Kleurtemperatuur

Een kleurtemperatuur is een kenmerk van een lichtbron die het mogelijk maakt de kleur ervan te evalueren. Dit is een eenvoudige en illustratieve parameter, ondanks de vage definities uiteengezet door de officiële wetenschap. Het lijkt erop dat het onmogelijk is om de temperatuur en kleur met elkaar te verbinden, maar ervaren smeden weten dat het al is toegestaan ​​om een ​​donkere kersenblank te smeden. Hieronder in de tekst wordt in detail uitgelegd hoe fysici tot deze merkwaardige interpretatie kwamen.

Stralingsspectrum en fysiologische kenmerken van het oog.

Laten we ons, om het onderwerp volledig te begrijpen, vertrouwd maken met het concept van de locus van kleuren. Dit figuur doet denken aan een naar links gebogen en omgekeerde parabool, massaal gevonden in de literatuur. Er wordt geen uitleg gegeven voor de ingezonden afbeelding. Ondertussen worden kleurenschema's die worden gebruikt in televisie en drukwerk niet uit de lucht gehaald. Altijd gingen mensen uit van de realiteit.

Volgens wetenschappers zijn mensen twee soorten receptoren te zien: staven en kegeltjes. En de eerste vandaag zijn niet geïnteresseerd, zijn uitsluitend in het donker betrokken en zien geen kleuren. Er is experimenteel vastgesteld dat er drie soorten kegeltjes worden onderscheiden:

1. Longwave.
2. Middengolf.
3. Kortegolf.

Gebaseerd op het werk van twee wetenschappers, David Wright en John Gilda, werd in 1931 het eerste bloemenmodel gemaakt. Het correleerde nauw met de fysiologische kenmerken van het menselijk oog, die vaak over het hoofd wordt gezien in gespecialiseerde literatuur. Het zichtbare spectrum, dat door de meeste mensen wordt onderscheiden( kleurenblindheid telt niet), is beperkt van het laagfrequente gedeelte tot rood en van de hoge frequenties tot paars. In het midden zijn geel en groen. Dus, uit ervaring, vonden we dat:

• Lange-golfkegels van het oog vertonen een maximale gevoeligheid in het gebied van 600 nm. Het is dichtbij rood. Biologische sensoren hebben een tweede piek, nu ongeveer 450 nm. Die bijna paars van kleur is.
• De gevoeligheid van de middengolf bevindt zich ongeveer in het midden. Daar, in de regio van 550 nm, is het groen.
• Kortegolfkegels een beter waargenomen paarse kleur. Detecteer de maximale( in amplitude) gevoeligheid.

Deze patronen vormden de basis voor het maken van een locus en vervolgens in RGB-, CMYK- en andere systemen. Kleuren bestaan ​​alleen in de geest van de mens. In de fysieke wereld is dit gewoon een bepaald emissiespectrum. Als we het in detail hebben, is dit gebied verantwoordelijk voor minder dan 0,04% van het optische bereik. Het spectrum van radiogolven, röntgenstralen en gammastraling neemt veel meer ruimte in beslag. Maar voor een man wordt 90% van de informatie verkregen via het visuele kanaal.

Uit wat is gezegd, volgt dat de gevoeligheid van het oog voor frequenties niet hetzelfde is. Bijvoorbeeld, het zien van ultraviolet licht wordt aan niemand gegeven, individuele helderzienden observeren een aura. Gemiddeld schommelt de gevoeligheid van de ogen van een persoon rond de middelgrote klokvormige grafieken met pieken, waarvan de coördinaten in de bovenstaande lijst zijn aangegeven. Afdrukken, televisie en andere aanverwante bedrijfstakken zijn gericht op de meerderheid van de bevolking. En kom op het punt.

In de loop van het onderzoek bleek dat de kleuren die voldoen aan de Kruithof-curve, die geen pijn en schade aan een persoon veroorzaken, in een kegel liggen met een zool in de vorm van een hoef van een paard. Op drie assen wordt het effect van straling geproduceerd op de eerder genoemde soorten kegels uitgesteld. Het is moeilijk voor een persoon op het moment van de ontwikkeling van de geschiedenis om te werken met driedimensionale figuren, daarom is de verdeling van kleuren geoptimaliseerd voor het vliegtuig. De vorm is enigszins vervormd, maar de perceptie is vereenvoudigd. Ingevoerde waarden:

1. X - de intensiteit van de gloed van het laagfrequente deel van het spectrum. Grafiek in de literatuur over rode kleur, om nogmaals de nadruk te leggen op de locatie( zie hierboven over de grenzen van het zichtbare bereik).Zoals reeds opgemerkt, gaat een deel van de violette stroom in relatief kleine mate naar deze "poorten".
2. Y - berekend voor het middelste deel van het spectrum; in de grafieken is het groen weergegeven.
3. Z - vergelijkbaar, maar voor het bovenste deel van het spectrum. Kleur - blauw.

Alle drie de grootheden worden als integraal herkend, berekend over een bereik van een bepaalde lengte langs de frequentie-as( abscis).Vertegenwoordig het product van de gevoeligheid van het overeenkomstige type kegels op de vermogensfluxdichtheid van de stralingsbron in dit gebied. Over nauwe samenhang met fysiologie zoals hierboven vermeld. Het CIE1931-kleursysteem dat in 1931 werd goedgekeurd, weerspiegelt dus de eigenschappen van een voorwerp en het vermogen van kegels om emissies te ontvangen. Volgens dit concept worden twee coördinaten genomen - X en Y - elk bevat de totale lichtkracht van het lichaam, Z wordt indirect in aanmerking genomen( zie de figuur van Wikipedia).

In de formules geeft de Griekse letter lambda de golflengte aan, en I is de lichtkracht van het lichaam( spectrum).Herinner dat x, y en z verschillende soorten kegeltjes van het menselijk oog karakteriseren. Laten we het nu hebben over de verbinding met de kleurtemperatuur.

Absolute-blackbody

door Hilbert in 1912 bewees dat in een staat van thermodynamisch evenwicht, de straling van een absoluut zwart lichaam voldoet aan de wet van Kirchhoff( zie fig.).Ongeveer de sferen van de meeste sterren zijn geschikt voor deze gelegenheid. Het wordt mogelijk om hun geschatte temperatuur( en zelfs het temperatuurveld) te bepalen door een spectrale analyse uit te voeren. In het kort: een absoluut zwart lichaam straalt een maximum uit van de vermogensdichtheid, die wordt bepaald volgens de Wien-verplaatsingswet, die in de huidige interpretatie de locatie van de piek aangeeft. Deze frequentie, die de "top van de berg" in de grafiek is, is direct gerelateerd aan de temperatuur( in kelvins).

Het helderheidsspectrum van een absoluut zwart lichaam wordt op een bepaalde manier door het oog waargenomen. Voor elke temperatuur is het uniek, en lezers hebben al geraden dat dit wordt beschouwd als de ware definitie van de waarde die vandaag wordt beschouwd. Door de superpositie van de velden( alle kleuren van het zichtbare bereik) wordt een bepaald gemiddelde verkregen dat uniek wordt weergegeven op de locus. Op de foto genomen van Wikipedia, wordt de locatie van de punten weergegeven als een gebogen donkere lijn. De inkepingen geven de kleurtemperatuur aan.

De afhankelijkheid van het spectrum van de temperatuur en het effect van de parameter op menselijke circadiane ritmen

Er is vastgesteld dat blauwe sterren heter zijn dan rode, en de zon in het midden, die aan het gemiddelde voldoet. Vandaag, volgens de wetenschap, heeft onze ster ongeveer de helft van de ontwikkeling doorgemaakt, wat zal resulteren in de transformatie naar een witte dwerg. Op basis van de onderzoeksresultaten werden conclusies getrokken over de levensduur van het zonnestelsel, bijna 5 miljard jaar. Voor elke kleurtemperatuur leiden fijnproevers poëtische vergelijkingen die een onbedorven beginner tot een doodlopende weg leiden. Er wordt bijvoorbeeld gezegd dat de waarde van 5000 K overeenkomt met het licht van de zon, dat op zijn hoogste punt ligt, en 9500 K komt overeen met de hemel aan de noordkant van de horizon bij zonsopgang.

De vraag rijst meteen - wat gebeurt er helderder dan de zon op zijn hoogste punt. De essentie komt neer op kleur. Alleen die kleur zou hetere sterren hebben gehad dan de zon. In de classificatie was de noordkant van de lucht hoger. Maar de vermogensfluxdichtheid is relatief klein, het verblindt het oog niet. Daarom, denkend aan een gloeilamp in de winkel, denk niet dat de verhoogde kleurtemperatuur logischer zal zijn. De parameterwaarde is niet bedoeld om kracht te karakteriseren.

