Nhiệt độ màu là gì? Đây là nguồn ánh sáng, là bức xạ của vật đen lý tưởng. Nó toát lên những sắc thái nhất định, có thể so sánh với nguồn sáng. Nhiệt độ màu là một đặc tính của chùm tia nhìn thấy được có các ứng dụng quan trọng trong ánh sáng, nhiếp ảnh, quay phim, xuất bản, sản xuất, vật lý thiên văn, làm vườn, v.v.
Trong thực tế, thuật ngữ này chỉ có ý nghĩa đối với các nguồn sáng thực sự tương ứng với bức xạ của một số loại vật đen. Đó là, một chùm từ đỏ đến cam, từ vàng đến trắng và trắng xanh. Chẳng hạn như nói về ánh sáng xanh lục hay ánh sáng tím thì không có ý nghĩa gì. Khi trả lời câu hỏi nhiệt độ màu là gì, trước tiên phải nói rằng nó thường được biểu thị bằng Kelvin bằng cách sử dụng ký hiệu K, một đơn vị của bức xạ tuyệt đối.
Các loại ánh sáng
CG trên 5000K được gọi là "màu lạnh" (sắc thái xanh lam) và thấp hơn, 2700-3000K - "màu ấm" (màu vàng). Tùy chọn thứ hai trong bối cảnh này tương tự với nhiệt độ màu phát ra của đèn điện. Đỉnh quang phổ của nó gần với tia hồng ngoại hơn, và hầu hết các nguồn tự nhiên đều phát ra bức xạ đáng kể. Thực tế là ánh sáng "ấm" theo nghĩa này thực sự có CG "mát" hơn thường gây nhầm lẫn. Đây là một khía cạnh quan trọng của nhiệt độ màu.
CT của bức xạ điện từ do vật đen lý tưởng phát ra được định nghĩa là t của bề mặt của nó tính bằng kelvins hoặc cách khác là bùn. Điều này cho phép bạn xác định tiêu chuẩn mà các nguồn sáng được so sánh.
Bởi vì bề mặt nóng phát ra bức xạ nhiệt nhưng không phải là sự tỏa ra của vật đen hoàn hảo, nên nhiệt độ màu của ánh sáng không đại diện cho t thực tế của bề mặt.
Ánh sáng
Nhiệt độ màu là gì, nó đã trở nên rõ ràng. Nhưng nó để làm gì?
Đối với chiếu sáng nội thất của các tòa nhà, điều quan trọng là phải tính đến CG của ánh sáng chói. Màu ấm hơn, chẳng hạn như nhiệt độ màu của đèn LED, thường được sử dụng ở những nơi công cộng để thúc đẩy sự thư giãn, trong khi màu lạnh hơn được sử dụng để tăng sự tập trung, chẳng hạn như ở trường học và văn phòng.
Nuôi
Trong nuôi cá, nhiệt độ màu có các chức năng khác nhau và tập trung vào tất cả các ngành.
Trong bể cá nước ngọt, DH thường chỉ quan trọng để lấy được nhiều hơnhình ảnh hấp dẫn. Ánh sáng thường được thiết kế để tạo ra quang phổ đẹp, đôi khi tập trung thứ yếu vào việc giữ cho cây cối sống.
Trong bể cá nước mặn / rạn san hô, nhiệt độ màu là một phần không thể thiếu đối với sức khỏe. Khoảng từ 400 đến 3000 nanomet, ánh sáng có bước sóng ngắn hơn có thể đi sâu vào nước hơn ánh sáng có bước sóng dài, cung cấp nguồn năng lượng cần thiết cho tảo có trong san hô. Điều này tương đương với sự gia tăng nhiệt độ màu với độ sâu chất lỏng trong dải quang phổ này. Vì san hô có xu hướng sống ở vùng nước nông và nhận được ánh nắng trực tiếp gay gắt ở vùng nhiệt đới, nên trọng tâm là mô phỏng tình huống này dưới ánh sáng 6500 K.
