Teplota chromatičnosti
Barevná teplota je charakteristika viditelného světla, která má důležité uplatnění v osvětlování, fotografii, videografii, publikování, výrobě, astrofyzice, zahradnictví a dalších oborech. Barevná teplota světelného zdroje je teplota ideálního černého tělesa, které vyzařuje světlo srovnatelného odstínu jako daný světelný zdroj. Barevná teplota se obvykle uvádí v jednotce absolutní teploty, kelvinech, s jednotkovým symbolem K (absolutní nula (0 K) odpovídá −273,15 °C).
Barevné teploty nad 5 000 K se nazývají studené barvy (namodralá bílá), zatímco nižší barevné teploty (2 700–3 000 K) se označují jako teplé barvy (žlutavě bílá až červená).
Barevná teplota elektromagnetického záření vyzařovaného ideálním černým tělesem je definována jako jeho povrchová teplota v kelvinech, případně v miredech (mikro-reciprokých kelvinech).[3] To umožňuje definování standardu, podle kterého se porovnávají světelné zdroje.
Pokud horký povrch vyzařuje tepelné záření, ale není ideálním černým tělesem, barevná teplota světla neodpovídá skutečné teplotě povrchu. Světlo žárovky je tepelné záření a její vlákno přibližně odpovídá ideálnímu černému tělesu, takže její barevná teplota je v podstatě teplota vlákna.
Mnoho dalších světelných zdrojů, jako jsou zářivky, vyzařuje světlo převážně jinými procesy než tepelným zářením. To znamená, že vyzařované záření neodpovídá spektru černého tělesa. Těmto zdrojům se přiděluje tzv. korelovaná barevná teplota (CCT). CCT je barevná teplota černého tělesa, která nejvíce odpovídá lidskému vnímání barvy světla daného zdroje. Protože u žárovky taková aproximace není nutná, CCT u žárovky odpovídá její neupravené teplotě, která je odvozena z porovnání s černým tělesem.
Slunce
Jak Slunce putuje po obloze, může se jevit jako červené, oranžové, žluté nebo bílé v závislosti na své poloze. Změna barvy Slunce během dne je převážně důsledkem rozptylu světla, nikoliv změnami záření černého tělesa. Modrá barva oblohy je způsobena Rayleighovým rozptylem slunečního světla v atmosféře, který rozptyluje modré světlo více než červené.
Denní světlo má spektrum podobné spektru černého tělesa s korelovanou barevnou teplotou 6 500 K (standard pro prohlížení D65) nebo 5 500 K (standard pro denní světlo vyvážený fotografický film).
Osvětlení
Při osvětlení interiérů budov je často důležité brát v úvahu barevnou teplotu osvětlení. Například teplejší světlo (tj. s nižší barevnou teplotou) se často používá ve veřejných prostorech k podpoře relaxace, zatímco chladnější světlo (s vyšší barevnou teplotou) se využívá k posílení koncentrace v kancelářích.
Digitální fotografie
V digitální fotografii se barevná teplota někdy používá zaměnitelně s vyvážením bílé, které umožňuje přeškálování barevných hodnot pro simulaci změn okolní barevné teploty. Většina digitálních fotoaparátů a software pro zpracování RAW snímků poskytuje předvolby simulující specifické světelné podmínky (např. slunečno, zataženo, žárovka atd.), zatímco některé umožňují explicitní zadání hodnot vyvážení bílé v kelvinech. Tyto nastavení mění barevné hodnoty podél osy modrá–žlutá, zatímco některý software obsahuje další ovládací prvky (někdy označované jako nádech), které přidávají osu purpurová–zelená. Tato nastavení jsou do jisté míry subjektivní a závisí na uměleckém záměru.
Fotografický film
Fotografický emulzní film někdy zdůrazňuje barvu světla, protože se nepřizpůsobuje barvě osvětlení tak jako lidské zrakové vnímání. Objekt, který se oku jeví jako bílý, může na fotografii vypadat velmi modře nebo oranžově. Vyvážení barev může být nutné upravit při fotografování nebo při tisku, aby bylo dosaženo neutrálního barevného výsledku.
Fotografický film je vyráběn pro konkrétní světelné zdroje (nejčastěji denní světlo a žárovkové světlo) a při správném použití vytvoří neutrální barevný obraz. Vyvážení barev lze dosáhnout sladěním citlivosti filmu s barevnou teplotou světelného zdroje. Pokud je například žárovkový film použit v interiéru se žárovkovými lampami, žlutavě oranžové světlo žárovek bude na fotografii vypadat bíle (3 200 K).
