Как по цвету определить температуру солнца

Как по цвету определить температуру солнца

На спектральный состав света влияют многие факторы. Так, при восходе и закате солнца в составе света преобладают желтые и красные лучи. Такой свет имеет цветовую температуру 4000—5000 °К- В туманные дни цветовая температура 7500—8500° К.

Свет синего неба имеет цветовую температуру 12 000—27 000 ЭК. В летние месяцы средняя цветовая температура 5800—6400° К, в зимние —5500—6000 °К.

Цветовая температура ламп накаливания зависит от их типа и величины подведенного к ним электрического напряжения. Приближенно принято считать, что изменение напряжения на 1% у ламп накаливания 110—127 в увеличивает цветовую температуру на 10—15 °К.

Глаз не способен точно оценивать цветовую температуру, которая может изменяться весьма значительно в течение короткого отрезка времени, например в горах.

Эти изменения затрудняют съемку и могут быть причиной неудовлетворительных по цветовоспроизведению изображений.

Цветовая температура — температура, при которой абсолютно черное тело излучает свет того же спектрального состава, что и свет, излучаемый сравниваемым источником света.

Естественный свет — прямой солнечный свет и свет, отраженный от неба и от бликующих поверхностей. Освещение объекта естественным светом может быть различным по яркости, контрасту и спектральному составу. На эти характеристики влияют высота солнца, атмосферные условия, время суток, время года и географическая широта местности.

Высоту солнца оценивают в угловых градусах (/г„) от линии горизонта. В момент восхода или заката солнца А0=0е, когда солнце находится в зените, т. е. над головой, h0 90°. Высота солнца зависит от времени года, времени суток и географической широты местности.

С изменением высоты солнца меняется освещенность на различно расположенных деталях объекта, одновременно меняется и контрастность освещения, т. е. соотношение между освещенностями деталей объекта. Расположение теней и их длина также зависят от положения солнца.

Чем ниже спускается солнце к горизонту в безоблачную погоду, тем меньше света доходит до земной поверхности. По мере того как солнце поднимается над горизонтом, освещенность горизонтальной поверхности быстро увеличивается. В средних широтах солнце поднимается не столь высоко (например, для Москвы максимальная высота его в полдень летом составляет 58°).

Предельная освещенность горизонтальной поверхности в этом случае равна 90 000 лк. Для открытой, но затененной от солнца горизонтальной поверхности средняя освещенность может быть от 3000 лк (при Н0=5°) до 18 000 лк (при /г0=90°).

Источник

5 фактов о цветовой температуре. Какую выбрать?

В быту распространено мнение, что искусственный свет может быть «тёплым» и «холодным». Речь идёт, прежде всего, об оттенках светового излучения. Понятие «температура света» (или «цветовая температура») действительно имеет важное значение для светодизайна в интерьере. Но так ли на самом деле холодны «холодные» оттенки света? И как выбрать температуру света для конкретного помещения? Давайте разбираться.

В чем измеряют цветовую температуру?

Данное понятие относится к физике. Учёные давно установили, что каждый цвет имеет свою «температуру», которая измеряется в Кельвинах (К). Этот параметр указывают на упаковках ламп. Нулём цветовой температуры (0 Кельвинов) обладает абсолютно чёрный цвет (черное тело).

• Тёмно-красный оттенок приобретет абсолютно чёрное тело, если его нагреть до температуры 800 К (что соответствует 527°С).
• Ярко-красный цвет соответствует температуре 1300 К (или 1027°С). В реальной жизни данное явление можно наблюдать при нагревании некоторых металлов.
• Оранжевый цвет — 2000 К (или 1727°С). Такой свет даёт свеча или раскаленные угли.
• Жёлтый цвет — 2500 К (или 2227°С). Его можно наблюдать при восходе солнца.
• Белый цвет — 5500 К (или 5227°С). Он соответствует цвету солнца в полдень.
• Голубой цвет — 9000 К (или 8727°С). Это цвет термоядерной реакции, которую в жизни увидеть практически невозможно.

Факт № 1. Как видим, на самом деле те цвета, которые в быту считаются «холодными» (белый, голубой), получаются от максимально горячих тел.

Стоит заметить, что лампы не нагреваются до таких температур, а величина в Кельвинах — сравнительный условный показатель.

Как это работает в обычной жизни?

Данный температурный принцип работает при производстве источников света и их выборе для применения в интерьерах. Все лампы имеют определённую температуру.

При выборе источников света необходимо знать, какая температура соответствует тому или иному оттенку. Для некоторых зон в интерьере дизайнеры рекомендуют применять лампы соответствующей цветовой температуры.