Nhiệt độ màu của đèn LED được sử dụng để giữ cho bể cá không bị nở hoa vào ban đêm, đồng thời cải thiện khả năng quang hợp.
Chụp kỹ thuật số
Trong lĩnh vực này, thuật ngữ này đôi khi được sử dụng thay thế cho cân bằng trắng, cho phép các giá trị sắc thái được gán lại để mô phỏng những thay đổi về nhiệt độ màu xung quanh. Hầu hết các máy ảnh kỹ thuật số và phần mềm hình ảnh đều cung cấp khả năng mô phỏng các giá trị môi trường cụ thể (chẳng hạn như nắng, mây, vonfram, v.v.).
Đồng thời, các khu vực khác chỉ có giá trị cân bằng trắng trong Kelvin. Các tùy chọn này thay đổi tông màu, nhiệt độ màu không chỉ được xác định dọc theo trục xanh lam-vàng mà một số chương trình bao gồm các điều khiển bổ sung (đôi khi được gắn nhãnnhư "hue") có thêm trục xanh tím, chúng có phần tùy thuộc vào diễn giải nghệ thuật.
Phim chụp ảnh, nhiệt độ màu ánh sáng
Phim ảnh không phản ứng với các tia theo cách giống như nhận thức của võng mạc hoặc thị giác của con người. Một vật thể có màu trắng đối với người quan sát có thể xuất hiện rất xanh hoặc cam trong một bức ảnh. Cân bằng màu có thể cần được hiệu chỉnh trong quá trình in để đạt được WB trung tính. Mức độ hiệu chỉnh này bị hạn chế vì phim màu thường có ba lớp nhạy cảm với các sắc thái khác nhau. Và khi được sử dụng dưới nguồn sáng "sai", mỗi độ dày có thể không phản ứng tương xứng, tạo ra các sắc thái kỳ lạ trong bóng tối, mặc dù các tông màu giữa dường như là sự cân bằng phù hợp của nhiệt độ màu trắng dưới kính lúp. Các nguồn sáng có quang phổ không liên tục, chẳng hạn như ống huỳnh quang, cũng không thể được sửa chữa hoàn toàn trong bản in, vì một trong các lớp có thể hầu như không ghi lại được hình ảnh.
TV, video
Trong NTSC và PAL TV, các quy định yêu cầu màn hình phải có nhiệt độ màu 6500K. Trên nhiều TV cấp tiêu dùng, có sự sai lệch rất đáng chú ý so với yêu cầu này. Tuy nhiên, trong các ví dụ chất lượng cao hơn, nhiệt độ màu có thể được điều chỉnh lên đến 6500 K thông qua cài đặt được lập trình trước hoặc hiệu chuẩn tùy chỉnh.
Hầu hết các máy quay video và máy ảnh kỹ thuật số đều có thể điều chỉnh nhiệt độ màu,phóng to chủ thể màu trắng hoặc trung tính và cài đặt thành "WB" thủ công (cho máy ảnh biết chủ thể sạch). Sau đó, máy ảnh sẽ điều chỉnh tất cả các màu khác cho phù hợp. Cân bằng trắng là điều cần thiết, đặc biệt là trong phòng có ánh sáng huỳnh quang, nhiệt độ màu của đèn LED và khi di chuyển máy ảnh từ ánh sáng này sang ánh sáng khác. Hầu hết các máy ảnh cũng có tính năng cân bằng trắng tự động cố gắng phát hiện màu sắc của ánh sáng và điều chỉnh nó cho phù hợp. Mặc dù những cài đặt này từng không đáng tin cậy, nhưng chúng đã được cải thiện rất nhiều trong các máy ảnh kỹ thuật số ngày nay và cung cấp khả năng cân bằng trắng chính xác trong nhiều điều kiện ánh sáng khác nhau.
Ứng dụng nghệ thuật thông qua điều khiển nhiệt độ màu
Các nhà làm phim không làm "cân bằng trắng" giống như cách các nhà điều hành máy quay video làm. Họ sử dụng các kỹ thuật như bộ lọc, chọn phim, phân loại màu trước flash và sau khi chụp, cả trong phơi sáng trong phòng thí nghiệm và kỹ thuật số. Các nhà quay phim cũng làm việc chặt chẽ với các nhà thiết kế bối cảnh và đội chiếu sáng để đạt được hiệu ứng màu sắc mong muốn.
Đối với các nghệ sĩ, hầu hết các chất màu và giấy có tông màu lạnh hoặc ấm, vì mắt người có thể phát hiện ra ngay cả một lượng bão hòa rất nhỏ. Màu xám pha với vàng, cam hoặc đỏ là một "màu xám ấm". Màu xanh lá cây, xanh lam hoặc tím tạo ra "cool undertones". Điều đáng chú ý là cảm giác độ này ngược lại với cảm giác nhiệt độ thực tế. Màu xanh lam được mô tả là"lạnh hơn", mặc dù nó tương ứng với vật đen có nhiệt độ cao.
Các nhà thiết kế ánh sáng đôi khi chọn bộ lọc CG, thường để phù hợp với ánh sáng về mặt lý thuyết là màu trắng. Vì nhiệt độ màu của đèn LED cao hơn nhiều so với nhiệt độ màu của đèn vonfram, việc sử dụng hai loại đèn này có thể tạo ra sự tương phản hoàn toàn. Do đó, đôi khi đèn HID được lắp đặt, thường phát ra 6000-7000 K.
Đèn có chức năng trộn âm cũng có khả năng tạo ra ánh sáng giống vonfram. Nhiệt độ màu cũng có thể là một yếu tố khi chọn bóng đèn, vì mỗi bóng đèn có thể sẽ có nhiệt độ màu khác nhau.
Công thức
Trạng thái định tính của ánh sáng được hiểu là khái niệm về nhiệt độ ánh sáng. Nhiệt độ màu thay đổi khi lượng bức xạ trong một số phần của quang phổ thay đổi.
Ý tưởng sử dụng bộ phát Planck làm tiêu chí để đánh giá các nguồn sáng khác không phải là mới. Năm 1923, khi viết về "sự phân loại nhiệt độ màu liên quan đến chất lượng", về cơ bản, Priest đã mô tả CCT như cách hiểu ngày nay, thậm chí đến mức sử dụng thuật ngữ "màu biểu kiến t".
Một số sự kiện quan trọng đã xảy ra vào năm 1931. Theo thứ tự thời gian:
- Raymond Davis đã xuất bản một bài báo về "nhiệt độ màu tương quan". Đề cập đến quỹ tích Planck trên biểu đồ rg, ông đã định nghĩa CCT là giá trị trung bình của "t thành phần chính" bằng cách sử dụng tọa độ ba tuyến.
- CIE đã công bố không gian màu XYZ.
- Dean B. Juddđã xuất bản một bài báo về bản chất của "sự khác biệt ít nhất có thể nhận thấy" liên quan đến các kích thích sắc độ. Theo kinh nghiệm, ông xác định rằng sự khác biệt về cảm giác, mà ông gọi là ΔE cho "bước phân biệt giữa các màu … Empfindung", tỷ lệ thuận với khoảng cách của các màu trên biểu đồ.
Nhắc đến cô ấy, Judd gợi ý rằng
K ∆ E=| từ 1 - từ 2 |=max (| r 1 - r 2 |, | g 1 - g 2 |).
Một bước quan trọng trong khoa học
Những phát triển này đã mở đường cho việc tạo ra các không gian màu sắc mới phù hợp hơn để đánh giá các CG tương quan và sự khác biệt của chúng. Và cũng chính công thức này đã đưa khoa học đến gần hơn với việc trả lời câu hỏi nhiệt độ màu được sử dụng trong tự nhiên. Kết hợp các khái niệm về sự khác biệt và CG, Priest đưa ra nhận xét rằng mắt nhạy cảm với sự khác biệt liên tục về nhiệt độ "nghịch đảo". Sự khác biệt của một mức độ tương hỗ vi mô (mcrd) tương đối đại diện cho sự khác biệt có thể nhận biết được trong điều kiện quan sát thuận lợi nhất.
