Түс температурасы деген эмне: түшүнүк, аныктама, өлчөө бирдиктери жана эсептөө формулалары

Мазмуну:

Түс температурасы деген эмне: түшүнүк, аныктама, өлчөө бирдиктери жана эсептөө формулалары
Түс температурасы деген эмне: түшүнүк, аныктама, өлчөө бирдиктери жана эсептөө формулалары
Anonim

Түс температурасы деген эмне? Бул идеалдуу кара дененин нурлануусу болгон жарыктын булагы. Ал жарык булагы менен салыштырууга болот, кээ бир көлөкөлөрдү бөлүп чыгарат. Түс температурасы жарыктандырууда, фотосүрөттө, видеографияда, басып чыгарууда, өндүрүштө, астрофизикада, багбанчылыкта жана башкаларда маанилүү колдонмолорго ээ болгон көрүнүүчү нурдун өзгөчөлүгү.

Иш жүзүндө бул термин кандайдыр бир кара дененин нурлануусуна туура келген жарык булактары үчүн гана мааниге ээ. Башкача айтканда, кызылдан кызгылт сарыга, сарыдан ак жана көгүш-ак түскө чейинки нур. Мисалы, жашыл же кызгылт көк жарык жөнүндө сөз кылуунун мааниси жок. Түс температурасы деген эмне деген суроого жооп берип жатып, адегенде ал абсолюттук нурлануунун бирдиги болгон К символу аркылуу Кельвинде туюнта турганын айтуу керек.

Жарык түрлөрү

Түстүү таблица
Түстүү таблица

CG 5000K жогору "муздак түстөр" (көк түстөр) деп аталат, ал эми төмөнкү, 2700-3000K - "жылуу" (сары). Бул контексттин экинчи варианты жарык берүүчү прибордун түсүнүн температурасына окшош. Анын спектрдик чокусу инфракызылга жакыныраак жана табигый булактардын көбү олуттуу радиацияны бөлүп чыгарат. Бул мааниде "жылуу" жарыктандыруунун чындыгында "муздак" CG бар экендиги көбүнчө чаташтырат. Бул түс температурасынын маанилүү аспектиси.

Идеалдуу кара дене чыгарган электромагниттик нурлануунун КТсы анын бетинин t кельвиндеринде же батышта альтернативалык түрдө аныкталат. Бул жарык булактары салыштырылуучу стандартты аныктоого мүмкүндүк берет.

Ысык бет жылуулук радиациясын чыгарып, бирок кемчиликсиз кара дененин төгүлүшү болбогондуктан, жарыктын түс температурасы беттин чыныгы t деңгээлин билдирбейт.

Жарык

Түстүн температурасы кандай экени түшүнүктүү болуп калды. Бирок ал эмне үчүн?

Имараттарды ички жарыктандыруу үчүн көбүнчө нурлануунун CGсин эске алуу маанилүү. Светодиод чырактарынын түс температурасы сыяктуу жылуураак түстөр көбүнчө коомдук жайларда эс алууну жайылтуу үчүн колдонулат, ал эми муздак түстөр концентрацияны жогорулатуу үчүн колдонулат, мисалы, мектептерде жана кеңселерде.

Аквакультура

Лампанын түсү
Лампанын түсү

Балык өстүрүүдө түс температурасы ар кандай функцияларды аткарат жана бардык тармактарда фокусталат.

Таза суу аквариумдарында DH көбүнчө көбүрөөк алуу үчүн гана маанилүүжагымдуу сүрөт. Жарык көбүнчө кооз спектрди түзүү үчүн иштелип чыккан, кээде өсүмдүктөрдүн тирүү калышына кошумча көңүл бурулат.

Туздуу суу/риф аквариумунда түс температурасы ден соолуктун ажырагыс бөлүгү болуп саналат. 400 жана 3000 нанометрдин ортосунда, кыска толкун узундуктагы жарык узун толкун узундуктагы жарыкка караганда сууга тереңирээк кирип, кораллдарда табылган балырлар үчүн керектүү энергия булактарын камсыздай алат. Бул бул спектрдик диапазондо суюктуктун тереңдиги менен түс температурасынын жогорулашына барабар. Кораллдар тайыз сууда жашагандыктан жана тропиктерде интенсивдүү түздөн-түз күндүн нурун алгандыктан, бул жагдайды 6500 К жарыкта окшоштурууга көңүл бурулду.

Светодиод чырактарынын түс температурасы аквариум түн ичинде гүлдөп кетпеши үчүн колдонулат, ошол эле учурда фотосинтезди жакшыртат.

Санариптик атуу

Бул аймакта бул термин кээде ак баланс менен алмаштырылып колдонулат, бул айлана-чөйрөнүн түсүнүн температурасынын өзгөрүшүн имитациялоо үчүн тондун маанилерин кайра дайындоого мүмкүндүк берет. Көпчүлүк санарип камералары жана сүрөт тартуу программалары белгилүү бир экологиялык баалуулуктарды (мисалы, күн ачык, булуттуу, вольфрам ж.б.) окшоштурууну камсыз кылат.

Ошол эле учурда, башка аймактарда Келвинде ак баланстын мааниси гана бар. Бул опциялар тонду өзгөртөт, түс температурасы көк-сары огу боюнча гана аныкталбастан, кээ бир программалар кошумча башкаруу элементтерин камтыйт (кээде белгиленгенкызгылт-жашыл огу кошулган "түс" сыяктуу) алар кандайдыр бир деңгээлде көркөм чечмелөөгө дуушар болушат.

Фотопленка, ачык түс температурасы

Фотографиялык пленка нурларга адамдын тордомо челиндей же көрүү кабылдоосундай жооп бербейт. Байкоочуга ак көрүнгөн объект фотодо абдан көк же кызгылт сары болуп көрүнүшү мүмкүн. Нейтралдуу ВБга жетүү үчүн басып чыгаруу учурунда түс балансын оңдоо керек болушу мүмкүн. Бул түзөтүүнүн даражасы чектелген, анткени түстүү пленка, адатта, ар кандай көлөкөлөргө сезгич үч катмардан турат. Жана "туура эмес" жарык булагынын астында колдонулганда, ар бир калыңдык пропорционалдуу түрдө жооп бербей, көлөкөдө кызык түстөрдү жаратышы мүмкүн, бирок ортоңку тондор лупа астында ак, түс температурасынын туура балансы болуп көрүнгөн. Флуоресценттик түтүктөр сыяктуу үзгүлтүксүз спектри бар жарык булактарын басып чыгарууда толук оңдоо мүмкүн эмес, анткени катмарлардын бири сүрөттү такыр эле жаздырган болушу мүмкүн.

Телевизор, видео

кандай түс температурасы
кандай түс температурасы

NTSC жана PAL TVде жоболор экрандардын түс температурасы 6500K болушун талап кылат. Көптөгөн керектөөчү класстагы сыналгыларда бул талаптан өтө байкаларлык четтөө бар. Бирок, жогорку сапаттагы мисалдарда түс температурасын алдын ала программаланган жөндөө же ыңгайлаштырылган калибрлөө аркылуу 6500 К чейин жөндөөгө болот.

Көпчүлүк видео жана санарип камералары түс температурасын тууралай алат,ак же нейтралдуу объектти чоңойтуу жана аны кол менен "ВБ"га коюу (камерага объекттин таза экенин айтуу). Андан кийин камера бардык башка түстөрдү ошого жараша тууралайт. Өзгөчө флуоресценттик жарыктандыруусу бар бөлмөдө, LED жарыктарынын түс температурасы жана камераны бир жарыктан экинчи жарыкка жылдырганда ак баланс абдан маанилүү. Көпчүлүк камераларда жарыктын түсүн аныктоого жана ошого жараша аны оңдоого аракет кылган авто ак баланс функциясы бар. Бул жөндөөлөр бир кезде ишенимсиз болсо да, алар азыркы санарип камераларында абдан жакшыртылган жана жарыктын ар кандай шарттарында так ак балансты камсыздайт.

Түс температурасын көзөмөлдөө аркылуу көркөм колдонмолор

Тасмачылар "ак балансты" видеокамера операторлору кылгандай жасашпайт. Алар лабораториялык экспозицияда да, санариптик түрдө да фильтрлер, тасманы тандоо, жаркыраганга чейинки жана тартылгандан кийинки түстөрдү баалоо сыяктуу ыкмаларды колдонушат. Кинематографисттер ошондой эле керектүү түс эффекттерине жетүү үчүн декорациялоочулар жана жарык берүүчүлөр менен тыгыз иштешет.

Сүрөтчүлөр үчүн пигменттердин жана кагаздардын көбү муздак же жылуу өңгө ээ, анткени адамдын көзү аз эле каныккандыкты да байкай алат. Сары, кызгылт сары же кызыл менен аралашкан боз түс - "жылуу боз". Жашыл, көк же кызгылт көк түстөр "салкын астын" жаратат. Бул градус сезими реалдуу температура сезимине карама-каршы экенин белгилей кетүү керек. Көк деп сүрөттөлөт"муздак", бирок ал жогорку температурадагы кара денеге туура келет.

Жарыктандыруучу дизайнерлер кээде теориялык жактан ак жарыкка дал келүү үчүн CG чыпкаларын тандашат. Светодиоддук лампалардын түс температурасы вольфрамдыкына караганда бир топ жогору болгондуктан, бул эки лампаны колдонуу кескин карама-каршылыкка алып келиши мүмкүн. Ошондуктан, кээде HID лампалары орнотулат, алар адатта 6000-7000 K. чыгарышат.

Обондорду аралаштыруу функциялары бар лампалар да вольфрам сымал жарыкты жаратууга жөндөмдүү. Лампаларды тандоодо түс температурасы да фактор болушу мүмкүн, анткени ар биринин түс температурасы ар башка болушу мүмкүн.

Формулалар

Жарыктын сапаттык абалы жарыктын температурасы түшүнүгү катары түшүнүлөт. Спектрдин айрым бөлүктөрүндөгү нурлануунун көлөмү өзгөргөндө түс температурасы өзгөрөт.

Планк эмитенттерин башка жарык булактарын баалоо үчүн критерий катары колдонуу идеясы жаңы эмес. 1923-жылы "түс температурасынын сапатка карата классификациясы" жөнүндө жазып жатып, Прист ККТны бүгүнкү күндө түшүнүлгөндөй, атүгүл "ачык түс t" деген терминди колдонууга чейин сүрөттөгөн.

1931-жылы бир нече маанилүү окуялар болгон. Хронологиялык тартипте:

  1. Рэймонд Дэвис "корреляцияланган түс температурасы" жөнүндө макала жарыялады. rg диаграммасындагы Планк локусуна шилтеме кылып, ал КТКны үч сызыктуу координаттарды колдонуу менен "t негизги компоненттердин" орточо мааниси катары аныктаган.
  2. CIE XYZ түс мейкиндигин жарыялады.
  3. Ден Б. Джаддхроматикалык стимулдарга карата «эң аз сезилүүчү айырмачылыктардын» табияты жөнүндө макала жарыялаган. Эмпирикалык түрдө ал ΔE деп атаган сезимдин айырмасы "түстөрдүн ортосундагы басмырлоо кадамы… Empfindung" диаграммадагы түстөрдүн алыстыгына пропорционалдуу экенин аныктады.

Аны айтып, Джадд мындай деп сунуштады

K ∆ E=| 1ден - 2ден |=макс (| r 1 - r 2 |, | g 1 - g 2 |).

Илимдеги маанилүү кадам

Бул иштеп чыгуулар корреляцияланган CGлерди жана алардын айырмачылыктарын баалоо үчүн жакшыраак ылайыктуу жаңы хроматикалык мейкиндиктерди түзүүгө жол ачты. Жана ошондой эле формула илимди табият кандай түс температурасы колдонот деген суроого жооп берүүгө жакындатты. Айырмачылык жана CG түшүнүктөрүн бириктирип, Прист көздүн "тескери" температурадагы туруктуу айырмачылыктарга сезгич экенин белгиледи. Бир микро-өз ара даражадагы айырма (mcrd) эң ыңгайлуу байкоо шарттарында шектүү сезиле турган айырманы кыйла чагылдырат.

