กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 9 นาที

อุณหภูมิสี

อุณหภูมิสี เป็นพารามิเตอร์ที่อธิบาย สี ของ แหล่งกำเนิด แสงที่มองเห็นได้ โดยเปรียบเทียบกับสีของ แสงที่ปล่อยออกมา จาก วัตถุในอุดมคติที่ไม่สะท้อนแสงและทึบแสง อุณหภูมิ...

อุณหภูมิสี

พื้นที่สี CIE 1931 x,yยังแสดงค่าสีของแหล่งกำเนิดแสงแบบวัตถุดำที่มีอุณหภูมิต่างๆ ( เส้นโค้งพลังค์ ) และเส้นที่มีอุณหภูมิสีสัมพันธ์ คงที่ด้วย

อุณหภูมิสีเป็นพารามิเตอร์ที่อธิบายสีของ แหล่งกำเนิด แสงที่มองเห็นได้โดยเปรียบเทียบกับสีของแสงที่ปล่อยออกมาจากวัตถุในอุดมคติที่ไม่สะท้อนแสงและทึบแสงอุณหภูมิของตัวปล่อยแสงในอุดมคติที่ตรงกับสีมากที่สุดจะถูกกำหนดให้เป็นอุณหภูมิสีของแหล่งกำเนิดแสงที่มองเห็นได้ดั้งเดิม มาตราส่วนอุณหภูมิสีอธิบายเฉพาะสีของแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสง ซึ่งในความเป็นจริงอาจมีอุณหภูมิที่แตกต่างกัน (และมักจะต่ำกว่ามาก) [ 1 ] [ 2 ]

อุณหภูมิสีมีการประยุกต์ใช้ในด้านแสงสว่าง [ 3 ] การถ่ายภาพ [ 4 ] การถ่ายวิดีโอ [ 5 ] การพิมพ์ [ 6 ]การผลิตและสาขาอื่นในทางปฏิบัติอุณหภูมิสีมีความหมายมากที่สุดสำหรับแหล่งกำเนิดแสงที่สอดคล้องกับสีของวัตถุสีดำบางชนิด กล่าวคือ แสงในช่วงตั้งแต่สีแดง สีส้ม สีเหลือง สีขาว ไปจนถึงสีขาวอมฟ้า แม้ว่าแนวคิดของอุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กันจะขยายคำจำกัดความไปถึงแสงที่มองเห็นได้ทุกชนิด แต่อุณหภูมิสีของแสงสีเขียวหรือสีม่วงนั้นแทบจะไม่เป็นข้อมูลที่มีประโยชน์เลย อุณหภูมิสีโดยทั่วไปจะแสดงในหน่วยเคลวินโดยใช้สัญลักษณ์ K ซึ่งเป็นหน่วยของอุณหภูมิสัมบูรณ์

สิ่งนี้แตกต่างจากการที่อุณหภูมิสีที่สูงกว่า 5000 K เรียกว่า "สีเย็น" (สีฟ้า) ในขณะที่อุณหภูมิสีที่ต่ำกว่า (2700–3000 K) เรียกว่า "สีอบอุ่น" (สีเหลือง) ซึ่งตรงกันข้ามกับการแผ่รังสีของวัตถุดำ "อบอุ่น" และ "เย็น" ในบริบทนี้หมายถึงความสัมพันธ์ทางสุนทรียศาสตร์แบบดั้งเดิมของสีกับความอบอุ่นหรือความเย็นไม่ใช่การอ้างอิงถึงอุณหภูมิของวัตถุดำในเชิงกายภาพ ตามสมมติฐานของเฉดสีและความร้อนอุณหภูมิสีต่ำจะกระตุ้นความรู้สึกอบอุ่นทางจิตวิทยา ในขณะที่อุณหภูมิสีสูงจะกระตุ้นความรู้สึกเย็น จุดสูงสุดของสเปกตรัมของแสงสีอบอุ่นอยู่ใกล้กับรังสีอินฟราเรด และแหล่งกำเนิดแสงสีอบอุ่นตามธรรมชาติส่วนใหญ่จะปล่อยรังสีอินฟราเรดออกมามาก ความจริงที่ว่าแสง "อบอุ่น" ในความหมายนี้มีอุณหภูมิสี "เย็นกว่า" มักนำไปสู่ความสับสน[ 7 ]

การแบ่งประเภทแสงไฟ

อุณหภูมิสีและตัวอย่างแหล่งที่มา
อุณหภูมิ แหล่งที่มา
1,000 กิโล องค์ประกอบความร้อนไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่
1,700 กก. ใช้ตะเกียงโซเดียมความดันต่ำ (LPS/SOX) เพื่อ จุดไฟ
1,850 กก. เปลวเทียนพระอาทิตย์ตก / พระอาทิตย์ขึ้น
2,400 กิโลจูล หลอดไฟไส้มาตรฐาน
2,550 กก. หลอดไฟไส้สีขาวนวล
2,700 กก. หลอดไฟ ฟลูออเรสเซนต์ขนาดกะทัดรัดและ หลอด ไฟ LED "แสงสีขาวนวล"
3,000 กิโล หลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ขนาดกะทัดรัดและหลอดไฟ LED แสงสีขาวนวล
3,200 กก. โคมไฟ สตูดิโอ , ไฟส่องสว่างสำหรับถ่ายภาพฯลฯ
3,350 กก. ไฟสตูดิโอ "CP"
5,000 กก. หลอดไฟฟลูออเรสเซนต์แบบท่อหรือหลอดไฟคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ และหลอด LED แสงสีขาวเย็น/แสงกลางวัน
5,500–6,000 เคลวิน แสงแดดแนวตั้งแฟลชอิเล็กทรอนิกส์
6,200 กก. หลอดไฟซีนอนอาร์คสั้น[ 8 ]
6,500 กก. แสงแดด, ท้องฟ้ามีเมฆมาก, โคมไฟ LED แสงกลางวัน
6,500–9,500 เคลวิน จอ LCDหรือCRT
15,000–27,000 เคลวิน ท้องฟ้าสีฟ้าสดใสทางทิศเหนือ
∞ K ขีดจำกัดบนทางทฤษฎีโดยอิงจากการคำนวณ การแผ่รังสีของวัตถุดำ
กราฟแสดง ความ สัมพันธ์ระหว่างความสว่าง ของวัตถุดำ (B λ ) กับความยาวคลื่น (λ) สำหรับสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้แกนตั้งของกราฟกฎของพลังค์ที่ใช้สร้างภาพเคลื่อนไหวนี้ได้รับการแปลงสัดส่วนเพื่อให้พื้นที่ระหว่างฟังก์ชันเท่ากัน และแกนนอนสำหรับความยาวคลื่น 380–780 นาโนเมตร K แสดงถึงอุณหภูมิสีในหน่วยเคลวินและ M แสดงถึงอุณหภูมิสีในหน่วยไมโครเรซิโพรคัล

อุณหภูมิสีของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากวัตถุดำ ในอุดมคติ ถูกกำหนดให้เป็นอุณหภูมิพื้นผิวในหน่วยเคลวินหรืออีกทางหนึ่งคือในหน่วยไมโครเรซิโปรคัลดีกรี (ไมร์ด) [ 9 ]ซึ่งทำให้สามารถกำหนดมาตรฐานที่ใช้เปรียบเทียบแหล่งกำเนิดแสงได้

ในกรณีที่พื้นผิวร้อนแผ่รังสีความร้อน ออกมา แต่ไม่ใช่ตัวแผ่รังสีความร้อนแบบวัตถุดำในอุดมคติ อุณหภูมิสีของแสงจึงไม่ใช่อุณหภูมิที่แท้จริงของพื้นผิวนั้น แสงจาก หลอดไฟไส้เป็นรังสีความร้อน และหลอดไฟนั้นใกล้เคียงกับตัวแผ่รังสีความร้อนแบบวัตถุดำในอุดมคติ ดังนั้นอุณหภูมิสีของแสงจึงเป็นอุณหภูมิของไส้หลอดเป็นหลัก ด้วยเหตุนี้ อุณหภูมิที่ค่อนข้างต่ำจึงให้แสงสีแดงทึมๆ และอุณหภูมิสูงให้แสงสีขาวเกือบทั้งหมดของหลอดไฟไส้แบบดั้งเดิม ช่างโลหะสามารถตัดสินอุณหภูมิของโลหะร้อนได้จากสีของมัน ตั้งแต่สีแดงเข้มไปจนถึงสีส้มขาว และจากนั้นก็เป็นสีขาว (ดูความร้อนสีแดง )

แหล่งกำเนิดแสงอื่นๆ อีกมากมาย เช่นหลอดฟลูออเรสเซนต์หรือไดโอดเปล่งแสง ( LED ) เปล่งแสงโดยกระบวนการอื่นๆ นอกเหนือจากการแผ่รังสีความร้อนเป็นหลัก ซึ่งหมายความว่ารังสีที่เปล่งออกมานั้นไม่ได้เป็นไปตามรูปแบบของสเปกตรัมของวัตถุดำแหล่งกำเนิดแสงเหล่านี้จึงถูกกำหนดให้มีสิ่งที่เรียกว่าอุณหภูมิสีสัมพันธ์ (CCT) CCT คืออุณหภูมิสีของวัตถุดำที่มนุษย์รับรู้ได้ใกล้เคียงที่สุดกับแสงจากหลอดไฟ เนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีการประมาณค่าดังกล่าวสำหรับแสงจากหลอดไส้ ดังนั้น CCT สำหรับแสงจากหลอดไส้จึงเป็นเพียงอุณหภูมิที่ไม่ได้รับการปรับแต่ง ซึ่งได้มาจากการเปรียบเทียบกับวัตถุดำ

พระอาทิตย์

ดวงอาทิตย์มีลักษณะใกล้เคียงกับตัวแผ่รังสีแบบวัตถุดำ อุณหภูมิประสิทธิผล ซึ่งกำหนดโดยกำลังการแผ่รังสีทั้งหมดต่อหน่วยตารางเมตร คือ 5,772 K [ 10 ]อุณหภูมิสีของแสงอาทิตย์เหนือชั้นบรรยากาศอยู่ที่ประมาณ 5,900 K [ 11 ]

เมื่อมองจากโลก ดวงอาทิตย์อาจปรากฏเป็นสีแดง ส้ม เหลือง หรือขาว ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของมันบนท้องฟ้า การเปลี่ยนสีของดวงอาทิตย์ตลอดทั้งวันส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการกระเจิงของแสงอาทิตย์ และไม่ได้เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของการแผ่รังสีของวัตถุดำการกระเจิงของแสงอาทิตย์แบบเรย์ลีโดยชั้นบรรยากาศของโลกทำให้ท้องฟ้าเป็นสีฟ้า ซึ่งชั้นบรรยากาศมีแนวโน้มที่จะกระเจิงแสงสีฟ้ามากกว่าแสงสีแดง

แสงแดดบางช่วงในตอนเช้าตรู่และช่วงบ่าย แก่ๆ ( ช่วงเวลาทอง ) มีอุณหภูมิสีต่ำกว่า ("อบอุ่นกว่า") เนื่องจากการกระเจิงของแสงอาทิตย์ที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าโดยอนุภาคในชั้นบรรยากาศ เพิ่มมากขึ้น ซึ่ง เป็น ปรากฏการณ์ทางแสงที่เรียกว่าปรากฏการณ์ทินดอลล์

แสงแดดมีสเปกตรัมคล้ายกับวัตถุสีดำ โดยมีอุณหภูมิสีสัมพันธ์ที่ 6,500 เคลวิน ( มาตรฐานการรับชม D65 ) หรือ 5,500 เคลวิน (มาตรฐานฟิล์มถ่ายภาพที่ปรับสมดุลแสงแดด)

การประมาณค่าเฉดสีของเส้นโค้งพลังค์เป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิในหน่วยเคลวิน โดยใช้จุดสีขาวใกล้ 6,500 เคลวิน โดยไม่คำนึงถึงการปรับตัวทางสี

สำหรับสีที่อิงตามทฤษฎีวัตถุดำ สีน้ำเงินจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงกว่า ในขณะที่สีแดงจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่า ซึ่งตรงกันข้ามกับการเชื่อมโยงทางวัฒนธรรมที่กำหนดให้กับสี โดยที่ "สีแดง" คือ "ร้อน" และ "สีน้ำเงิน" คือ "เย็น" [ 12 ]

อุณหภูมิอนันต์

สีของวัตถุดำที่ร้อนระอุอย่างไม่มีที่สิ้นสุด#94b1ff

เมื่ออุณหภูมิของตัวแผ่รังสีแบบวัตถุดำเข้าใกล้ค่าอนันต์บวก สีของมันจะลู่เข้าสู่พิกัดCIE xy (0.2399, 0.2340) [ 13 ]ซึ่งสอดคล้องกับ ค่า sRGBของ (148, 177, 255) หรือ #94b1ff [ 14 ]ซึ่งเป็นสีฟ้าอ่อนที่เรียกว่า perano [ 15 ]ทั้งนี้เนื่องจากกฎของ Rayleigh-Jeansซึ่งระบุว่าที่ความถี่ต่ำกว่าความถี่สูงสุดของตัวแผ่รังสีแบบวัตถุดำมากพลังงานสเปกตรัมจะแปรผกผันกับกำลังสี่ของความยาวคลื่น

แอปพลิเคชัน

อุณหภูมิสี (ขวา) ของแหล่งกำเนิดแสงต่างๆ (ซ้าย)

แสงสว่าง

การเปรียบเทียบอุณหภูมิสีของหลอดไฟทั่วไป
อุณหภูมิสีของหลอดไฟทั่วไป

สำหรับการให้แสงสว่างภายในอาคาร มักจำเป็นต้องคำนึงถึงอุณหภูมิสีของแสงด้วย แสงที่อบอุ่นกว่า (เช่น อุณหภูมิสีต่ำกว่า) มักใช้ในพื้นที่สาธารณะเพื่อส่งเสริมการผ่อนคลาย ในขณะที่แสงที่เย็นกว่า (อุณหภูมิสีสูงกว่า) ใช้เพื่อเพิ่มสมาธิ เช่น ในโรงเรียนและสำนักงาน[ 16 ]

การหรี่แสง CCT สำหรับเทคโนโลยี LED ถือเป็นงานที่ยาก เนื่องจากผลจากการคัดเลือก อายุ และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของ LED ทำให้ค่าสีที่ได้เปลี่ยนแปลงไป ในกรณีนี้จะใช้ระบบลูปป้อนกลับ เช่น เซ็นเซอร์สี เพื่อตรวจสอบและควบคุมค่าสีของ LED ผสมสีหลายสีอย่างต่อเนื่อง[ 17 ]

การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

ในการเลี้ยงปลาอุณหภูมิสีมีหน้าที่และจุดสนใจที่แตกต่างกันไปในแต่ละสาขา

  • ในตู้ปลาจืด อุณหภูมิสีโดยทั่วไปมีความสำคัญเฉพาะในแง่ของการสร้างภาพที่สวยงามเท่านั้น แสงไฟมักถูกออกแบบมาเพื่อสร้างสเปกตรัมที่สวยงาม โดยบางครั้งอาจให้ความสำคัญรองลงมากับการรักษาพืชในตู้ปลาให้มีชีวิตรอด
  • ในตู้ ปลาทะเล/ตู้ปะการัง อุณหภูมิสีเป็นส่วนสำคัญของสุขภาพตู้ปลา ภายในช่วงประมาณ 400 ถึง 3000 นาโนเมตร แสงที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าสามารถทะลุผ่านน้ำได้ลึกกว่าแสงที่มีความยาวคลื่นยาวกว่า[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่จำเป็นสำหรับสาหร่ายที่อาศัยอยู่ใน (และหล่อเลี้ยง) ปะการัง นี่เทียบเท่ากับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิสีตามความลึกของน้ำในช่วงสเปกตรัมนี้ เนื่องจากปะการังมักอาศัยอยู่ในน้ำตื้นและได้รับแสงแดดเขตร้อนโดยตรงอย่างเข้มข้น จึงเคยเน้นไปที่การจำลองสถานการณ์นี้ด้วยแสง 6500 K

การถ่ายภาพดิจิทัล

ในการถ่ายภาพดิจิทัลคำว่าอุณหภูมิสีบางครั้งหมายถึงการปรับค่าสีใหม่เพื่อจำลองความแปรผันของอุณหภูมิสีโดยรอบ กล้องดิจิทัลและซอฟต์แวร์ภาพ RAW ส่วนใหญ่มีค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าเพื่อจำลองค่าโดยรอบที่เฉพาะเจาะจง (เช่น แสงแดด เมฆมาก แสงทังสเตน ฯลฯ) ในขณะที่บางซอฟต์แวร์อนุญาตให้ป้อนค่าสมดุลแสงขาวเป็นเคลวินโดยตรง การตั้งค่าเหล่านี้จะเปลี่ยนแปลงค่าสีตามแกนสีน้ำเงิน-เหลือง ในขณะที่ซอฟต์แวร์บางตัวมีตัวควบคุมเพิ่มเติม (บางครั้งเรียกว่า "เฉดสี") ที่เพิ่มแกนสีม่วงแดง-เขียว และในระดับหนึ่งก็เป็นไปตามอำเภอใจและขึ้นอยู่กับการตีความทางศิลปะ[ 21 ]

ฟิล์มถ่ายภาพ

ฟิล์มถ่ายภาพไม่ตอบสนองต่อสีของแสงเหมือนกับเรตินาหรือการรับรู้ทางสายตาของมนุษย์ วัตถุที่ปรากฏเป็นสีขาวต่อผู้สังเกตอาจกลายเป็นสีฟ้าหรือสีส้มมากในภาพถ่าย อาจจำเป็นต้องปรับ สมดุลสีในระหว่างการพิมพ์เพื่อให้ได้ภาพพิมพ์สีที่เป็นกลาง อย่างไรก็ตาม การแก้ไขนี้มีข้อจำกัด เนื่องจากฟิล์มสีโดยปกติจะมีสามชั้นที่ไวต่อสีต่างกัน และเมื่อใช้ภายใต้แหล่งกำเนิดแสงที่ "ไม่เหมาะสม" แต่ละชั้นอาจไม่ตอบสนองอย่างได้สัดส่วน ทำให้เกิดสีเพี้ยนในส่วนที่เป็นเงา แม้ว่าโทนสีกลางอาจได้รับการปรับสมดุลสีขาวอย่างถูกต้องแล้วภายใต้เครื่องขยายภาพ แหล่งกำเนิดแสงที่มีสเปกตรัมไม่ต่อเนื่อง เช่น หลอดฟลูออเรสเซนต์ ก็ไม่สามารถแก้ไขได้อย่างสมบูรณ์ในระหว่างการพิมพ์เช่นกัน เนื่องจากชั้นใดชั้นหนึ่งอาจบันทึกภาพได้น้อยมากหรือแทบไม่ได้เลย

ฟิล์มถ่ายภาพผลิตขึ้นสำหรับแหล่งกำเนิดแสงเฉพาะ (โดยทั่วไปคือฟิล์มแสงแดดและฟิล์มทังสเตน ) และหากใช้อย่างถูกต้อง จะสร้างภาพพิมพ์สีที่เป็นกลาง การปรับความไวของฟิล์ม ให้ ตรงกับอุณหภูมิสีของแหล่งกำเนิดแสงเป็นวิธีหนึ่งในการปรับสมดุลสี หากใช้ฟิล์มทังสเตนในที่ร่มกับหลอดไฟไส้ ฟิล์มสีเหลืองส้มของ หลอดไฟไส้ ทังสเตนจะปรากฏเป็นสีขาว (3200 K) ในภาพถ่าย ฟิล์มเนกาทีฟสีเกือบทั้งหมดได้รับการปรับสมดุลแสงกลางวัน เนื่องจากสันนิษฐานว่าสามารถปรับสีได้ในขั้นตอนการพิมพ์ (โดยมีข้อจำกัด ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น) ฟิล์มสไลด์สี ซึ่งเป็นชิ้นงานสุดท้ายในกระบวนการ ต้องปรับให้เข้ากับแหล่งกำเนิดแสง หรือต้องใช้ฟิลเตอร์เพื่อแก้ไขสี

อาจใช้ ฟิลเตอร์บนเลนส์กล้อง หรือเจลสีเหนือแหล่งกำเนิดแสงเพื่อแก้ไขสมดุลสี เมื่อถ่ายภาพด้วยแหล่งกำเนิดแสงสีฟ้า (อุณหภูมิสีสูง) เช่น ในวันที่ฟ้าครึ้ม ในที่ร่ม ในแสงจากหน้าต่าง หรือหากใช้ฟิล์มทังสเตนกับแสงสีขาวหรือสีฟ้า ฟิลเตอร์สีเหลืองส้มจะช่วยแก้ไขปัญหานี้ได้ สำหรับการถ่ายภาพด้วยฟิล์มกลางวัน (ปรับเทียบที่ 5600 K) ภายใต้แหล่งกำเนิดแสงที่อบอุ่นกว่า (อุณหภูมิสีต่ำ) เช่น พระอาทิตย์ตก แสงเทียน หรือแสงทังสเตนอาจใช้ฟิลเตอร์สีฟ้า (เช่น #80A) จำเป็นต้องใช้ฟิลเตอร์ที่ละเอียดอ่อนกว่าเพื่อแก้ไขความแตกต่างระหว่างหลอดไฟทังสเตน 3200 K และ 3400 K หรือเพื่อแก้ไขโทนสีฟ้าเล็กน้อยของหลอดแฟลชบางชนิด ซึ่งอาจมีอุณหภูมิสี 6000 K [ 22 ]

หากมีแหล่งกำเนิดแสงมากกว่าหนึ่งแหล่งที่มีอุณหภูมิสีแตกต่างกัน วิธีหนึ่งในการปรับสมดุลสีคือการใช้ฟิล์มสำหรับถ่ายภาพกลางวันและวางแผ่นเจลปรับสีไว้เหนือแหล่งกำเนิดแสงแต่ละแหล่ง

บางครั้งช่างภาพใช้เครื่องวัดอุณหภูมิสี ซึ่งโดยทั่วไปจะออกแบบมาเพื่ออ่านค่าเพียงสองช่วงตามสเปกตรัมที่มองเห็นได้ (สีแดงและสีน้ำเงิน) เครื่องวัดที่มีราคาแพงกว่าจะอ่านค่าได้สามช่วง (สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน) อย่างไรก็ตาม เครื่องวัดเหล่านี้ไม่มีประสิทธิภาพกับแหล่งกำเนิดแสงเช่นหลอดฟลูออเรสเซนต์หรือหลอดปล่อยประจุ ซึ่งแสงมีสีที่แตกต่างกันและอาจแก้ไขได้ยากกว่า เนื่องจากแสงนี้มักมีสีเขียว จึงอาจใช้ฟิลเตอร์สีม่วงแดงในการแก้ไขได้หากไม่มีเครื่องวัดดังกล่าว สามารถใช้เครื่องมือวัดสี ที่ซับซ้อนกว่าได้ [ 22 ]

การจัดพิมพ์บนเดสก์ท็อป

ในอุตสาหกรรมการจัดพิมพ์บนเดสก์ท็อป การทราบอุณหภูมิสีของจอภาพเป็นสิ่งสำคัญ ซอฟต์แวร์จับคู่สี เช่นColorSync Utility ของ Apple สำหรับ MacOS จะวัดอุณหภูมิสีของจอภาพแล้วปรับการตั้งค่าให้เหมาะสม ทำให้สีบนหน้าจอใกล้เคียงกับสีที่พิมพ์ออกมามากขึ้น อุณหภูมิสีของจอภาพทั่วไป พร้อมด้วยค่าความสว่างมาตรฐาน ที่ตรงกัน ( ในวงเล็บ) มีดังต่อไปนี้:

  • 5000 K (CIE D50)
  • 5500 K (CIE D55)
  • 6500 K ( D65 )
  • 7500 K (CIE D75)
  • 9300 กิโลจูล

D50 เป็นคำย่อทางวิทยาศาสตร์สำหรับแหล่งกำเนิดแสงมาตรฐาน : สเปกตรัมแสงแดดที่อุณหภูมิสีสัมพันธ์ 5000 K มีการกำหนดความหมายที่คล้ายกันสำหรับ D55, D65 และ D75 การกำหนดเช่นD50ใช้เพื่อช่วยจำแนกอุณหภูมิสีของโต๊ะไฟและห้องชมภาพ เมื่อชมสไลด์สีบนโต๊ะไฟ สิ่งสำคัญคือต้องปรับสมดุลแสงให้เหมาะสม เพื่อไม่ให้สีเอียงไปทางสีแดงหรือสีน้ำเงิน

กล้องดิจิทัลกราฟิกบนเว็บดีวีดีฯลฯ โดยปกติแล้วถูกออกแบบมาให้มีอุณหภูมิสี 6500 K มาตรฐาน sRGBที่ใช้กันทั่วไปสำหรับภาพบนอินเทอร์เน็ตกำหนดจุดสีขาว ของจอแสดงผลไว้ที่ 6500 K

ระบบปฏิบัติการ Microsoft Windowsก่อนWindows 10ใช้sRGBเป็นพื้นที่สีแสดงผลเริ่มต้น และใช้ 6500 K เป็นอุณหภูมิสีแสดงผลเริ่มต้นWindows 10 เวอร์ชัน 1607รองรับHigh Dynamic Range [ 23 ] Windows 11 เวอร์ชัน 22H2รองรับ Auto Color Management (ACM) ซึ่งได้รับการปรับให้เหมาะสมยิ่งขึ้นสำหรับ จอภาพ OLEDและ/หรือ จอภาพที่ มีขอบเขตสีแบบกว้างโดยการอ่านข้อมูลDisplayID [ 24 ]

Apple iOS , iPadOSและmacOSใช้sRGBและDCI-P3เป็นพื้นที่สีแสดงผลเริ่มต้น[ 25 ]

โทรทัศน์ วิดีโอ และกล้องถ่ายภาพนิ่งดิจิทัล

มาตรฐาน โทรทัศน์ NTSCและPALกำหนดให้หน้าจอโทรทัศน์ที่ได้มาตรฐานต้องแสดงสัญญาณขาวดำ (ความอิ่มตัวของสีน้อยที่สุด) ที่อุณหภูมิสี 6500 K โทรทัศน์ระดับผู้บริโภคทั่วไปหลายรุ่นมีความคลาดเคลื่อนจากข้อกำหนดนี้อย่างเห็นได้ชัด อย่างไรก็ตาม โทรทัศน์ระดับสูงสามารถปรับอุณหภูมิสีให้เป็น 6500 K ได้โดยใช้การตั้งค่าที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าหรือการปรับเทียบแบบกำหนดเอง เวอร์ชันปัจจุบันของATSCกำหนดให้ต้องรวมข้อมูลอุณหภูมิสีไว้ในสตรีมข้อมูลอย่างชัดเจน แต่เวอร์ชันเก่าของ ATSC อนุญาตให้ละเว้นข้อมูลนี้ได้ ในกรณีนี้ เวอร์ชันปัจจุบันของ ATSC จะอ้างอิงมาตรฐานการวัดสีเริ่มต้นขึ้นอยู่กับรูปแบบ โดยทั้งสองมาตรฐานที่อ้างถึงระบุอุณหภูมิสี 6500 K

กล้องวิดีโอและกล้องถ่ายภาพนิ่งดิจิทัลส่วนใหญ่สามารถปรับอุณหภูมิสีได้โดยการซูมเข้าไปที่วัตถุสีขาวหรือสีกลาง แล้วตั้งค่า "สมดุลแสงขาว" ด้วยตนเอง (บอกกล้องว่า "วัตถุนี้เป็นสีขาว") จากนั้นกล้องจะแสดงสีขาวที่แท้จริงเป็นสีขาว และปรับสีอื่นๆ ให้เหมาะสม การปรับสมดุลแสงขาวมีความจำเป็นอย่างยิ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อถ่ายภาพในที่ร่มภายใต้แสงไฟฟลูออเรสเซนต์ และเมื่อเคลื่อนย้ายกล้องจากสภาพแสงหนึ่งไปยังอีกสภาพแสงหนึ่ง กล้องส่วนใหญ่ยังมีฟังก์ชันสมดุลแสงขาวอัตโนมัติที่พยายามกำหนดสีของแสงและแก้ไขให้เหมาะสม แม้ว่าการตั้งค่าเหล่านี้ในอดีตจะไม่น่าเชื่อถือ แต่ได้รับการปรับปรุงอย่างมากในกล้องดิจิทัลในปัจจุบันและให้สมดุลแสงขาวที่แม่นยำในสภาพแสงที่หลากหลาย

อย่างไรก็ตาม ใน มาตรฐาน NTSC-JและNTSC-Cแนะนำให้ใช้ค่าอุณหภูมิสี 9300 K ทีวีและโปรเจ็กเตอร์ที่จำหน่ายในญี่ปุ่น เกาหลีใต้ จีน ฮ่องกง ไต้หวัน และฟิลิปปินส์ มักใช้ค่า 9300 K เป็นค่าเริ่มต้น[ 26 ] [ 27 ]แต่เพื่อความเข้ากันได้จอคอมพิวเตอร์ที่จำหน่ายในประเทศ/ภูมิภาคเหล่านี้มักใช้ค่า 6500 K เป็นค่าเริ่มต้น ซึ่งโดยปกติแล้วสามารถปรับค่าอุณหภูมิสีเหล่านี้ได้ในเมนู OSD

ปัจจุบันละครและภาพยนตร์สตรีมมิ่ง FHD และ UHD จำนวนมากผลิตโดยใช้Rec. 709หรือDCI-P3ซึ่งอิงตามอุณหภูมิสี 6300 K หรือ 6500 K [ 28 ] [ 29 ]

การประยุกต์ใช้ทางศิลปะผ่านการควบคุมอุณหภูมิสี

บ้านหลังดังกล่าวดูเป็นสีครีมอ่อนๆ ในช่วงกลางวัน แต่ดูเหมือนจะเป็นสีขาวอมฟ้าในแสงสลัวก่อนพระอาทิตย์ขึ้นเต็มที่ โปรดสังเกตอุณหภูมิสีของพระอาทิตย์ขึ้นในฉากหลัง

ผู้ใช้งานกล้องวิดีโอสามารถปรับสมดุลสีขาวของวัตถุที่ไม่ใช่สีขาวได้ โดยลดความเข้มของสีวัตถุที่ใช้เป็นตัวปรับสมดุลสีขาว ตัวอย่างเช่น พวกเขาสามารถเพิ่มความอบอุ่นให้กับภาพได้โดยการปรับสมดุลสีขาวจากวัตถุสีฟ้าอ่อน เช่น กางเกงยีนส์สีฟ้าซีด ในลักษณะนี้ การปรับสมดุลสีขาวสามารถใช้แทนฟิลเตอร์หรือเจลแสงได้เมื่อไม่มีอุปกรณ์เหล่านั้น

ช่างภาพไม่ได้ "ปรับสมดุลสีขาว" ในแบบเดียวกับผู้ควบคุมกล้องวิดีโอ พวกเขาใช้เทคนิคต่างๆ เช่น ฟิลเตอร์ การเลือกฟิล์ม การแฟลชก่อนถ่ายทำและหลังจากถ่ายทำแล้วจะทำการปรับสีทั้งโดยการเปิดรับแสงที่ห้องแล็บและแบบดิจิทัล นอกจากนี้ ช่างภาพยังทำงานอย่างใกล้ชิดกับนักออกแบบฉากและทีมงานแสงเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์สีที่ต้องการ[ 30 ]

สำหรับศิลปินแล้ว สีและกระดาษส่วนใหญ่จะมีโทนสีเย็นหรือโทนอบอุ่น เนื่องจากดวงตาของมนุษย์สามารถรับรู้ได้แม้เพียงปริมาณความอิ่มตัวเพียงเล็กน้อย สีเทาที่ผสมกับสีเหลือง ส้ม หรือแดง จะเป็น "สีเทาโทนอบอุ่น" ส่วนสีเขียว น้ำเงิน หรือม่วง จะสร้าง "สีเทาโทนเย็น" ความรู้สึกของอุณหภูมินี้ตรงกันข้ามกับอุณหภูมิที่แท้จริง สีน้ำเงินจะถูกอธิบายว่า "เย็นกว่า" แม้ว่าจะมีอุณหภูมิที่สูงกว่าของวัตถุสีดำก็ตาม

สีเทา "อบอุ่น"สีเทา "เย็นตา"
ผสมกับสีเหลือง 6% ผสมกับสีน้ำเงิน 6%

นักออกแบบแสงสว่างบางครั้งเลือกฟิลเตอร์โดยพิจารณาจากอุณหภูมิสี โดยทั่วไปเพื่อให้ได้แสงที่มีสีขาวตามทฤษฎี เนื่องจากโคมไฟที่ใช้ หลอดไฟแบบ ปล่อยประจุจะให้แสงที่มีอุณหภูมิสีสูงกว่าหลอดไฟทังสเตน มาก การใช้ทั้งสองชนิดร่วมกันอาจทำให้เกิดความแตกต่างอย่างชัดเจน ดังนั้นบางครั้งโคมไฟที่มีหลอดไฟ HIDซึ่งโดยทั่วไปให้แสงที่มีอุณหภูมิสี 6000–7000 K จึงติดตั้งฟิลเตอร์ 3200 K เพื่อเลียนแบบแสงทังสเตน โคมไฟที่มีคุณสมบัติการผสมสีหรือมีหลายสี (หากรวมถึง 3200 K) ก็สามารถให้แสงที่คล้ายกับแสงทังสเตนได้เช่นกัน อุณหภูมิสีอาจเป็นปัจจัยหนึ่งในการเลือกหลอดไฟเนื่องจากแต่ละหลอดมีแนวโน้มที่จะมีอุณหภูมิสีที่แตกต่างกัน

อุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กัน

กราฟลอการิทึมคู่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างความยาวคลื่นการปล่อยสูงสุดและค่าการแผ่รังสีกับ อุณหภูมิ ของวัตถุดำโดยเส้นสีน้ำเงินแสดงความสัมพันธ์ดังกล่าว ลูกศรสีแดงแสดงให้เห็นว่า วัตถุดำ ที่อุณหภูมิ 5780 K มีความยาวคลื่นสูงสุด 501 นาโนเมตร และ ค่าการแผ่รังสี63.3 เมกะวัตต์/ตารางเมตร

อุณหภูมิสีสัมพันธ์ (CCT, T cp ) หมายถึง "อุณหภูมิของตัวแผ่รังสีพลังค์ซึ่งสีที่รับรู้ได้ นั้น คล้ายคลึงกับสีของสิ่งเร้าที่กำหนดที่ความสว่าง เดียวกัน และภายใต้เงื่อนไขการมองเห็นที่ระบุ" [ 31 ] [ 32 ]หน่วยSIคือเคลวิน (K )

ดัชนีการแสดงผลสี

ดัชนี การแสดงสี CIE (CRI) เป็นวิธีการกำหนดว่าการส่องสว่างของแหล่งกำเนิดแสงหนึ่งไปยังจุดตัวอย่างแปดจุดนั้น เทียบได้กับการส่องสว่างจากแหล่งกำเนิดแสงอ้างอิงมากน้อยเพียงใด เมื่อนำค่า CRI และ CCT มาใช้ร่วมกัน จะให้ค่าประมาณเชิงตัวเลขว่าแหล่งกำเนิดแสงอ้างอิง (ในอุดมคติ) ใดที่ใกล้เคียงกับแสงประดิษฐ์เฉพาะอย่างได้ดีที่สุด และความแตกต่างนั้นเป็นเท่าใด

การกระจายกำลังสเปกตรัม

ภาพแสดงการกระจายกำลังสเปกตรัม (SPD) ของหลอดไฟไส้ (ซ้าย) และหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ (ขวา) แกนแนวนอนแสดงความยาวคลื่นในหน่วยนาโนเมตรและแกนแนวตั้งแสดงความเข้มสัมพัทธ์ในหน่วยที่ไม่ระบุ

แหล่งกำเนิดแสงและสารให้แสงสว่างอาจมีลักษณะเฉพาะโดยการกระจายพลังงานสเปกตรัม (SPD) เส้นโค้ง SPD สัมพัทธ์ที่ผู้ผลิตหลายรายจัดหามานั้นอาจสร้างขึ้นโดยใช้หน่วยเพิ่มขึ้น 10  นาโนเมตรหรือมากกว่านั้นบนเครื่องวัดสเปกตรัม ของพวก เขา[ 33 ]ผลลัพธ์ที่ได้คือสิ่งที่ดูเหมือนจะเป็นการกระจายพลังงานที่ราบเรียบกว่า (" สเปกตรัมที่สมบูรณ์กว่า ") กว่าที่หลอดไฟมีอยู่จริง เนื่องจากมีการกระจายแบบแหลมคม จึงควรใช้หน่วยเพิ่มขึ้นที่ละเอียดกว่ามากในการวัดหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ และสิ่งนี้ต้องการอุปกรณ์ที่มีราคาแพงกว่า

อุณหภูมิสีในทางดาราศาสตร์

การกระจายกำลังสเปกตรัมลักษณะเฉพาะของดาวฤกษ์ประเภท A0V ( T eff = 9500 K, เปรียบเทียบกับดาวเวกา ) เมื่อเปรียบเทียบกับสเปกตรัมของวัตถุดำ สเปกตรัมของวัตถุดำที่ 15,000 K (เส้นประ) ตรงกับส่วนที่มองเห็นได้ของ SPD ของดาวฤกษ์ได้ดีกว่าสเปกตรัมของวัตถุดำที่ 9500 K มาก สเปกตรัมทั้งหมดถูกปรับให้ตัดกันที่ 555 นาโนเมตร