Filtry na objektivu fotoaparátu nebo barevné gely na světelných zdrojích mohou být také použity k úpravě barevné rovnováhy. Při fotografování za modravého světla (vysoká barevná teplota), například v zamračeném počasí, ve stínu, při světle z okna nebo při použití žárovkového filmu s bílým nebo modrým světlem, lze použít žlutavě oranžový filtr pro korekci. Při fotografování denním filmem (kalibrovaným na 5 600 K) pod teplejším světlem (nízká barevná teplota), například při západu slunce, při svíčkách nebo při žárovkovém osvětlení, lze použít namodralý filtr (např. #80A).
Pokud se v scéně nachází více světelných zdrojů s různými barevnými teplotami, jedním ze způsobů, jak vyvážit barvy, je použití denního filmu a umístění barevně korigujících gelových filtrů na jednotlivé světelné zdroje.
Fotografové někdy používají měřiče barevné teploty. Tyto přístroje obvykle měří pouze dvě oblasti viditelného spektra (červenou a modrou); dražší modely měří tři oblasti (červenou, zelenou a modrou). Nicméně u zdrojů, jako jsou zářivky nebo výbojky, jejichž světlo se barevně liší a je obtížněji korigovatelné, mohou být méně účinné. Protože světlo těchto zdrojů má často nazelenalý nádech, lze ho korigovat purpurovým filtrem. V případech, kdy měřiče barevné teploty nestačí, mohou být použity sofistikovanější kolorimetrické nástroje.
Mired
Mired, zkrácený termín z mikro-reciprokého stupně, je jednotka měření používaná k vyjádření barevné teploty. Je definován vzorcem:
M = 1000000/T[K]
kde M je požadovaná hodnota mired a T je barevná teplota v kelvinech.
Pro usnadnění se někdy používají dekamiredy, přičemž každý dekamired obsahuje 10 miredů. SI jednotkou je reciproký megakelvin (MK⁻¹), zkráceně mirek, ale tento termín se neujal.[1]
Jeho použití sahá až k pozorování Irwina G. Priesta z roku 1932, kdy zjistil, že právě znatelný rozdíl mezi dvěma světelnými zdroji je založen spíše na rozdílu jejich reciprokých teplot než na rozdílu samotných teplot.
Modrá obloha, která má barevnou teplotu T přibližně 25 000 K, má hodnotu mired M = 40 miredů, zatímco standardní elektronický fotografický blesk s barevnou teplotou T 5000 K má hodnotu mired M = 200 miredů.
Ve fotografii se miredy používají k označení posunu barevné teploty způsobeného filtrem nebo gelem pro daný film a světelný zdroj. Například při použití žárovkového světla (3200 K) v přirozeném světle (například 5700 K) bez zavedení barevného nádechu by bylo zapotřebí korekčního filtru nebo gelu poskytujícího miredový posun:
To odpovídá filtru CTB (color temperature blue).
Blue filters |
|
|
|
|
Amber filters |
|
|
|
Filter |
Exposureincrease |
Conversion |
Mired |
|
Filter |
Exposureincrease |
Conversion |
Mired |
80A |
2 |
3200K to 5500K |
-131 |
|
81 |
1/3 |
3300K to 3200K |
+9 |
80B |
1 1/3 |
3400K to 5500K |
-112 |
|
81A |
1/3 |
3400K to 3200K |
+18 |
80C |
1 |
3800K to 5500K |
-81 |
|
81B |
1/3 |
3500K to 3200K |
+27 |
80D |
2/3 |
4200K to 5500K |
-56 |
|
81C |
1/3 |
3600K to 3200K |
+35 |
82C |
2/3 |
2800K to 3200K |
-45 |
|
81D |
1/3 |
3700K to 3200K |
+42 |
82B |
2/3 |
2900K to 3200K |
-32 |
|
81EF |
1/3 |
3850K to 3200K |
+53 |
82A |
1/3 |
3000K to 3200K |
-21 |
|
85C |
2/3 |
5500K to 3800K |
+81 |
82 |
1/3 |
3100K to 3200K |
-10 |
|
85 |
2/3 |
5500K to 3400K |
+112 |
|
|
|
|
|
85B |
2/3 |
5500K to 3200K |
+131 |