ile ya tungsten, matumizi ya taa hizi mbili zinaweza kusababisha tofauti kubwa. Kwa hiyo, wakati mwingine taa za HID huwekwa, ambazo kwa kawaida hutoa 6000-7000 K.

Taa zilizo na vitendaji vya kuchanganya toni pia zinaweza kutoa mwanga unaofanana na tungsten. Joto la rangi pia linaweza kuwa kigezo wakati wa kuchagua balbu, kwani kila moja itakuwa na halijoto ya rangi tofauti.

Mfumo

Hali ya ubora wa mwanga inaeleweka kama dhana ya halijoto ya mwanga. Joto la rangi hubadilika kiasi cha mionzi katika baadhi ya sehemu za wigo hubadilika.

Wazo la kutumia vitoa umeme vya Planck kama kigezo cha kutathmini vyanzo vingine vya mwanga si geni. Mnamo mwaka wa 1923, akiandika juu ya "uainishaji wa halijoto ya rangi kuhusiana na ubora", Padri kimsingi aliielezea CCT kama inavyoeleweka leo, hadi kufikia hatua ya kutumia neno "dhahiri rangi t".

Matukio kadhaa muhimu yalifanyika mwaka wa 1931. Kwa mpangilio wa matukio:

  1. Raymond Davis alichapisha makala kuhusu "joto la rangi linalohusiana". Akirejelea eneo la Planck kwenye mchoro wa rg, alifafanua CCT kama wastani wa "vijenzi vya msingi vya t" kwa kutumia viwianishi vya mistari mitatu.
  2. CIE ilitangaza nafasi ya rangi ya XYZ.
  3. Dean B. Juddilichapisha makala kuhusu asili ya "tofauti zinazoonekana angalau" kuhusiana na vichocheo vya kromati. Kwa uthabiti, aliamua kwamba tofauti ya hisia, ambayo aliiita ΔE kwa "hatua ya kubagua kati ya rangi… Empfindung", ilikuwa sawia na umbali wa rangi kwenye chati.

Akimrejelea, Judd alipendekeza kuwa

K ∆ E=| kutoka 1 - kutoka 2 |=max (| r 1 - r 2 |, | g 1 - g 2 |).

Hatua muhimu katika sayansi

Maendeleo haya yamefungua njia ya kuundwa kwa nafasi mpya za kromatiki ambazo zinafaa zaidi kwa kutathmini CG zilizounganishwa na tofauti zake. Na pia formula ilileta sayansi karibu na kujibu swali la nini joto la rangi hutumiwa na asili. Kuchanganya dhana ya tofauti na CG, Kuhani alitoa maoni kwamba jicho ni nyeti kwa tofauti za mara kwa mara katika joto "inverse". Tofauti ya shahada moja ndogo ya kuheshimiana (mcrd) inawakilisha tofauti ya kutiliwa shaka inayoonekana chini ya hali nzuri zaidi za uchunguzi.

Priest alipendekeza kutumia "kipimo cha halijoto kama kipimo cha kuagiza kromatiki ya vyanzo vingi vya mwanga kwa mpangilio unaofuatana." Kwa miaka iliyofuata, Judd alichapisha makala tatu muhimu zaidi.

Kwanza ilithibitisha matokeo ya Priest, Davis, na Judd, kwa kazi ya kuhisi mabadiliko ya halijoto ya rangi.

Ya pili ilipendekeza nafasi mpya ya rangi, ikiongozwa na kanuni ambayo imekuwa msingi takatifu: usawa wa mtazamo (umbali wa chromaticity lazima ulingane na tofauti katika mtazamo). Kupitia mabadiliko yanayotarajiwa, Judd alipatazaidi "nafasi isiyo sawa" (UCS) ambapo unaweza kupata CCT.

Anatumia matrix ya mabadiliko kubadilisha thamani ya X, Y, Z ya mawimbi yenye rangi tatu hadi R, G, B.

Fomula ya RSL
Fomula ya RSL

Makala ya tatu yalionyesha eneo la kromatiki ya isothermal kwenye mchoro wa CIE. Kwa kuwa nukta za isothermal ziliunda kanuni kwenye UCS, kugeuza kurudi kwenye ndege ya xy kulionyesha kuwa bado zilikuwa mistari, lakini hazikuwa na mwelekeo tena wa locus.

Hesabu

Wazo la Judd la kubainisha sehemu iliyo karibu zaidi na lokusheni ya Planck katika nafasi ya kromatiki yenye uwiano sawa bado linafaa leo. Mnamo 1937, McAdam alipendekeza "mchoro uliobadilishwa wa ulinganifu wa rangi ya hue" kulingana na mambo ya kijiometri yaliyorahisisha.

Joto la rangi
Joto la rangi

Nafasi hii ya chromaticity bado inatumika kwa hesabu ya CCT.

Njia ya Robertson

Kabla ya ujio wa kompyuta za kibinafsi zenye nguvu, ilikuwa desturi kukadiria halijoto ya rangi inayohusiana kwa kufasiriwa kutoka kwa majedwali na chati za kutafuta. Mbinu kama hiyo inayojulikana zaidi ni ile iliyobuniwa na Robertson, ambaye alichukua fursa ya muda ulio sawa wa mizani ya Mired kukokotoa CCT kwa ukalimani wa kimstari wa thamani za isothermu iliyotiwa mired.

Mfumo wa CT
Mfumo wa CT

Je, umbali kutoka kwa kidhibiti hadi isotherm ya i-th umebainishwa vipi? Hii inaweza kuonekana kutoka kwa fomula iliyo hapa chini.

Mfumo wa Chroma
Mfumo wa Chroma

Usambazaji wa nguvu za Spectral

Mimivyanzo vya mwanga vinaweza kuwa na sifa. Mikondo ya SPD inayotolewa na watengenezaji wengi inaweza kuwa imepatikana kwa hatua za nm 10 au zaidi kwenye spectroradiometer yao. Matokeo yake ni usambazaji wa nguvu zaidi kuliko taa ya kawaida. Kwa sababu ya utengano huu, nyongeza bora zaidi zinapendekezwa kwa vipimo vya taa za fluorescent, na hii inahitaji vifaa vya gharama kubwa.

Jua

Kiwango cha joto kinachofaa, kinachobainishwa na jumla ya nishati ya mng'ao kwa kila kitengo cha mraba, ni takriban 5780 K. CG ya mwanga wa jua juu ya angahewa inawakilisha takriban 5900 K.

Jua linapovuka angani, linaweza kuwa jekundu, chungwa, njano au nyeupe, kulingana na mahali lilipo. Mabadiliko ya rangi ya nyota wakati wa mchana ni matokeo ya kutawanyika na sio kutokana na mabadiliko ya mionzi ya mwili mweusi. Rangi ya buluu ya anga husababishwa na mtawanyiko wa mwanga wa jua kwenye angahewa, ambao huwa hutawanya rangi za buluu zaidi ya nyekundu.

Ilipendekeza: