Apa itu suhu warna? Ini adalah sumber cahaya, yang merupakan radiasi benda hitam yang ideal. Ini memancarkan nuansa tertentu, yang sebanding dengan sumber cahaya. Suhu warna adalah karakteristik sinar tampak yang memiliki aplikasi penting dalam pencahayaan, fotografi, videografi, penerbitan, manufaktur, astrofisika, hortikultura, dan banyak lagi.
Dalam praktiknya, istilah ini hanya masuk akal untuk sumber cahaya yang benar-benar sesuai dengan radiasi beberapa jenis benda hitam. Artinya, sinar mulai dari merah ke oranye, dari kuning ke putih dan putih kebiruan. Tidak masuk akal untuk membicarakan, misalnya, cahaya hijau atau ungu. Saat menjawab pertanyaan tentang apa itu suhu warna, pertama-tama harus dikatakan bahwa biasanya dinyatakan dalam Kelvin menggunakan simbol K, satuan radiasi absolut.
Jenis cahaya
CG di atas 5000K disebut "warna dingin" (warna biru), dan lebih rendah, 2700-3000K - "hangat" (kuning). Opsi kedua dalam konteks ini analog dengan suhu warna yang dipancarkan dari luminer. Puncak spektralnya lebih dekat ke inframerah, dan sebagian besar sumber alami memancarkan radiasi yang signifikan. Fakta bahwa pencahayaan "hangat" dalam pengertian ini sebenarnya memiliki CG yang "lebih dingin" sering membingungkan. Ini adalah aspek penting dari suhu warna.
CT radiasi elektromagnetik yang dipancarkan oleh benda hitam ideal didefinisikan sebagai t permukaannya dalam kelvin atau alternatifnya dalam mired. Ini memungkinkan Anda untuk menentukan standar yang digunakan untuk membandingkan sumber cahaya.
Karena permukaan panas memancarkan radiasi termal tetapi bukan pencurahan benda hitam yang sempurna, suhu warna cahaya tidak mewakili t permukaan sebenarnya.
Pencahayaan
Berapa suhu warnanya, menjadi jelas. Tapi untuk apa?
Untuk pencahayaan interior bangunan, seringkali penting untuk memperhitungkan CG pancaran. Warna yang lebih hangat, seperti suhu warna lampu LED, sering digunakan di tempat umum untuk meningkatkan relaksasi, sedangkan warna yang lebih dingin digunakan untuk meningkatkan konsentrasi, seperti di sekolah dan kantor.
Akuakultur
Dalam budidaya ikan, suhu warna memiliki fungsi dan fokus yang berbeda di semua industri.
Dalam akuarium air tawar, DH biasanya hanya penting untuk mendapatkan lebih banyakgambar yang menarik. Cahaya umumnya dirancang untuk menciptakan spektrum yang indah, terkadang dengan fokus sekunder untuk menjaga tanaman tetap hidup.
Dalam akuarium air asin/karang, suhu warna merupakan bagian integral dari kesehatan. Antara 400 dan 3000 nanometer, cahaya dengan panjang gelombang yang lebih pendek dapat menembus lebih dalam ke dalam air daripada cahaya dengan panjang gelombang yang panjang, menyediakan sumber energi yang diperlukan untuk alga yang ditemukan di karang. Ini setara dengan peningkatan suhu warna dengan kedalaman cairan dalam kisaran spektral ini. Karena karang cenderung hidup di perairan dangkal dan menerima sinar matahari langsung yang intens di daerah tropis, fokusnya adalah pada simulasi situasi ini di bawah cahaya 6500 K.
Suhu warna lampu LED digunakan untuk menjaga akuarium agar tidak mekar di malam hari, sekaligus meningkatkan fotosintesis.
Pemotretan digital
Di area ini, istilah ini terkadang digunakan secara bergantian dengan white balance, yang memungkinkan nilai rona ditetapkan ulang untuk mensimulasikan perubahan suhu warna sekitar. Sebagian besar kamera digital dan perangkat lunak pencitraan menyediakan kemampuan untuk mensimulasikan nilai lingkungan tertentu (seperti cerah, berawan, tungsten, dll.).
Pada saat yang sama, daerah lain hanya memiliki nilai white balance dalam Kelvin. Opsi ini mengubah nada, suhu warna ditentukan tidak hanya di sepanjang sumbu biru-kuning, tetapi beberapa program menyertakan kontrol tambahan (kadang-kadang diberi labelseperti "hue") yang menambahkan sumbu ungu-hijau, mereka agak tunduk pada interpretasi artistik.
Film fotografi, suhu warna terang
Film fotografi tidak merespons sinar dengan cara yang sama seperti retina manusia atau persepsi visual. Sebuah objek yang tampak putih bagi pengamat mungkin tampak sangat biru atau oranye dalam sebuah foto. Keseimbangan warna mungkin perlu dikoreksi selama pencetakan untuk mencapai WB netral. Tingkat koreksi ini terbatas karena film berwarna biasanya memiliki tiga lapisan yang sensitif terhadap warna yang berbeda. Dan ketika digunakan di bawah sumber cahaya yang "salah", setiap ketebalan mungkin tidak merespons secara proporsional, menghasilkan rona aneh dalam bayangan, meskipun nada tengah tampaknya merupakan keseimbangan yang tepat antara putih, suhu warna di bawah kaca pembesar. Sumber cahaya dengan spektrum terputus-putus, seperti tabung fluoresen, juga tidak dapat sepenuhnya dikoreksi dalam cetakan, karena salah satu lapisan mungkin hampir tidak merekam gambar sama sekali.
TV, video
Di NTSC dan PAL TV, peraturan mengharuskan layar memiliki suhu warna 6500K. Di banyak TV kelas konsumen, ada penyimpangan yang sangat mencolok dari persyaratan ini. Namun, dalam contoh kualitas yang lebih tinggi, suhu warna dapat disesuaikan hingga 6500 K melalui pengaturan yang telah diprogram sebelumnya atau kalibrasi khusus.
Sebagian besar kamera video dan digital dapat menyesuaikan suhu warna,memperbesar subjek putih atau netral dan mengaturnya ke "WB" manual (memberi tahu kamera bahwa subjeknya bersih). Kamera kemudian menyesuaikan semua rona lainnya sesuai dengan itu. Keseimbangan putih sangat penting, terutama di ruangan dengan pencahayaan fluoresen, suhu warna lampu LED, dan saat memindahkan kamera dari satu pencahayaan ke pencahayaan lainnya. Sebagian besar kamera juga memiliki fitur keseimbangan putih otomatis yang mencoba mendeteksi warna cahaya dan mengoreksinya. Meskipun pengaturan ini dulunya tidak dapat diandalkan, pengaturan ini telah sangat ditingkatkan pada kamera digital saat ini dan memberikan keseimbangan putih yang akurat dalam berbagai kondisi pencahayaan.
Aplikasi artistik melalui kontrol suhu warna
Pembuat film tidak melakukan "keseimbangan putih" seperti yang dilakukan operator kamera video. Mereka menggunakan teknik seperti filter, pemilihan film, pre-flash dan grading warna pasca-pengambilan, baik dalam eksposur lab dan digital. Sinematografer juga bekerja sama dengan desainer set dan kru pencahayaan untuk mencapai efek warna yang diinginkan.
Bagi seniman, sebagian besar pigmen dan kertas memiliki warna dingin atau hangat, karena mata manusia dapat mendeteksi bahkan sedikit saturasi. Abu-abu dicampur dengan kuning, oranye atau merah adalah "abu-abu hangat". Hijau, biru atau ungu menciptakan "nada dingin". Perlu dicatat bahwa pengertian derajat ini adalah kebalikan dari pengertian suhu sebenarnya. Biru digambarkan sebagai"lebih dingin", meskipun itu berhubungan dengan benda hitam bersuhu tinggi.
Desainer pencahayaan terkadang memilih filter CG, biasanya untuk mencocokkan cahaya yang secara teoritis putih. Karena suhu warna lampu LED jauh lebih tinggi daripada tungsten, penggunaan kedua lampu ini dapat menghasilkan kontras yang mencolok. Oleh karena itu terkadang dipasang lampu HID yang biasanya memancarkan 6000-7000 K.
Lampu dengan fungsi pencampuran nada juga mampu menghasilkan cahaya seperti tungsten. Suhu warna juga dapat menjadi faktor saat memilih bohlam, karena masing-masing bohlam kemungkinan akan memiliki suhu warna yang berbeda.
Rumus
Keadaan kualitatif cahaya dipahami sebagai konsep suhu cahaya. Suhu warna berubah ketika jumlah radiasi di beberapa bagian spektrum berubah.
Gagasan menggunakan pemancar Planck sebagai kriteria untuk menilai sumber cahaya lain bukanlah hal baru. Pada tahun 1923, menulis tentang "klasifikasi suhu warna dalam kaitannya dengan kualitas", Priest pada dasarnya menggambarkan CCT seperti yang dipahami saat ini, bahkan sampai menggunakan istilah "warna semu t".
Beberapa peristiwa penting terjadi pada tahun 1931. Dalam urutan kronologis:
- Raymond Davis menerbitkan artikel tentang "suhu warna berkorelasi". Mengacu pada lokus Planck pada diagram rg, ia mendefinisikan CCT sebagai rata-rata "t komponen utama" menggunakan koordinat trilinear.
