Цветовая температура для квартиры. Какой свет лучше: желтый или белый? Цветовая температура освещения

Каждая лампочка имеет свое название и описание излучаемого освещения: «теплый», «холодный» свет или «дневной». Но не всегда достаточно просто знать наименование, чтобы определиться с выбором освещения – очень важно правильно определить предназначение этого самого света.

Ответим на вопрос, что такое цветовая температура светодиодных ламп и выясним, какие именно оттенки света лучше всего использовать в тех или иных случаях.

Что это такое?

Цветовая температура (ЦТ) – это тон источника света. По формуле Планка она определяется как температура абсолютно черного тела, излучающего свет сопоставимого с цветом источника излучения.

Температура цвета является характеристикой видимого света и имеет важные применения в освещении, фотографии, кинематографе, издательском деле, производстве, астрофизике, садоводстве и других областях. На практике же она имеет смысл только для источников света, которые ближе всего соответствуют излучению черного тела, то есть на линии от красновато-оранжевого и желтого до белого и сине-белого цвета.

Температура света не является фактической температурой тела – горячая поверхность выделяет тепло, но при этом не является излучением абсолютно черного тела. То есть термин «температура» не имеет никакого отношения к тому, насколько горячая лампочка на ощупь.

Лампа накаливания

Цветовая температура ламп накаливания имеет примерно 2 700 К, при этом нить накала нагревается до этой же температуры, что относит этот вид освещения к электромагнитному тепловому излучению света.

Многие другие источники света, такие как флуоресцентные лампы или светодиоды, излучают свет преимущественно в результате процессов, отличных от теплового излучения. То есть испускаемое излучение не следует за формой спектра черного тела. Подобные источники освещения относят к коррелированным цветовым температурам – температура абсолютно черного тела, которое находится в раскаленном состоянии и обладает определенными свойствами.

Люминесцентные лампы

Цветовая температура люминесцентных ламп характеризуется сравнением с абсолютно черным телом. Изменение показателей меняет свойства составляющих цветового спектра. При пересечении определенной отметки по шкале Кельвина наблюдается повышение синего света и спад красного, при понижении температуры происходят противоположные изменения.

Светодиодная лампа

Цветовая температура светодиодов при свечении не использует тепловые источники нагрева – при излучении в 2 700 К они нагреваются максимум до 80º C.

Существует шкала цветовой температуры, которая выражается не в градусах, а в Кельвинах, и обозначается символом «K» – единица измерения для абсолютной температуры. Она подходит как для светодиодных ламп, так и для ламп другого типа.

Спектральный пик теплого цвета близок к инфракрасному, в то же время большинство естественных источников теплого цвета излучают значительное инфракрасное излучение. Тот факт, что теплое освещение в этом смысле фактически имеет более холодную цветовую температуру, может привести к путанице.

Индекс цветопередачи (CRI)

Индекс цветопередачи – мера способности источника света правильно отображать цвета различных объектов по сравнению с естественным источником света. Источники света с высоким индексом цветопередачи желательны в критически важных для цвета ситуациях, таких как уход за новорожденными, фотография и кинематография. Шкала измерения CRI обычно принимает 100 за идеальную цветопередачу, а если индекс меньше 39 – цветопередача плохая. Естественный источник тепла – Солнце – имеет CRI, равный 100.

Излучение Солнца приближено к абсолютно черному телу. Эффективная температура, которая определяется общей способностью излучения на единицу площади, составляет около 5 780 К. Цветовая температура солнечного света над атмосферой составляет около 5 900 K.

Поскольку люди видят Солнце через слой атмосферы, оно может показаться им красным, оранжевым, желтым или белым в зависимости от его положения. Меняющийся цвет Солнца в течение дня в основном является следствием рассеяния света, но не имеет отношения к изменениям излучения абсолютно черного тела. Синий цвет неба обусловлен рэлеевским рассеянием солнечного света, который стремится рассеивать синий свет больше, чем красный.

Спектр дневного света аналогичен спектру черного тела с коррелированной цветовой температурой 6 500 K или 5 500 K.

Во время восхода и захода Солнца свет имеет более теплую цветовую температуру из-за увеличения рассеяния света в низкой длине волны с помощью эффекта Тиндаля

Выбор цвета светодиодной подсветки

Какой свет выбрать: теплый или холодный? Предпочтение цветности свечения светодиодных ламп – дело субъективное. Географические и климатические факторы также могут сыграть роль в выборе оттенков света. Чаще всего те, кто живет в более холодных северных климатических условиях, предпочитают теплый свет, а жители южных мест – любители холодного света.

Таблица цветовой температуры светодиодного освещения, как можно увидеть, находится в пределах от 2 700K до 6 500K по шкале Кельвина и включает в себя теплый, холодный свет и дневной.