Priest đề xuất sử dụng "thang nhiệt độ làm thang đo để sắp xếp màu sắc của nhiều nguồn sáng theo thứ tự tuần tự." Trong những năm tiếp theo, Judd đã xuất bản thêm ba bài báo quan trọng.
Lần đầu tiên xác nhận những phát hiện của Priest, Davis và Judd, với công trình nghiên cứu về độ nhạy với sự thay đổi nhiệt độ màu.
Thứ hai đề xuất một không gian màu mới, được hướng dẫn bởi một nguyên tắc đã trở thành chén thánh: sự đồng nhất của nhận thức (khoảng cách màu sắc phải tương xứng với sự khác biệt trong nhận thức). Thông qua một phép biến đổi xạ ảnh, Judd nhận thấythêm "không gian đồng nhất" (UCS) để tìm CCT.
Anh ấy sử dụng ma trận biến đổi để thay đổi giá trị X, Y, Z của tín hiệu ba màu thành R, G, B.
Bài báo thứ ba mô tả vị trí của các sắc độ đẳng nhiệt trên biểu đồ CIE. Vì các điểm đẳng nhiệt hình thành các đường chuẩn trên UCS, việc chuyển đổi trở lại mặt phẳng xy cho thấy rằng chúng vẫn là các đường thẳng, nhưng không còn vuông góc với quỹ tích.
Tính
Ý tưởng củaJudd về việc xác định điểm gần nhất với quỹ tích Planck trong một không gian sắc độ đồng nhất vẫn còn phù hợp cho đến ngày nay. Năm 1937, McAdam đề xuất một "sơ đồ đồng nhất thang màu được sửa đổi" dựa trên một số cân nhắc hình học đơn giản hóa.
Không gian màu này vẫn được sử dụng để tính CCT.
Phương pháp Robertson
Trước khi máy tính cá nhân ra đời, người ta thường ước tính nhiệt độ màu tương quan bằng phép nội suy từ các bảng tra cứu và biểu đồ. Phương pháp nổi tiếng nhất như vậy là do Robertson phát triển, người đã tận dụng khoảng tương đối đồng đều của thang Mired để tính toán CCT bằng cách sử dụng nội suy tuyến tính của các giá trị đẳng nhiệt sa lầy.
Khoảng cách từ điểm điều khiển đến đường đẳng nhiệt thứ i được xác định như thế nào? Điều này có thể được nhìn thấy từ công thức dưới đây.
Phân phối điện phổ
Iminguồn sáng có thể được đặc trưng. Các đường cong SPD tương đối do nhiều nhà sản xuất cung cấp có thể thu được ở các bước 10 nm trở lên trên máy quang phổ của họ. Kết quả là phân phối điện mượt mà hơn nhiều so với đèn thông thường. Do sự tách biệt này, các bước tăng nhỏ hơn được khuyến nghị cho phép đo đèn huỳnh quang và điều này đòi hỏi thiết bị đắt tiền.
CN
Nhiệt độ hiệu dụng, được xác định bằng tổng công suất bức xạ trên một đơn vị bình phương, là khoảng 5780 K. CG của ánh sáng mặt trời trên bầu khí quyển đại diện cho khoảng 5900 K.
Khi mặt trời cắt ngang bầu trời, nó có thể có màu đỏ, cam, vàng hoặc trắng, tùy thuộc vào vị trí của nó. Sự thay đổi màu sắc của một ngôi sao trong ngày chủ yếu là kết quả của hiện tượng tán xạ và không phải do sự thay đổi bức xạ vật đen. Màu xanh của bầu trời là do sự tán xạ của ánh sáng mặt trời trong khí quyển, có xu hướng phân tán màu xanh lam nhiều hơn màu đỏ.