Факт № 2. Для определённых зон в доме или квартире, а также под конкретные ситуации (для гостиной — приём гостей, романтический ужин и т. д.) подбирают источники света с наиболее комфортным оттенком и соответствующей цветовой температурой.

Цветовая температура источника света и восприятие её оттенков

Комбинируя источники освещения с разной температурой в пределах одного помещения, можно изменять цветовое восприятие предметов в интерьере. Но не увлекайтесь! Важно следить за гармоничностью цветов, так как в противном случае может получиться «цветовая дискотека», которая будет раздражать глаза. Да и неудачный светодизайн покажет вкус хозяина квартиры не с лучшей стороны.

• Красный цвет можно смягчить за счет тёплого оранжевого оттенка света (2500–3000 К).
• Оранжевый цвет (интенсивный) превращается в нежный и пастельный с помощью тёплого желтоватого оттенка (3000–4000 К).
• Жёлтый цвет станет серым и невыразительным, если использовать лампы с голубоватым оттенком (5000–6500 К).
• Зелёный цвет можно смягчить до салатового посредством тёплого оранжевого света или придать оттенок морской волны, использовав яркий голубоватый свет.
• Синий цвет наиболее адекватно смогут передать источники света нейтрального белого оттенка.
• Фиолетовый цвет при желтоватом оттенке освещения превратится в красный, поэтому его освещают с высокими показателями цветовой температуры.

Совершив ошибку при выборе лампы определенной цветовой температуры, вы можете существенно изменить цветовое восприятие интерьера.

Факт № 3. Наши глаза различают около 10 млн. различных оттенков, поэтому от освещения напрямую зависит, как мы будем воспринимать цвет предметов интерьера.

Что такое индекс цветопередачи?

Свет может изменять яркость и насыщенность цветов в помещении. Такое явление называют метамеризмом.

Каждая лампа обладает определенной цветопередачей, которая на упаковке обозначается индексом R_a (или CRl). Данный параметр источника определяется его способностью максимально точно передавать цвета освещаемого объекта. Лучшего результата вы добьетесь, используя лампы с индексом цветопередачи от 80 R_a и выше. Это позволит всем цветам интерьера выглядеть наиболее естественно.

Факт № 4. Различные типы ламп, обладая одинаковой цветовой температурой, могут передавать цвета по-разному. Индекс цветопередачи определяет степень отклонения цвета предметов интерьера от его настоящего при освещении той или иной лампой.

Цветовая температура и наши эмоции

Температура света способна напрямую влиять на психологическое состояние человека.Так, теплые оранжевые и желтоватые оттенки лучше всего использовать для утра, так как они способствуют мягкому пробуждению, настраивают на положительный лад и стимулируют деятельность. Также эти оттенки хороши для применения в вечернее время из-за их успокаивающего эффекта.

Источники света с нейтральным белым идеальны для помещений, в которых проводят большое количество времени, работают в течение длительного срока. Такие оттенки наиболее соответствуют полуденному солнечному свету, поэтому организм воспринимает такое освещение как сигнал к активной деятельности.

Лампы с высокой цветовой температурой нельзя использовать долгое время, так как они обладают чрезвычайно активизирующим воздействием на психику человека. При краткосрочном использовании такой свет стимулирует организм. А при долгосрочном возможен обратный эффект — торможения, депрессии.

При низком уровне освещенности (мало света), то есть при «теплом свете» (Т_цв=3000 К), человек лучше чувствует себя, это наиболее комфортная температура для человека. Если освещенность будет высокая (>700 лк), то появится дискомфорт и боль в глазах. И наоборот: Т_цв=5000 К — комфортно от 700 лк до 2500 лк, но при освещенности менее 150 лк свет будет восприниматься тревожно (лунный свет).

Факт № 5. Температура света влияет на психологическое состояние человека, создаёт определённую атмосферу в помещении, активизирует работу организма или, напротив, расслабляет.

Человеческий глаз устроен таким образом, что способен улавливать малейшие отклонения цветовой температуры. Причем их диапазон чрезвычайно широк — от 2500 до 10000 К. Изменения данного показателя влияют на наше эмоциональное и психологическое состояние, работоспособность. Именно поэтому при создании гармоничного и комфортного освещения нельзя пренебрегать фактами, приведёнными в этой статье.

В дальнейших публикациях мы познакомим вас с не менее важными особенностями светодизайна, которые позволят вам создавать комфортные и эстетичные интерьеры. Подписывайтесь на обновления нашего блога и черпайте идеи для своих работ!

Источник

Цветовая температура

Цветовая температура

I. Что такое «Цветовая температура»?

Разные люди воспринимают один и тот же цвет по-разному. Образно говоря, понятие того или иного цвета — это всего лишь результат неписанного соглашения между людьми называть определённое ощущение зрительного нерва конкретным цветом, к примеру, «красным». Более того, в книге Ч.Пэдхема и Дж.Сондерса «Восприятие света и цвета» упомянуто, что «имеются сведения о различиях в пигментации хрусталика у различных рас, что может приводить к различиям в цветовом зрении». Также известно, что с возрастом хрусталик желтеет, что приводит к нарушениям в идентификации цветов. То есть можно сказать, что адекватное цветовое восприятие — это результат скорее психологического процесса, чем физического. Как видите, науке пришлось немало повозиться, что бы систематизировать и строго научно определить характеристики различных цветов спектра!

Если цвет поверхности ненагретого неизлучающего предмета, то есть одну из его отражательных (а значит и фильтрующих) характеристик, можно описать длиной волны или обратной ей величиной — частотой, то с нагретыми и излучающими телами мы поступим по-другому. Представим себе абсолютно чёрное тело, то есть тело, которое не отражает никакие световые лучи. Для примитивного эксперимента пусть это будет спираль из вольфрама в электрической лампочке. Соединим эту несчастную лампочку с электрической цепью через реостат (изменяемое сопротивление), выгоним всех из ванной комнаты, выключим освещение, подадим ток и будем наблюдать за цветом спирали, постепенно понижая сопротивление реостата.

В один прекрасный момент наше абсолютно чёрное тело начнёт светиться еле заметным красным цветом . Если замерить в этот момент его температуру, то окажется, что она будет примерно равна 900 градусам по Цельсию. Поскольку все излучения происходят от скорости движения электронов, которая равна нулю при нуле градусов Кельвина (-273С), то в дальнейшем забудем про шкалу Цельсия, и будем пользоваться шкалой Кельвина. Таким образом, начало видимого излучения абсолютно чёрного тела наблюдается уже при 1200К, и соответствует красной границе спектра. То есть, попросту говоря, красному цвету соответствует цветовая температура 1200К. Продолжая нагревать нашу спираль, замеряя при этом температуру, мы увидим, что при 2000К её цвет станет оранжевым, а затем, при 3000К — жёлтым. При 3500К наша спираль перегорит, так как будет достигнута температура плавления вольфрама. Однако если бы этого не произошло, то мы увидели бы, что при достижении температуры 5500К цвет излучения был бы белым, становясь при 6000К голубоватым, и при дальнейшем нагревании вплоть до 18000К всё более голубым, что соответствует фиолетовой границе спектра.

Эти цифры и назвали «цветовой температурой» излучения. Каждому цвету соответствует его цветовая температура. Психологически трудно привыкнуть к тому, что цветовая температура пламени свечи (1200К) в десять раз ниже (холоднее) цветовой температуры морозного зимнего неба (12000К). Тем не менее это так, цветовая температура отличается от обычной температуры.

Ну и какое всё это отношение имеет к фотографии, спросите вы? Самое непосредственное. Каждая цветная плёнка рассчитана только на одну оптимальную цветовую температуру освещения, только при ней она будет хорошо передавать все цвета. При другом освещении эта плёнка переврёт Вам все цвета так, что мало не покажется! Все оттенки «поползут» либо в синюю часть спектра, либо в его красную часть, что не может являть собой авторский замысел по одной простой причине: непредсказуемости результата.

II. Использование различных типов фотоплёнок.

Все плёнки для дневного освещения рассчитаны на цветовую температуру 5500К. Поговорим, откуда взялась эта цифра, что такое вообще «дневной свет».

Следует различать понятия «солнечный свет», «свет неба» и «дневной свет». Под солнечным светом понимается прямое излучение Солнца в районе 12-ти часов дня, имеющее жёлтый тон, его цветовая температура соответствует примерно 4000К. Свет неба представляет собой голубоватый свет голубого неба с цветовой температурой около 7000К. Влияние света неба можно видеть зимой в тенях на снегу, а также можно почувствовать его наличие летом, наблюдая голубовато-зелёный цвет травы, или голубоватый отлив на листьях деревьев. Так вот, под дневным светом понимается смесь солнечного и небесного света, и его цветовая температура равна осреднённой температуре этой «смеси», то есть 5500К. Именно поэтому эта цифра и взята за основу для так называемых «дневных» плёнок. Эти плёнки хорошо работают при ясном небе и прямом солнечном свете, но стоит солнцу зайти за облако, то баланс цветовой температуры сразу же нарушается, и она «ползёт» в сторону повышения, от 5500К — к 6000-7000К. Именно поэтому в пасмурную погоду фотографии получаются с голубоватым отливом. С другой стороны, стоит цвету неба окраситься в более тёплые тона, например на закате, общий баланс цвета нарушается в сторону понижения цветовой температуры вплоть до 3000К, так как солнечный свет на закате тоже «уходит» в область более низких цветовых температур.

Хотя для инструментального замера цветовой температуры фотограф может использовать специальное дорогостоящее устройство, которое называется «колориметр», есть и бесплатный метод её определения — по таблицам. Цветовые температуры различных источников освещения приведены в таблице ниже, взятой из журнала «POPULAR PHOTOGRAPHY», за июль 2001 года.

Как Вы уже поняли, несоответствие цветовой температуры освещения используемой плёнке приводит к непредсказуемым последствиям, что несовместимо с профессиональным подходом. Поэтому рассмотрим пути борьбы с этим явлением.

Первый путь — это использование соответствующих освещению плёнок. Самое простое — использовать чёрно-белые фотоматериалы. Сами понимаете, что чёрно-белым плёнкам глубоко безразлично, где какой цвет. На сегодняшний день это единственный вид фотоплёнок, который сбалансирован для любого типа освещения (хотя раньше ч/б материалы не передавали тёмно-красных оттенков). Если же нам надо обязательно иметь цвет на нашей фотографии, нам придётся иметь дело с цветными плёнками. В контексте нашей статьи их можно поделить на два типа: плёнки для дневного света и плёнки для фотографических ламп. Абсолютное большинство плёнок спроектировано для дневного света. Однако в фотомагазине можно купить и другие плёнки, такие как FUJICHROME PRO 64T, KODAK EKTACHROME 64T PROF, KODAK EKTACHROME 160T PROF, KODAK EKTACHROME 320T PROF, KODAK ELITE CHROME 160T, KODAK PORTRA 100T PROF и другие, обязательно маркированные буквой «T» (Tungsten), которые сбалансированы для цветовой температуры в 3200К . 3400К, то есть для съёмки с фотографическими лампами.

Тут стоит остановиться ненадолго, и рассказать о том, что же такое «фотографическая лампа». Как видно из таблицы снизу, обычные лампы накаливания имеют цветовую температуру порядка 2800 — 3000К. Цветовая температура обычной домашней лампочки не стандартизируется, варьируется от экземпляра к экземпляру и подвержена влиянию времени службы: с увеличением времени службы цветовая температура лампочки понижается. Таким образом, такие лампы нельзя брать за эталон и привязывать к ним характеристики плёнки. Поэтому были созданы так называемые «фотографические лампы накаливания», с заданной цветовой температурой и именно их свет взят за эталон. Стоит отметить, что существует два типа фотографических ламп: одни (накаливания) рассчитаны на цветовую температуру в 3400К (тип А), другие . кварцевые фотолампы — дают 3200К (тип В). Плёнки с индексом «T» в основном рассчитаны на фотолампы накаливания, тип А, но есть и такие, которые рассчитаны на фотолампы накаливания, тип В. Предвидя возможные вопросы, скажу сразу, что можно условно считать, что плёнка с индексом «Т», купленная Вами, рассчитана на 3300K.

Таким образом, для съёмки в условиях контролируемого освещения в студии с использованием фотоламп можно и нужно использовать упомянутые плёнки, в этом случае цвет будет передан без искажений. Если же подобные плёнки использовать в дневное время на улице, то вся сцена на фотографии будет иметь непредсказуемый синеватый оттенок. Замечу так же, что по сведениям журнала «POPULAR PHOTOGRAPHY», использование подобных плёнок в дождливый день приведёт к эффекту, похожему на сумерки.

III. Использование фотографических вспышек.

Другим методом борьбы с несоответствием цветовой температуры является прямое изменение самой цветовой температуры источника освещения, путём его замены на требуемое. Для этого применяются фотовспышки. Цветовая температура фотографической вспышки варьируется от 5400К до 5600К, что соответствует дневному освещению. Поэтому при съёмке на «дневные» плёнки в помещении можно использовать вспышку, но использование каких-либо конверсионных светофильтров при этом противопоказано.

IV. Использование светофильтров при съёмке и печати.

Испытанным и наиболее часто употребляющимся средством для корректировки цветовой температуры является использование при съёмке специальных светофильтров. Условно их можно разделить на две группы: конверсионные и коррекционные. Стоит, правда, заметить, что существуют так же компенсационные светофильтры, но они используются только при печати фотографий.

Конверсионные светофильтры созданы для того, что бы произвести основные поправки в цветовую температуру падающего на плёнку света. Их задача — преобразовать тип освещения под неподходящую для него фотоплёнку. Они делятся «повышающие» и «понижающие».

Повышающие конверсионные фильтры существенно повышают цветовую температуру света, к примеру на 2300К (фильтр 80А). Они применяются в случаях, когда перед фотографом стоит задача снимать при свете фотографических ламп на «дневную» плёнку. В данном случае цветовая температура будет преобразована с имеющихся 3200К до необходимых 5500К. К таким фильтрам относятся фильтры серии 80, такие как 80А (+2300K), 80В (+2100К), 80С-D. Все эти фильтры имеют синий цвет, но разной плотности. Без этих фильтров изображение будет иметь жёлтый тон.

Понижающие конверсионные фильтры, наоборот, существенно понижают цветовую температуру освещения, на те же 2100 — 2300К. Они нужны для съёмки на открытом воздухе в солнечную погоду на плёнки с индексом «T», которые, как мы помним, рассчитаны на искусственное освещение. В этом случае цветовая температура будет преобразована с имеющихся 5500К до необходимых 3200К (или 3400К). К таким фильтрам относятся фильтры серии 85, такие как 85А (-2100K), 85В (-2300К) и 85С. Фильтры эти — янтарного цвета. Как уже говорилось ранее, без этих фильтров изображение будет равномерно-синего тона.

Коррекционные светофильтры созданы для того, что бы произвести не столь существенные поправки в цветовую температуру света. Их задача — скорректировать цветовую температуру освещения на несколько сотен градусов. Они тоже делятся «повышающие» и «понижающие».

Повышающие коррекционные фильтры слегка повышают цветовую температуру света. Они применяются в случаях, когда перед фотографом стоит задача слегка охладить цвет, к примеру, если солнце близится к закату. В данном случае цветовая температура будет скорректирована на 200 — 400К. К таким фильтрам относятся фильтры серии 82, такие как 82А (+200K), 82В (+400К), 82С-D. Все эти фильтры голубого цвета разной плотности.

Понижающие коррекционные фильтры, наоборот, слегка (а иногда весьма существенно) понижают цветовую температуру освещения, «притепляя» на 200 — 2000К. Их применение очень разнообразно: от придания портретам хорошего, «тёплого» цвета кожи, до внесения уютных тёплых оттенков в холодные тона зимних и летних пейзажей. К таким фильтрам относятся фильтры серии 81, такие как 81А (-200K), 81В (до -2000К для исходной температуры 7500К, см. таблицу внизу) и 81С-F. Фильтры эти имеют жёлто-розовый цвет, их оттенок часто зависит от фирмы-производителя.

Так же часто встречаются более сложные ситуации, когда нельзя обойтись только одним фильтром. Общий подход в таких случаях прост — используйте два фильтра, суммируя (или вычитая) их эффекты. Во всём вышесказанном Вам поможет разобраться следующая таблица позаимствованная и переведённая мной на русский язык из журнала «POPULAR PHOTOGRAPHY»:

В ситуациях, где применение фильтров «не рекомендуется» требуется настолько сильная фильтрация, что гораздо проще использовать соответствующую освещению фотоплёнку, либо вообще отказаться от преобразования цветовой температуры.

И последняя группа фильтров — фильтры для люминисцентных ламп. Если не использовать такие фильтры, и снимать на «дневную» плёнку, то полученное изображение будет иметь зеленоватый оттенок. Что бы избежать этого эффекта, надо применять фильтры FL-D, FL-B и FL-W. Фильтр FL-D используется для «дневных» плёнок при работе с люминисцентными лампами дневного света, FL-W — для тех же плёнок, но для ламп белого цвета, а FL-B — для плёнок «T» при съёмке в условиях люминисцентного освещения.

Часто спрашивают, а может ли PhotoShop заменить эти фильтры? Отвечу кратко: PhotoShop может заменить не только эти, но и другие фильтры, за исключением, пожалуй, защитных, поляризационных, дифракционных и некоторых специальных фильтров.

В заключение стоит сказать, что многие минилабы и все пролабы имеют техническую возможность ввести необходимые корректировки при печати, и попытаться скорректировать цветовую температуру неправильно экспонированного снимка.

Собственно говоря, это всё, что хотелось рассказать. Дерзайте!

Источник