Приест "температура шкаласын ырааттуу тартипте бир нече жарык булактарынын хроматизмин иреттөө үчүн шкала катары" колдонууну сунуштады. Кийинки жылдары Джадд дагы үч маанилүү макала жарыялады.

Биринчиден Прист, Дэвис жана Джадд түстөр температурасынын өзгөрүшүнө сезгичтик боюнча жасаган тыянактарын тастыкташты.

Экинчи жаңы реңк мейкиндигин сунуш кылган, бул принцип ыйык грилге айланган: кабыл алуунун бирдейлиги (хроматикалык аралык кабылдоонун айырмасына шайкеш болушу керек). Проективдүү трансформация аркылуу Джадд таптыCCT табуу үчүн көбүрөөк "бир тектүү мейкиндик" (UCS).

Ал үч түстүү сигналдын X, Y, Z маанисин R, G, B деп өзгөртүү үчүн трансформация матрицасын колдонот.

RSL формуласы
RSL формуласы

Үчүнчү макалада CIE диаграммасында изотермикалык хроматизмдердин жайгашкан жери сүрөттөлгөн. Изотермиялык чекиттер UCSде нормалдарды түзгөндүктөн, кайра xy тегиздигине айландыруу алардын мурдагыдай эле сызык экенин, бирок локуска перпендикуляр эмес экенин көрсөттү.

Эсептөө

Джаддын бир тектүү хроматикалык мейкиндикте Планк локусуна эң жакын чекитти аныктоо идеясы бүгүнкү күндө дагы актуалдуу. 1937-жылы МакАдам кээ бир жөнөкөйлөштүрүлгөн геометриялык ой-пикирлерге негизделген "өзгөртүлгөн түс шкаласынын бирдейлик диаграммасын" сунуштаган.

Түстүү температура
Түстүү температура

Бул түстүүлүк боштугу дагы эле CCT эсептөө үчүн колдонулат.

Робертсон ыкмасы

Күчтүү персоналдык компьютерлер пайда болгонго чейин, издөө таблицаларынан жана диаграммаларынан интерполяция жолу менен корреляцияланган түс температурасын баалоо адат болгон. Мындай эң белгилүү метод Робертсон тарабынан иштелип чыккан, ал Миред шкаласынын салыштырмалуу бирдей интервалынан пайдаланып ККТны сызыктуу изотерма маанилеринин сызыктуу интерполяциясын колдонуу менен эсептейт.

КТ формуласы
КТ формуласы

Башкаруучу чекиттен i-изотермага чейинки аралык кантип аныкталат? Муну төмөнкү формуладан көрүүгө болот.

Chroma Formula
Chroma Formula

Спектрлик кубаттуулукту бөлүштүрүү

Imiжарык булактарын мүнөздөөгө болот. Көптөгөн өндүрүүчүлөр тарабынан берилген салыштырмалуу SPD ийри сызыктары алардын спектррадиометринде 10 нм же андан көп кадамдар менен алынган болушу мүмкүн. Натыйжада кадимки лампага караганда кубаттуулукту бир топ жылмакай бөлүштүрүү. Бул бөлүнүүчүлүктөн улам, флуоресценттүү лампаларды өлчөө үчүн майда кадамдар сунушталат жана бул кымбат жабдууларды талап кылат.

Күн

Эффективдүү температура, чарчы бирдиктеги жалпы нурлануу күчү менен аныкталат, болжол менен 5780 К. Атмосферанын үстүндөгү күн нурунун CG болжол менен 5900 К түзөт.

Күн асманды кесип өткөндө анын абалына жараша кызыл, кызгылт сары, сары же ак болушу мүмкүн. Жылдыздын түсүнүн күндүзгү өзгөрүшү, негизинен, чачыроонун натыйжасы болуп саналат жана кара дененин радиациясынын өзгөрүшүнө байланыштуу эмес. Асмандын көк түсү атмосферага күн нурунун чачырашы менен шартталган, ал көк түстөрдү кызылга караганда көбүрөөк таркатууга умтулат.

Сунушталууда: