Színhőmérséklet

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A színhőmérséklet a látható fény egy jellegzetessége.

Emelkedő hőmérsékletű feketetestek színe. Megj.: Az ábra méréstechnikailag nem pontos

Egy fényforrás színhőmérsékletét az általa okozott színérzet és egy hipotetikus feketetest-sugárzó által létrehozott színérzet alapján határozzák meg. Izzólámpák esetében, lévén, hogy a fény izzásból származik, a színhőmérséklet jól egybe esik az izzószál hőmérsékletével. A nem hőmérsékleti sugárzás elvén működő fényforrások, mint például a fénycsövek esetében közvetlen fizikai jelentése nincsen. Ezért ilyenkor inkább „korrelált színhőmérsékletről” beszélünk. Elterjedt jelölése: CCT (Correlated Color Temperature)

CIE (1931) xy színtér, benne különböző feketetest-sugárzókkal.

Alkalmazásai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ergonómia[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A különböző színhőmérsékletek befolyásolják az ember hőérzetét és koncentrálóképességét. Tradicionális okokból a színhőmérséklet fordított hőmérsékleti asszociációkat okoz. A kékebb árnyalatok, bár magasabb színhőmérsékletűek, alacsonyabb hőmérséklet érzetét keltik. Hasonlóképp a vörösebb árnyalatok melegebbnek tűnnek. Ennek oka, hogy vörössel az izzást, és tüzet hozzák összefüggésbe, míg a kékkel inkább a jeget, vagy a vizet.

Ezért hideg munkahelyeknél az alacsonyabb színhőmérsékletű (melegfehér), míg meleg munkahelyeken inkább a magasabb színhőmérsékletű (hidegfehér) árnyalatokat alkalmazzák. További hatása, hogy a melegebb árnyalatok pihentetőbben hatnak, míg munkahelyeken a hidegebb fehér árnyalatokat használják, ugyanis segítik a koncentrációt.

Fotográfia[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A fehér fény mint tudjuk, különböző színű fények keveréke. A különféle fényforrások fényei nem azonos arányban tartalmazzák a fehér fény összetevőit, tehát színük is különbözik egymástól. Az emberi szem bizonyos határok között alkalmazkodik az adott fény színéhez, így a kisebb mértékű eltéréseket mi nem érzékeljük. A fényforrások valós színe az adott fényforrás által kisugárzott energia hullámhossz szerinti eloszlásával írható le. Ez a jelleggörbe megmutatja, hogy az adott fényforrás mennyi energiát sugároz ki a különböző színű komponensekből. Az ábrán néhány fényforrás jelleggörbéje látható. A kisugárzott energia nagyságát a görbe alatti terület adja meg.

A látható tartományban kisugárzott energia hullámhossz szerinti eloszlására jellemző szám a színhőmérséklet. Egysége: Kelvin, K (A színhőmérséklet jele 1972 előtt kelvin (K) volt. A színhőmérsékletet régebben miredben adták meg, mired = 1 000 000 / K.

Egy ideális termikus fényforrás által kisugárzott fény színhőmérséklete megegyezik annak kelvinben kifejezett hőmérsékletével. A nem ideális termikus sugárzók (például izzószál) és a nem termikus sugárzók (például fénycső) színhőmérséklete megegyezik annak az ideális termikus sugárzónak hőmérsékletével, amellyel azonos színű fényt sugároz ki. Az izzólámpák színhőmérséklete csak kevéssé tér el az izzószál hőmérsékletétől. A termikus sugárzók közös tulajdonsága, hogy az általuk kisugárzott energia hullámhossz szerinti eloszlását leíró jelleggörbéjük folytonos. Ilyen folytonos jelleggörbék az ábra a., b. és c. görbéi.

A színhőmérséklet emelkedésével a fény vörös összetevői csökkennek, míg kék összetevői növekedek, tehát minél magasabb a fény színhőmérséklete, annál "kékebb", és minél alacsonyabb a fény színhőmérséklete annál "vörösebb" lesz a színe. Az ábra c. görbéjén egy magas színhőmérsékletű fényforrás (10000 K), míg b. görbéjén egy alacsony színhőmérsékletű fényforrás (2800 K) hullámhossz szerinti energiaeloszlása látható. Az a. görbe közepes színhőmérsékletet jelöl. (5600 K)

A színes fotonyersanyagok -szemünkkel ellentétben- nem alkalmazkodnak a különféle fényforrások eltérő színhőmérsékleteihez, ezért a filmek gyártása során definiálni kell egy színhőmérséklet értéket, amelynél a film színhelyes képet ad. Nem megfelelő színhőmérsékletű világítás alkalmazásánál, a nyersanyagok feltűnő elszineződéssel reagálnak a különbségre. A ma használatos filmek többsége napfény színérzékenyítésű napfényfilm tehát 5600 K-re van hangolva, mivel az általános (ún. fotográfiai) napfény 5600 K színhőmérsékletű. Az ábra a. jelű görbéje mutatja a fotográfiai napfény hullámhossz szerinti energiaeloszlását. Gyártanak még ún. műfényfilmeket, melyeket 3200 K-re érzékenyítenek, mivel a speciális fotóizzók 3200 K színhőmérsékletű fényt sugároznak.

A lumineszcens sugárzók (például fénycső, kompakt fénycső, Na lámpa, Hg-gőz lámpa, stb.) sávos színképpel sugároznak. Az egyes sávok élesen elkülönülnek egymástól, valamint az átlagos energiaszintből magasan kiemelkednek, tehát az ilyen fényforrások fénye jellegzetesen elszínezi a fotónyersanyagot, így nem (nagyon) alkakmasak fotográfiai használatra. Ilyen fényforrásra mutat példát az ábrán d.-vel jelölt színkép. A színhőmérséklet fogalmát a lumineszcens fényforrásokra is kiterjesztették, de természetesen nem fotográfiai értelemben.

A ma használatos vakuk fénye – a napfényhez hasonlóan – 5500-5600 K színhőmérsékletű, tehát fotográfiai szempontból napfénynek tekinthető.

A napfény színhőmérséklete évszaktól, napszaktól függően folyamatosan változik. Derült időben, átlagos napsütés esetén ez kb. 5600 K. Hajnalban vagy naplementekor a színhőmérséklet 2500 K-re is csökkenhet, viszont borult, párás, ködös időben 6-10000 K-re is növekedhet. Nyílt tengeren, ill. magas hegyekben a színhőmérséklet 10-20000 K-t is elérheti.

Néhány színhőmérsékleti adat:

  • Gyertya: 1900 K
  • Háztartási izzólámpa: 2800 K
  • Stúdió világítás: 3200 K
  • Reggeli, délutáni alacsony napállás: 4800 K
  • Átlagos napfény, vaku: 5600 K
  • Napos idő, árnyékban: 6000 K
  • Nappal, kissé felhős égbolt: 8000 K
  • Borult, ködös idő: 10000 K

Felvételkészítésnél a fény színhőmérsékletének módosítására színhőmérséklet módosító szűrőket alkalmaznak. Ezek a szűrők, narancs (ámbra) vagy kék árnyalatukkal, fokozatuknak megfelelően csökkentik vagy növelik a rajtuk áthaladó fény színhőmérsékletét. A legáltalánosabban használt színhőmérséklet módosító szűrők a skylight szűrők, amelyek kis mértékben csökkentik a fény színhőmérsékletét, melegebb tónusúvá teszik a képet. A legtöbb ilyen szűrő egyben az UV tartomány egy részét is kiszűri. A konverziós szűrők lehetővé teszik, hogy műfény megvilágításban napfény film alkalmazásával ill. hogy napfény megvilágításban műfény film alkalmazásával is színhelyes képet kapjunk. A 85 (KR-12) jelű (narancs színű) konverziós szűrő 5600 K-ről 3200 K-re, míg a 80B (LB-12) jelű (kék színű) konverziós szűrő 3200 K-ről 5600 K-re módosítja a színhőmérsékletet.

A digitális fényképezőgépek többségénél lehetőség van a kívánt "nyersanyag színérzékenyítés" beállítására. Ezt a videotechnikából átvett "fehéregyensúly állítás" (régebbi szóhasználattal "fehérszint állítás") kifejezéssel jelölik. Az olcsóbb eszközöknél ez néhány előre programozott lépésben történik, drágább, ill. professzionális eszközöknél az előre programozott lépések mellett lehetőség van folyamatos hangolásra is.

TV és vetítéstechnika[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Művészet[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]