ในทางดาราศาสตร์อุณหภูมิสีถูกกำหนดโดยความชันเฉพาะที่ของ SPD ที่ความยาวคลื่นที่กำหนด หรือในทางปฏิบัติ ช่วงความยาวคลื่น ตัวอย่างเช่น เมื่อกำหนดขนาดสีBและVซึ่งได้รับการปรับเทียบให้เท่ากันสำหรับดาว A0V (เช่นVega ) อุณหภูมิสีของดาวฤกษ์จะถูกกำหนดโดยอุณหภูมิที่ดัชนีสีของตัวแผ่รังสีแบบวัตถุดำตรงกับดัชนีสีของดาวฤกษ์ นอกจากดัชนี สี B แล้ว ยังสามารถใช้ดัชนีสีอื่นๆ ได้อีกด้วย อุณหภูมิสี (รวมถึงอุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กันที่กำหนดไว้ข้างต้น) อาจแตกต่างจากอุณหภูมิประสิทธิผลที่กำหนดโดยฟลักซ์การแผ่รังสีของพื้นผิวดาวฤกษ์อย่างมาก ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิสีของดาว A0V อยู่ที่ประมาณ 15000 K เมื่อเทียบกับอุณหภูมิประสิทธิผลประมาณ 9500 K [ 34 ]

สำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ในทางดาราศาสตร์ (เช่น การวางดาวบนแผนภาพ HRหรือการกำหนดอุณหภูมิของฟลักซ์แบบจำลองที่เข้ากับสเปกตรัมที่สังเกตได้) อุณหภูมิยังผลเป็นปริมาณที่น่าสนใจ ความสัมพันธ์ระหว่างสีและอุณหภูมิยังผลต่างๆ มีอยู่ในเอกสารทางวิชาการ ความสัมพันธ์เหล่านี้ยังขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของดาวฤกษ์อื่นๆ เล็กน้อย เช่น ความเป็นโลหะของดาวฤกษ์และแรงโน้มถ่วงพื้นผิว[ 35 ]

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

  • Stroebel, Leslie; John Compton; Ira Current; Richard Zakia (2000). วัสดุและกระบวนการถ่ายภาพพื้นฐาน (ฉบับที่ 2). บอสตัน: Focal Press. ISBN 0-240-80405-8.
  • Wyszecki, Günter; Stiles, Walter Stanley (1982). "3.11: อุณหภูมิการกระจายตัว อุณหภูมิสี และอุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กัน" วิทยาศาสตร์สี: แนวคิดและวิธีการ ข้อมูลเชิงปริมาณและสูตรนิวยอร์ก: Wiley. หน้า  224–229 . ISBN 0-471-02106-7.
  • เครื่องคำนวณแปลงค่าเคลวินเป็น RGBจาก Academo.org
  • บอยด์, แอนดรูว์. อุณหภูมิเคลวินในการถ่ายภาพ ที่ The Discerning Photographer.
  • แชริตี้, มิทเชล. วัตถุสีดำมีสีอะไร?ค่า sRGB ที่สอดคล้องกับวัตถุสีดำที่มีอุณหภูมิแตกต่างกัน
  • ลินด์บลูม, บรูซ. การนำวิธีของโรเบิร์ตสันมาใช้ในภาษา ANSI C เพื่อคำนวณอุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กันของสีในระบบพิกัด XYZ
  • Konica Minolta Sensing. ภาษาแห่งแสงเก็บถาวรเมื่อวันที่ 12 สิงหาคม 2022 ที่Wayback Machine
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Color_temperature&oldid=1359893719 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ อุณหภูมิสี

อุณหภูมิสี เป็นพารามิเตอร์ที่อธิบาย สี ของ แหล่งกำเนิด แสงที่มองเห็นได้ โดยเปรียบเทียบกับสีของ แสงที่ปล่อยออกมา จาก วัตถุในอุดมคติที่ไม่สะท้อนแสงและทึบแสง อุณหภูมิ...

การแบ่งประเภทแสงไฟ

อุณหภูมิสีของ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ที่ปล่อยออกมาจาก วัตถุดำ ในอุดมคติ ถูกกำหนดให้เป็นอุณหภูมิพื้นผิวใน หน่วยเคลวิน หรืออีกทางหนึ่งคือใน หน่วยไมโครเรซิโปรคัลดีกรี (ไมร์ด) [ 9 ] ซึ่งทำให้สามารถกำหนดมาตรฐานที่ใช้เปรียบเทียบแหล่งกำเนิดแสงได้

พระอาทิตย์

ดวง อาทิตย์ มีลักษณะใกล้เคียงกับตัวแผ่รังสีแบบวัตถุดำ อุณหภูมิประสิทธิผล ซึ่งกำหนดโดยกำลังการแผ่รังสีทั้งหมดต่อหน่วยตารางเมตร คือ 5,772 K [ 10 ] อุณหภูมิสีของ แสงอาทิตย์ เหนือชั้นบรรยากาศอยู่ที่ประมาณ 5,900 K [ 11 ]

อุณหภูมิอนันต์

สีของวัตถุดำที่ร้อนระอุอย่างไม่มีที่สิ้นสุด#94b1ff