Свечение светодиодных ламп выше 5 000 К относят к холодному белому свету (голубовато-белый), а более низкие цветовые температуры – 2 700-3 000 К к теплому (от желтовато-белого до красного)

• Теплый белый свет (warm white) находится в диапазоне от 2 700 K до 3 500 K. Он создает успокаивающий и расслабляющий свет, который отлично подходит для спален, гостиных, столовых или ресторанов.
• Дневной свет (neutral white) колеблется от 5 000K–6 000K – четкий и ясный белый свет, который отлично подходит для гаражей, уличного освещения, офисов или магазинов.
• Холодный белый свет (cool white) находится между 6 000K и 7 000K – подходит для повышения бдительности, хорош в коммерческих и промышленных помещениях.

Также могут еще выделять естественный белый свет, который варьируется от 3 500 K до 4 500 K. Чистый белый свет лучше остальных имитирует солнечный, что делает его пригодным для использования практически в любом месте. Подвалы, гаражи и другие темные места, которые имеют слабое освещение, являются хорошим местом для прохладных белых светодиодов.

Цвет свечения светодиодов для освещения нужно выбирать в зависимости от того, где именно вы собираетесь использовать лампу, и от ваших личных предпочтений. Теплый свет хорошо применяем в различных жилых помещениях или в местах, где требуется расслабленная атмосфера. Прохладные цвета хороши для современного стиля и в промышленных, коммерческих условиях; или же если вы просто хотите увеличить яркость.

Используя светодиодные источники света, можно подобрать любой белый цвет по шкале Кельвина. Светодиод продается как источник света «полного цветового спектра» или же «улучшенного спектрального освещения».

Источники света LED, лампы или светильники хорошего качества излучают длину волны света, что больше соответствует тому, что мы видим в естественном солнечном свете, где присутствует полный цветовой спектр.

Выбирая холодный или теплый свет, ориентируйтесь на то, что светодиодные изделия для интерьера предлагаются в диапазоне от теплого белого света и нейтрального до белого дневного.

Оттенки теплее (например, 2 700k) выделяют желтый свет, что может быть полезно для кожи, но не подойдет для коммерческих и промышленных помещений и освещения тканей, продуктов питания, где присутствуют насыщенные яркие цвета, такие как красный, оранжевый и пурпурный. Как правило, внешние помещения освещаются в белом диапазоне дневного света. Любой холодный свет дает синий оттенок, а также искажает восприятие цвета – он подойдет для мастерских, гаражей или наружного освещения.

• Для освещения дома предлагают светодиодные лампы на 3 500 K, 4 000 K и 5 000 K.

• Лампы для встраиваемых потолочных светильников предлагаются в 3 000 K, 4 000 K, 5 000 K.

• Лампы для внешнего уличного освещения предлагаются на 5 200 K.

Лампы для внешнего уличного освещения предлагаются на 5 200 K

• Освещать такие места как гаражи, подвалы и паркинги для машин предлагается с помощью ламп в 5 000 K и 5 700 K.

Освещать такие места как гаражи, подвалы, паркинги для машин предлагается с помощью ламп в 5 000 K и 5 700 K

Использование полноцветного источника света, такого как светодиодные лампы, улучшает остроту зрения (даже при более низком уровне освещенности), оказывает положительное влияние на внутренние биологические часы организма (циркадный ритм) и просто способствует эффективному освещению.

Прежде, чем разобраться в том, что такое цветовая температура, имеет смысл для начала вспомнить, что такое температура вообще, отчего тела бывают горячие и холодные.
Температура – это движение атомов, из которых состоят все тела. Чем подвижнее атомы, чем сильнее они колеблются – тем больше и будет температура тела. Цельсий придумал шкалу температуры, взяв за точки отсчета воду. При нуле градусов она должна превращаться в лед, а при ста – кипеть (при оговоренном атмосферном давлении). Кельвин выяснил, что бывает предел холода – состояние, когда все атомы тела неподвижны, и назвал такую температуру «абсолютный ноль», потому что ниже температуры во Вселенной быть не может (в самом деле – нельзя же еще замедлять и без того неподвижные атомы).
Кельвин воспользовался шкалой Цельсия, при которой абсолютный ноль составил –273С. Шкала Кельвина отличается от шкалы Цельсия как раз на эти 273 градуса, то есть температура замерзания воды по Кельвину - это 273К, а температура кипения – это 373К. Все просто. Нужна эта шкала нам только потому, что цветовую температуру измеряют именно в Кельвинах.

Представим себе тело, вроде сажи, которое совсем не отражает свет, и назовем его «абсолютно черным телом». Для простоты опыта возьмем в качестве такого тела спираль из вольфрама в электрической лампочке. И приступим к эксперименту. Для начала запремся в темной комнате и выключим свет. После того, как глаза привыкнут к темноте, начнем через блок питания подавать ток на лампочку, потихоньку поднимая напряжение.

Рано или поздно спираль начнет светиться еле заметным малиновым цветом. Это значит, что она разогрелась примерно до 900 градусов по Цельсию. Значит, абсолютно черное тело начинает светиться при 1200К. Это и будет красная граница спектра видимого света. Иными словами, красному цвету соответствует цветовая температура 1200К. Продолжим увеличивать напряжение. При 2000К спираль станет оранжевой, при 3000К - желтой, при 5500К – белой, при 6000К – голубой, а потом – фиолетовой. 18000К – это верхняя, фиолетовая граница спектра видимого света (Разумеется, это опыт умозрительный, потому что в реальности спираль перегорит гораздо раньше, вольфрам расплавится уже при 3500К).

Итак, цветовая температура желтого цвета примерно 3000К. Это значит, что для того, чтобы получить точно такой же желтый цвет, нагревая спираль, ее надо разогреть как раз до 3000 градусов по Кельвину. Что, конечно же, ни в коем случае не будет означать, что предмет синего цвета окажется горячее желтого. Человеку чисто психологически трудно привыкнуть к тому, что цветовая температура пламени свечи (1200К) ниже цветовой температуры чистого неба (12000К). Отсюда вытекает вывод: цветовую температуру источника света можно менять. Для этого сгодится самый обыкновенный светофильтр, крашеное стекло. Цветовую температуру лампы накаливания можно легко довести до тех же 12000К, воткнув в прожектор светофильтр. При этом реальная тепловая температура нити накаливания как была 2700К, так и останется.

Лампы и фары

Поначалу автомобили оборудовали ацетиленовыми лампами, очень быстро их сменили лампы накаливания. Со временем они совершенствовались, лучше становились рассеиватель и прожектор, но источником света неизменно служила вольфрамовая нить. У обычной лампы накаливания колба из силикатного стекла. Воздух из нее выкачан, а к электродам прикреплена вольфрамовая спираль. Недостатков у таких ламп хватает: вольфрам понемногу испаряется, оседает на стенках колбы, и стекло теряет прозрачность. Спираль истончается, растет ее сопротивление, и она в конце концов перегорает. Вольфрам нельзя раскалять беспредельно – расплавится нить. Значит, свечение будет желтоватым. Чтобы увеличить силу света и яркость, приходится удлинять и утолщать нить, а чем она длиннее, тем труднее фокусируется фарой . Наконец, КПД лампы накаливания всего-то 3% – львиная доля электроэнергии бесполезно превращается в тепло.

Во второй половине двадцатого века появилось новое поколение ламп накаливания: галогеновые. У такой лампы колба заполнена газами из группы галогенов. Особенность ее в том, что галоген возвращает частицы испарившегося вольфрама с колбы на спираль. Значит, ее можно разогреть до большей температуры, реально до 2700–3000°С. Светоотдача «галогенок» достигает 22–25 лм/Вт – в два раза больше, чем у классических ламп. Простой пример: световой поток обычной автомобильной 45-ваттной лампы – 600 люменов, а 55-ваттной «галогенки» – более полутора тысяч! Стекло «галогенок» не загрязняется со временем, а срок службы ощутимо больше. Колба из жаростойкого кварцевого стекла и повышенные требования к точности сборки спирали сказались на цене: «галогенка» дороже обычной лампы в несколько раз.

А в начале 90-х годов на автомобилях появились газоразрядные лампы, которые и называют в обиходе «ксеноновыми» или просто «ксеноном». В такой лампе нет раскаленной нити. Свет дает крошечная сфера из газов (один из них – ксенон, откуда и пошло название). Газы нагреты электрической дугой почти до солнечной температуры, более 4000°К. 35-ваттная газоразрядная лампа дает световой поток в 3000 люменов! В продаже есть лампы с разной цветовой температурой, от 3500К до 8000К.

3500К желтый – годится только для противотуманок
4300К бело-желтый, такие лампы идут в заводской комплектации автомобиля
5000К белый
6000К холодный белый с легким голубым
7000К голубой, яркость лампы значительно ниже, ездить с голубым светом плохо
8000К синий – легкий фиолетовый, яркость еще хуже

Разумеется, такой разбег цветовых температур достигается не разным разогревом газа, а всего-навсего подкраской – в смесь газа вводятся добавки, которые и окрашивают световой поток. Интересно, что самый лучший, самый приятный для глаза свет дают лампы без красителей.
Свет ксеноновой лампы легко сформировать в точный световой пучок, а это значит, он он будет отчетливее. Такие лампы долговечны, не боятся вибраций. Ехать с ксеноном – одно удовольствие, видимость просто изумительная. Даже создается впечатление, что дальний свет и не нужен.

В качестве осветительных приборов широко используются светодиоды. Это удобные малогабаритные и экономичные источники света. Но, в отличие от ламп накаливания, светодиоды имеют разный оттенок белого света. Его называют «цветовая температура» и обозначают Тс.

Конструкция белых светодиодов

Это кристалл кремния с добавками, покрытый люминофором. При протекании через него электрического тока кристалл излучает ультрафиолетовый или синий свет, переизлучаемый люминофором. Итоговый оттенок свечения светодиодных ламп определяется видом добавок и составом люминофора.

На заметку. Освещение комнаты зависит не только от цвета свечения светодиодов, но и абажура светильника, защитного стекла и цвета обоев на стенах и потолке.

Что такое цветовая температура

Все тела при нагреве излучают свет: вначале инфракрасный, а затем видимый. По спектру этого излучения можно определить температуру тела. Она измеряется в Кельвинах (К).

Справка. Есть две шкалы измерения температур: Кельвина (°К) и Цельсия (°С). 0°К=-273°С.

И наоборот, каждому оттенку цвета излучения соответствует температура предмета. Поэтому оттенки белого цвета принято обозначать в Кельвинах, чтобы не придумывать определения типа «светло-жёлтый» или «белый с голубым отливом»:

• 0°К – абсолютно чёрное тело, отсутствие любого излучения;
• 800°К (527°С) – тёмно-красный цвет;
• 1300°К (1027°С) – ярко-красный. Так светится нагретый металл;
• 2000°К (1727°С) – оранжевый. Это цвет углей (не пламени) в камине;
• 2700°К – тёплый белый цвет. Так светятся лампочки накаливания;
• 4500°К – нейтральный белый. Цвет пасмурного дня;
• 5000°К – белый. Такой оттенок имеет цвет солнечного полдня;
• 6800°К – холодный белый. Освещение на восходе солнца;
• 9000°К – голубой. Цвет термоядерной реакции.

Цветовая температура светильников

Кроме мощности, важным параметром является цветовая температура светодиодных ламп. От неё зависит комфортность нахождения в интерьере и восприятие яркости. По современным нормам Тс свечения светодиодных ламп делится на три группы.

Теплый свет

Это желтоватый цвет (2700-3500°К), освещение перед закатом. Такое свечение имеют привычные лампы накаливания.

Используется оно для дома, в жилых помещениях:

• в кухне теплый свет придаст еде более привлекательный и аппетитный вид;
• в ванной и гостиной такое освещение создаёт расслабляющий эффект;
• в спальне белый тёплый свет позволяет уменьшить яркость ламп и настроится на крепкий сон;

В интерьере усиливают жёлтые и красные оттенки, а также ослабляют из-за недостатка в спектре холодных цветов сине-зелёные:

• голубой приобретает зеленоватый оттенок;
• синий «выцветает»;
• тёмно-синий выглядит чёрным;
• фиолетовый приобретает красноватый оттенок.

Поэтому при оформлении интерьера в синей или голубой цветовой гамме лучше применять источники нейтрального или холодного света.

Нейтральный, или естественный свет

Нейтральный свет (3500-5000°К) ближе всего к натуральному и не искажает цвет интерьера. Такие светильники используются в следующих местах:

• в детских комнатах, где обеспечивают правильное восприятие цветов;
• в прихожей и ванной перед зеркалом;
• в кухне над рабочей поверхностью;
• в торшере, прикроватном бра светильнике на письменном столе.

Холодный свет

Это цвет зимнего дня (холодный – 5000-6800°К). Используется для создания рабочего настроения в офисах и на производстве, а также как дополнительное освещение вместе с солнечным светом. Холодный оттенок воспринимается ярче других цветов.

В жилых помещениях такое освещение используется во вспомогательных помещениях:

• на кухне, для создания яркого освещения в рабочей зоне;
• в кабинете для рабочей атмосферы;
• в ванной возле умывальника поможет окончательно проснуться утром.

Внимание! В жилых комнатах такое освещение используется только при наличии большого пространства и в стиле Hi-Tech.

Цвета интерьера искажаются в обратную сторону от освещения тёплым светом: усиливаются синие и зелёные оттенки, но ослабляются красные и жёлтые:

• красный приобретает фиолетовый оттенок;
• оранжевый становится коричневым;
• жёлтый выглядит жёлто-зелёным.

Поэтому в помещении, оформленном в тёплых тонах, такое освещение лучше не применять.

Индекс цветопередачи ламп CRI

На комфорт пребывания в помещении и производительность труда влияет не только яркость света, но и его оттенок. Не менее важным является соответствие воспринимаемого цвета реальному. Числовое обозначение этого параметра называется индекс или коэффициент цветопередачи. Обозначается он Rа или CRI, от англ. colour rendering index (коэффициент цветопередачи).

Эталонным является дневной свет. Его CRI равен 100. Производители осветительных приборов не стремятся добиться такого качества. Лампы с коэффициентом более 80 не утомляют глаза, а с Ra больше 90 – субъективно не отличаются от эталонных.

Интересно. Свет лампы накаливания мощностью 60Вт обладает температурой 2680К, а её CRI равен 80.

При определении Ra производится сравнение восьми эталонных цветов (DIN 6169) по методу Международной комиссии по освещению (CIE). При этом отмечается искажение цвета образцов при исследуемом освещении от цвета при эталонном освещении. Лампы с Тс до 5000К сравниваются с эталонным светильником, дающим спектр излучения чёрного тела, а для светильников с более высокой температурой эталоном является дневной свет.

Средняя величина отклонения вычитается из 100. Результат и есть индекс цветопередачи CRI.

Яркость ламп и цветовая температура

Светодиодные лампы позволяют выбрать освещение различного оттенка в разных помещениях. Но общее правило «в жилых помещениях тёплый белый, а в офисе – холодный» не всегда справедливо.

Физик из Голландии Ари Крюитоф исследовал восприятие освещения различной яркости и оттенков. Как оказалось, комфортность для глаз зависела от обоих факторов в одном и том же помещении.

По итогам экспериментов был составлен график, который носит название кривая Круитофа. На нём по горизонтали отмечена цветовая температура (K), по вертикали – освещённость (Lx). Пересечение этих величин показывает зоны приятного (посередине) и некомфортного освещения.

Например, холодный белый цвет ламп при освещённости 105 Lux воспринимается комфортным, но при уменьшении яркости кажется неприятным, с синеватым оттенком.

Такое освещение устанавливается в офисах, с нормой 400 Lux, а в жилых комнатах при обычной освещённости 75 Lux лучше использовать тёплый белый свет.

Внимание! При увеличении яркости света в жилых комнатах следует заменить светильники тёплого света нейтральными, иначе освещение будет неприятного жёлтого оттенка.

Разнообразная цветовая температура светодиодных ламп позволяет организовать освещение по своему вкусу, исходя из оформления интерьера и назначения помещения.

Видео

Цветовая температура - одна из важнейших характеристик осветительной техники, которую следует учитывать не только при оформлении интерьера, но и при подборе ламп для автомобиля. Спектральные свойства, индекс цветопередачи, цвет свечения - это далеко не все свойства источника освещения, за которые отвечает цветовая температура света.

Цветовая температура в физике

В трудах Макса Планка - основоположника квантовой физики - не единожды
описывались законы распределения энергии. Часть исследований лауреата Нобелевской премии касалась изучения абсолютно черных тел, что и позволило выделить такое понятие, как цветовая температура. Единица измерения данной величины - Кельвины, как и в случае абсолютной температуры. Согласно формуле, этот показатель равняется температуре АЧТ, при которой тело выдает излучение в том же цветовом диапазоне, что и измеряемое.

Последовательность наблюдений такова:

1. Освещение выключено, ток подается на клеммы.
2. Сопротивление постепенно понижается.
3. АЧТ начинает едва заметно подсвечиваться красным.

При замере температуры объекта в этот момент, показатель, скорее всего, достигнет отметки в 900 ºС. Принцип сверхпроводимости свидетельствует о том, что при нуле по Кельвину скорость атомов также нулевая, но именно от нее и зависит само излучение. Для удобства лучше отбросить принятую в наших широтах шкалу Цельсия и воспользоваться зарубежной.

Цветовая температура и её оттеночное отображение

Начало видимого спектра излучения АЧТ характеризуется показателем в 1200 К. Именно эта отметка является границей красного оттенка. Если продолжить процесс накаливания спирали, можно заметить существенные изменения цвета. Уже при 2000 К красный сменится ярким оранжевым, который постепенно будет переходить в желтый, и полностью заменится им при достижении 3000 К. Цветовая температура ламп может соответствовать теплой или холодной гамме.

Для вольфрамовых спиралей пиковой является отметка в 3500К, после чего они начинают плавиться, но источники освещения, основанные на другом принципе действия, могут без труда разогреваться дальше.

Цветовая температура светодиодных светильников может спокойно насчитывать 5500 К и более. При таком показателе можно увидеть обычный яркий белый цвет. При последующем нагревании до 6000 К излучение станет несколько голубоватым, все больше углубляясь в этот оттенок, пока при достижении 18000 К не подойдет вплотную к фиолетовой границе спектра.

Цветовая температура и освещение

При составлении системы освещения важно учитывать множество нюансов, но именно цветовая температура отвечает за восприятие оттенков. Холодная и теплая гамма существенно отличаются по своим показателям. Так, температура пламени обычной свечи характеризуется отметкой в 1200 К, а зимнее небо - в 12000 К.

Таблица 1. Цветовая температура и оттенки

Подбор источников освещения должен осуществляться в зависимости от требуемого эффекта. Интенсивность и цветовая температура ламп могут также по-разному восприниматься в зависимости от времени суток.

Освещение на базе светодиодов

Системы освещения все чаще базируются именно на этих элементах. Цветовая температура светодиодов включает 3 главных оттенка:

• Теплый белый (в зарубежных источниках - Warm White (WW)) - до 3300 К.
• Нейтральный, он же естественный белый - Neutral White (NW) - до 5000 К.
• Холодный белый - Cool White (CW) - свыше 5000 К.

Различия между основными градациями белого

При подборе источника освещения очень важно предугадать, как будет восприниматься освещаемый объект. Это актуально не только при подборе ламп для фотосессий, но и при планировании домашнего интерьера или разработке систем уличного освещения.

Цветовая температура светодиодов поможет не только определить контрастность и максимальную дистанцию, но и даст возможность разобраться в том, как будет вести себя светильник при изменении погодных условий.

Источники холодного белого света

Идеальной точностью восприятия может похвастаться только солнце, другим же источникам освещения доступны лишь более скромные показатели. Цветовая температура большинства фабричных светильников на базе светодиодов лежит в диапазоне от 5000 до 7000 К. Средний индекс передачи насчитывает около 65 единиц.

Преимуществами источников холодного белого оттенка является контрастность, которая идеально подходит для освещения темных предметов. Вместе с большой дистанцией освещения цветовая температура светодиодных ламп в холодном диапазоне делает светильники наиболее эффективными для дороги. При этом данный оттенок демонстрирует максимальные искажения цветовосприятия.

Источники нейтрального и теплого света

Производители элементов освещения не ограничиваются лишь холодной гаммой, которая обладает наибольшей резкостью и хуже всего воспринимается человеческим глазом. Цветовая температура светодиодных светильников в 2500-6000 К дает возможность достичь показателя индекса цветопередачи в пределах 75-80 единиц. Такие лампы демонстрируют отменные результаты на сравнительно небольших расстояниях.

Наибольшее преимущество лампы теплого и нейтрального оттенков проявляют при неблагоприятных погодных условиях. Дождь, туман и дым, которые становятся явной преградой для холодных ламп, не так существенны для более теплых фонарей. Дело в том, что подобные источники освещают не столько сам предмет, сколько пространство до него. По этой же причине источник теплого света показывают большую эффективность под водой.

Прочие источники освещения

Цветовая температура энергосберегающих ламп, используемых для домашнего освещения, чаще отвечает именно теплому спектру. Холодные источники являются довольно резкими, к тому же им вряд ли под силу сделать жилье более уютным. В целом же характеристики домашних светильников определяются, скорее, их яркостью и сроком службы. При выборе автомобильного освещения значение имеют другие показатели.

Цветовая температура ксенона

Ксеноновые и биксеноновые лампы отличаются не только по производителю, но и по своим особенностям, во многом зависящим от цветовой температуры.

Свойства ламп:

1. Яркий желтый цвет (3000 К).В основном применяется в противотуманном
   освещении, имеет показатель светового потока около 3300 люмен.
2. Желто-белый (4300 К). Является типичным для заводских ламп противотуманного и головного освещения. Высокая цветоотдача (примерно 3400 люмен) и щадящее влияние на глаза делают их отменным вариантом для автомобиля. Такой ксенон хорошо виден на мокром асфальте, но при этом не сильно бросается в глаза попутчикам.
3. Обычный белый (4500-5000 К). Такая цветовая температура ксенона считается оптимальным вариантом с точки зрения восприятия человеческим глазом. Обладают высокой мощностью цветовой отдачи (порядка 3000 люменов), что значительно расширяет область применения таких ламп.
4. Холодный белый, бело-голубой (от 6000 К). В зависимости от типа оптики (линзованной или рефлекторной) оттенок обладает большей или меньшей степенью голубого. Такие лампы уступают более теплым на мокром асфальте, но на сухой земле или на снегу они дают отличную видимость.
5. Синий, сине-фиолетовый (от 8000 К). Такие источники освещения можно отнести к декоративным. Они не отличаются особой мощностью излучения (до 2200 люмен) и плохо различимы на любых дорожных покрытиях.

Согласно опросам нескольких последних лет, большинство автолюбителей предпочло ксеноновые лампы с цветовой темперотурой в 6000 К. Фонари стоит подбирать, исходя из личного комфорта, нельзя однозначно назвать оптимальную температуру, ведь поездки до офиса и длительные загородные путешествия диктуют совершенно различные требования.

Когда важна цветовая температура

Большинство характеристик источников освещения стоит рассматривать неотрывно друг от друга. Цветовая температура неразрывна с яркостью, ведь только так можно подобрать оптимальный источник освещения для любой ситуации. Отталкиваться стоит и от того, как именно будет восприниматься тот или иной светильник, что одинаково важно для освещения интерьеров и экстерьеров, систем автомобильной, уличной и рекламной подсветки.

Введение………………………………………………………………………… 1. Понятие цветовой температуры…………………………………………….. 1.1. Таблица числовых значений цветовой температуры распространённых источников света……………………………………………………………….. 1.2. Диаграмма цветности XYZ………………………………………………….

1.3.Солнечный свет и Индекс Цветопередачи (CRI - colour rendering index)..

2. Методы измерения цветовой температуры………………………………...... Источники информации………………………………………………………….

Введение.

По нашим психологическим ощущениям цвета бывают тёплыми и горячими, бывают холодными и очень холодными. На самом деле все цвета горячие, очень горячие, ведь у каждого цвета есть своя температура и она очень высокая. Любой предмет в окружающем нас мире имеет температуру, выше абсолютного нуля, а значит, испускает тепловое излучение. Даже лед, у которого отрицательная температура, является источником теплового излучения. В это трудно поверить, но это так. В природе температура -89°С не самая низкая, можно достичь ещё более низких температур, правда, пока что, в лабораторных условиях. Самая низкая температура, которая на данный момент теоретически возможна в пределах нашей вселенной – это температура абсолютного нуля и она равна -273,15°С. При такой температуре прекращается движение молекул вещества и тела полностью перестают испускать любое излучение (тепловое, ультрафиолетовое, а уж тем более видимое). Полная тьма, нет ни жизни, ни тепла. Возможно, кто-нибудь из вас знает, что цветовая температура измеряется в Кельвинах. Кто покупал себе домой энергосберегающие лампочки, тот видел надпись на упаковке: 2700К или 3500К или 4500К. Это как раз и есть цветовая температура светового излучения лампочки. Но почему измеряется в Кельвинах, и что означает Кельвин? Эта единица измерения была предложена в 1848г. Ульямом Томсоном (он же лорд Кельвин) и официально утверждена в Международной Системе единиц. В физике и науках, имеющих непосредственное отношение к физике, термодинамическую температуру измеряют как раз Кельвинах. Начало отчета температурной шкалы начинается с точки 0Кельвин, что означат - 273,15 градуса Цельсия. То есть 0К – это и есть абсолютный нуль температуры. Можно легко перевести температуру из Цельсия в Кельвин. Для этого нужно просто прибавить число 273. Например, 0°С это 273К, тогда 1°С это 274К, по аналогии, температура тела человека 36,6°С это 36,6 + 273,15 = 309,75К. Вот так всё просто получается.

Глава 1. Понятие цветовой температуры.

Давайте попробуем разобраться, что такое цветовая температура.

Источниками света являются раскаленные до высоких температур тела, тепловые колебания атомов которых и вызывают излучение в виде электромагнитных волн различной длины. Излучение, в зависимости от длины волны, имеет свою цветность. При невысоких температурах и соответственно при более длинных волнах преобладает излучение с теплой, красноватой цветностью светового потока, а при более высоких, с уменьшением длины волны, с холодной, сине-голубой цветностью. Единицей длины волны является нанометр (нм), 1нм=1/1 000 000мм. Еще в 17 веке Исаак Ньютон при помощи призмы разложил так называемый белый дневной свет и получил спектр, состоящий из семи цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего, фиолетового, а в результате различных опытов доказал, что любой спектральный цвет можно получить смешением световых потоков, состоящих из различных соотношений трех цветов - красного, зеленого и синего, которые и были названы основными. Так появилась теория трехкомпонентности.

Человеческий глаз воспринимает цветность света благодаря рецепторам, так называемым колбочкам, которые имеют три разновидности, каждая из которых воспринимает один из трех основных цветов - красный, зеленый или синий и имеет к каждому из них свою чувствительность. Человеческий глаз воспринимает электромагнитные волны в диапазоне от 780 до 380 нанометров. Это видимая часть спектра. Следовательно, и светоприемники носителей информации - кино и фотопленка или матрица камеры должны иметь идентичную глазу чувствительность к цвету. Сенсибилизированные пленки и матрицы видеокамер воспринимают электромагнитные волны в чуть более широком диапазоне, захватывая близлежащее к красной зоне инфракрасное излучение (ИК) в диапазоне 780-900 нм и близлежащее к фиолетовой - ультрафиолетовое (УФ) излучение в диапазоне 380-300 нанометров. Эта область спектра, в которой действует геометрическая оптика и светочувствительные материалы, называется оптическим диапазоном.

Человеческий глаз кроме световой и темновой адаптации обладает так называемой цветовой адаптацией, благодаря которой при различных источниках, с различными соотношениями длин волн основных цветов, правильно воспринимает цвета. Пленка же и матрица такими свойствами не обладают, они сбалансированы под определенную цветовую температуру.

Нагреваемое тело в зависимости от температуры нагрева в своем излучении имеет различное соотношение различных длин волн и соответственно различную цветность светового потока. Эталон, по которому определяется цветность излучения, есть абсолютно черное тело (АЧТ), т.н. излучатель Планка. Абсолютно черное тело - виртуальное тело, поглощающее 100% падающего на него светового излучения, описывается законами теплового излучения. А цветовая температура - это температура АЧТ в градусах Кельвина, при которой цветность его излучения совпадает с цветностью данного источника излучения. Разница между шкалой температуры в градусах Цельсия, где за ноль принята температура замерзания воды, и шкалой в градусах Кельвина составляет -273, 16, потому что точкой отсчета в шкале Кельвина взята температура, при которой в теле прекращается любое движение атомов и соответственно прекращается любое излучение, так называемый абсолютный ноль, соответствующий температуре по Цельсию -273,16 град. То есть 0 градусов по Кельвину соответствует температура -273,16 град. по Цельсию.

Основным естественным источником света для нас является Солнце и различные источники света - огонь в виде костра, спички, факела и осветительные приборы, начиная от бытовых приборов, приборов технического назначения и заканчивая профессиональными осветительными приборами, созданными специально для кинематографа и телевидения. И в бытовых приборах, и в профессиональных, используются различные лампы (не будем касаться их принципа действия и конструктивных различий) с различными энергетическими соотношениями в их спектрах излучения основных цветов, которые можно выразить величиной цветовой температуры. Все источники света разделены на две основные группы. Первые, с цветовой температурой (Тцв.)5600 0К, белого дневного света (ДС), в излучении которых преобладает коротковолновая, холодная часть оптического спектра, вторые - лампы накаливания (ЛН) с Тцв.- 32000К и преобладанием в излучении длинноволновой, теплой части оптического спектра.