Nog een voorbeeld: een verre, hete blauwe ster 's nachts aan de hemel is niet helderder dan een vuurvliegje. Hoewel als je de ster op korte afstand nadert, het resultaat voorspelbaar is. Voor een persoon overdag, wordt de kleurtemperatuur van 5000 - 5500 K als optimaal beschouwd en het heeft geen zin om een ​​lamp te kiezen met een grote waarde, behalve om decoratieve redenen. Overigens hangt de vraag in kwestie nauw samen met het concept van kleurweergave: een persoon voelt zich gezelliger, verlicht door de natuurlijke stralen van de zon. Al het andere lijkt onnatuurlijk of beangstigend. Om deze reden verschenen er op het licht DRL-lampen met gecorrigeerde parameters.

Het is al lang bewezen dat verlichting bioritmen beïnvloedt. Er is vastgesteld dat de aanpassing van organismen binnen een bepaald interval plaatsvindt. Bioritmen zenden geen exacte perioden uit, maar de waarden variëren binnen bepaalde limieten. Op het gebied van verlichting is er de Aschoff-regel, die stelt dat circadiane ritmen versneld worden in nachtdieren in het donker. Paradox - bij mensen, onder vergelijkbare omstandigheden, is het tegenovergestelde waar. Voor het bewijs, de professor geplaatst in een donker appartement twee zonen( 1962).Later bleek dat de slaap-waakcyclus een half uur was verlengd in vergelijking met de gebruikelijke.

De wetenschap weet dat het groeihormoon het meest intensief wordt geproduceerd van 23.00 uur tot één uur in de ochtend. En de tijd die wordt genomen is lokaal! Niet Moskou, niet regionaal, maar geografisch. Circadiane ritmen bepalen dus de periode van slaap en waakzaamheid en andere belangrijke punten.

Als een atleet bijvoorbeeld het schema van de dag niet volgt, zal de spiergroei zeker vertragen. Aan het begin van de jaren 60 zijn actieve studies van circadiane ritmen niet toevallig. Toen besefte de mens dat wetten in de ruimte anders zijn. Bijvoorbeeld, de bekende krant Speed-info publiceerde een opmerking dat onder gewichtloze omstandigheden de reproductiefunctie verloren is gegaan. Bescherming tegen verspilling van hulpbronnen?

Hoogtepunten en gunstige effecten. Kippen met behulp van blootstelling aan licht worden op een bepaalde manier gedwongen overuren te maken. Na het verdwijnen van de externe factor, worden de circadiaanse ritmen kort bewaard, als gevolg van traagheid, en kregen ze de naam( Latin Circa - approximate).Het is empirisch vastgesteld dat door het variëren van de verlichting, het eenvoudig is om de fase van sommige processen te veranderen. Bijvoorbeeld om na middernacht of overdag te slapen. Tegelijkertijd blijft de periode vrijwel ongewijzigd. Maximale afwijkingen komen overeen met 18 en 30 uur: voor hamsters bijvoorbeeld 21-26 uur.

echter! In extreme posities werd dissynchronisatie van individuele circadiane ritmen van een enkel organisme waargenomen. Het is bijvoorbeeld mogelijk om rivieroevers van isopoden te hechten, waarvan de kleur( pigmentatie) onnatuurlijk leek. Er is vastgesteld dat continue blootstelling aan fel licht met name ongunstig wordt voor circadiane ritmen. Het is nu duidelijk dat, naast deze factoren, licht de alfa-ritmen van de hersenen beïnvloedt. Kleurtemperatuur kan de prestaties verbeteren of vertragen. Het moet de voorkeur hebben voor de slaapkamerwaarden tot 3000 K. Deze kleurtemperatuur komt overeen met een warme, gele tint. Intensiteit is niet bedoeld om te hoog te zijn.

Om de efficiëntie van vitale activiteit te maximaliseren, is stimulatie met geluids- en lichtfactoren tijdens de waakperiode mogelijk door de kleurtemperatuur te variëren. Dit is vooral belangrijk waar veel afhankelijk is van de kwaliteit van de uitgevoerde acties. In het bijzonder zijn ruimtevaartprojecten al genoemd. Natuurlijk zijn we niet in staat om specifieke aanbevelingen te doen, de meeste gegevens zijn geclassificeerd. Maar het is bijvoorbeeld bekend dat tijdens ondervragingen een continu helder licht dat de ogen treft, wordt gebruikt en dat de terroristen periodiek worden behandeld met infrageluid. En kleurtemperatuur speelt een belangrijke rol.