- CIE mengumumkan ruang warna XYZ.
- Dekan B. Juddmenerbitkan sebuah artikel tentang sifat "perbedaan yang paling tidak terlihat" dalam kaitannya dengan rangsangan berwarna. Secara empiris, ia menentukan bahwa perbedaan sensasi, yang ia sebut E untuk "langkah pembedaan antara warna… Empfindung", sebanding dengan jarak warna pada grafik.
Merujuk padanya, Judd menyarankan agar
K E=| dari 1 - dari 2 |=maks (| r 1 - r 2 |, | g 1 - g 2 |).
Langkah penting dalam sains
Perkembangan ini telah membuka jalan bagi penciptaan ruang kromatisitas baru yang lebih cocok untuk mengevaluasi CG yang berkorelasi dan perbedaannya. Dan juga formula yang membawa sains lebih dekat untuk menjawab pertanyaan tentang suhu warna apa yang digunakan oleh alam. Menggabungkan konsep perbedaan dan CG, Priest membuat pernyataan bahwa mata peka terhadap perbedaan konstan dalam suhu "terbalik". Perbedaan satu derajat timbal balik mikro (mcrd) cukup mewakili perbedaan nyata yang meragukan di bawah kondisi pengamatan yang paling menguntungkan.
Priest menyarankan untuk menggunakan "skala suhu sebagai skala untuk mengurutkan kromatisitas berbagai sumber cahaya secara berurutan." Selama tahun-tahun berikutnya, Judd menerbitkan tiga artikel penting lainnya.
Pertama mengkonfirmasi temuan Priest, Davis, dan Judd, dengan bekerja pada kepekaan terhadap variasi suhu warna.
Yang kedua mengusulkan ruang rona baru, dipandu oleh prinsip yang telah menjadi cawan suci: keseragaman persepsi (jarak kromatisitas harus sepadan dengan perbedaan persepsi). Melalui transformasi proyektif, Judd menemukanlebih banyak "ruang homogen" (UCS) untuk menemukan CCT.
Dia menggunakan matriks transformasi untuk mengubah nilai X, Y, Z dari sinyal tiga warna menjadi R, G, B.
Artikel ketiga menggambarkan lokasi kromatisitas isotermal pada diagram CIE. Karena titik isotermal membentuk normal pada UCS, konversi kembali ke bidang xy menunjukkan bahwa mereka masih berupa garis, tetapi tidak lagi tegak lurus terhadap lokus.
Perhitungan
Gagasan Judd untuk menentukan titik terdekat dengan lokus Planck dalam ruang kromatisitas homogen masih relevan hingga saat ini. Pada tahun 1937, McAdam mengusulkan "diagram keseragaman skala warna yang dimodifikasi" berdasarkan beberapa pertimbangan geometris yang disederhanakan.
Ruang kromatisitas ini masih digunakan untuk perhitungan CCT.
Metode Robertson
Sebelum munculnya komputer pribadi yang canggih, biasanya memperkirakan suhu warna yang berkorelasi dengan interpolasi dari tabel dan bagan pencarian. Metode yang paling terkenal adalah yang dikembangkan oleh Robertson, yang memanfaatkan interval skala Mired yang relatif seragam untuk menghitung CCT menggunakan interpolasi linier dari nilai isotermik.
Bagaimana jarak dari titik kontrol ke isoterm ke-i ditentukan? Hal ini dapat dilihat dari rumus di bawah ini.
Distribusi daya spektral
Imisumber cahaya dapat dicirikan. Kurva SPD relatif yang disediakan oleh banyak produsen mungkin telah diperoleh dalam langkah 10 nm atau lebih pada spektroradiometer mereka. Hasilnya adalah distribusi daya yang jauh lebih halus daripada lampu konvensional. Karena pemisahan ini, peningkatan yang lebih halus direkomendasikan untuk pengukuran lampu neon, dan ini membutuhkan peralatan yang mahal.
Matahari
Suhu efektif, ditentukan oleh daya pancaran total per unit persegi, adalah sekitar 5780 K. CG sinar matahari di atas atmosfer mewakili sekitar 5900 K.
Saat matahari melintasi langit, matahari bisa berwarna merah, oranye, kuning atau putih, tergantung posisinya. Perubahan warna bintang pada siang hari terutama disebabkan oleh hamburan dan bukan karena perubahan radiasi benda hitam. Warna biru langit disebabkan oleh hamburan sinar matahari di atmosfer, yang cenderung menyebarkan warna biru lebih banyak daripada warna merah.