С чего всё начинается? Всё начинается с нуля, в том числе и световое излучение. Черный цвет – это отсутствие света вовсе. С точки зрения цвета, черный – это 0 интенсивности излучения, 0 насыщенности, 0 цветового тона (его просто нет), это полное отсутствие всех цветов вообще. Почему мы видим предмет черным, а потому, что он почти полностью поглощает весь падающий на него свет. Существует такое понятие как абсолютно черное тело. Абсолютно черным телом называют идеализированный объект, который поглощает всё падающее на него излучение и ничего не отражающее. Конечно же, в реальности это недостижимо и абсолютно черных тел в природе не существует. Даже те предметы, которые кажутся нам черными, на самом деле не абсолютно черные. Но можно изготовить модель почти что абсолютно черного тела. Модель представляет собой куб с полой структурой внутри, в кубе проделано небольшое отверстие, через которое внутрь куба проникают световые лучи. Конструкция чем-то похожа на скворечник. Посмотрите на рисунок (1).

Рисунок (1). – Модель абсолютно черного тела.

Свет, попадающий внутрь сквозь отверстие, после многократных отражений будет полностью поглощён, и отверстие снаружи будет выглядеть совершенно чёрным. Даже если мы покрасим куб в черный цвет, отверстие будет чернее черного куба. Это отверстие и будет являться абсолютно черным телом. В прямом смысле слова, отверстие не является телом, а только лишь наглядно демонстрирует нам абсолютно черное тело.

Все объекты обладают тепловым излучением (пока их температура выше абсолютного нуля, то есть -273,15 градусов по Цельсию), но ни один объект не является идеальным тепловым излучателем. Одни объекты излучают тепло лучше, другие хуже, и всё это в зависимости от различных условий среды. Поэтому, применяют модель абсолютно черного тела. Абсолютно черное тело является идеальным тепловым излучателем. Мы можем даже увидеть цвет абсолютно черного тела, если его нагреть, и цвет, который мы увидим, будет зависеть от того, до какой температуры мы нагреем абсолютно черное тело. Мы вплотную подошли к такому понятию как цветовая температура.

Посмотрите на рисунок (2).

Рисунок (2). – Цвет абсолютно черного тела в зависимости от температуры нагревания.

а) Есть абсолютно черное тело, мы его не видим вообще. Температура 0 Кельвин (-273,15 градуса Цельсия) – абсолютный нуль, полное отсутствие любого излучения.

б) Включаем «сверхмощное пламя» и начинаем нагревать наше абсолютно черное тело. Температура тела, посредством нагревания, повысилась до 273К.

в) Прошло ещё немного времени и мы уже видим слабое красное свечение абсолютно черного тела. Температура увеличилась до 800К (527°С).

г) Температура поднялась до 1300К (1027°С), тело приобрело ярко-красный цвет. Такой же цвет свечения вы можете увидеть при нагревании некоторых металлов.

д) Тело нагрелось до 2000К (1727°С), что соответствует оранжевому цвету свечения. Такой же цвет имеют раскаленные угли в костре, некоторые металлы при нагревании, пламя свечи.

е) Температура уже 2500К (2227°С). Свечение такой температуры приобретает желтый цвет. Трогать руками такое тело крайне опасно!

ж) Белый цвет – 5500К (5227°С), такой же цвет свечения у Солнца в полдень.

з) Голубой цвет свечения – 9000К (8727°С). Такую температуру путем нагреванием пламенем получить в реальности будет невозможно. Но такой порог температуры вполне достижим в термоядерных реакторах, атомных взрывах, а температура звезд во вселенной может достигать десятки и сотни тысяч Кельвин. Мы можем лишь увидеть такой же голубой оттенок света, например, у светодиодных фонарей, небесных светил или других источников света. Цвет неба в ясную погоду примерно такого же цвета. Подводя итог ко всему вышесказанному, можно дать четкое определение цветовой температуры. Цветовая температура – это температура абсолютно черного тела, при которой оно испускает излучение того же цветового тона, что и рассматриваемое излучение. Проще говоря, температура 5000К – это цвет, который приобретает абсолютно черное тело при нагревании его до 5000К. Цветовая температура оранжевого цвета – 2000К, это означает, что абсолютно черное тело необходимо нагреть до температуры 2000К, чтобы оно приобрело оранжевый цвет свечения.

Но цвет свечения раскаленного тела не всегда соответствует его температуре. Если пламя газовой плиты на кухне сине-голубого цвета, это не значит, что температура пламени свыше 9000К (8727°С). Расплавленное железо в жидком состоянии имеет оранжево-желтый оттенок цвета, что в действительности соответствует его температуре, а это примерно 2000К (1727°С).