¿Qué es la temperatura de color? Esta es la fuente de luz, que es la radiación de un cuerpo negro ideal. Exuda ciertos tonos, que es comparable a una fuente de luz. La temperatura del color es una característica del haz visible que tiene importantes aplicaciones en iluminación, fotografía, videografía, publicación, fabricación, astrofísica, horticultura y más.
En la práctica, el término solo tiene sentido para fuentes de luz que en realidad corresponden a la radiación de algún tipo de cuerpo negro. Es decir, un haz que va del rojo al naranja, del amarillo al blanco y al blanco azulado. No tiene sentido hablar, por ejemplo, de luz verde o violeta. Al responder a la pregunta de qué es la temperatura de color, primero hay que decir que se suele expresar en Kelvin utilizando el símbolo K, una unidad de radiación absoluta.
Tipos de luces
CG por encima de 5000K se llama "colores fríos" (tonos azules), y por debajo, 2700-3000K - "cálido" (amarillo). La segunda opción en este contexto es análoga a la temperatura de color emitida por la luminaria. Su pico espectral está más cerca del infrarrojo y la mayoría de las fuentes naturales emiten una radiación significativa. El hecho de que la iluminación "cálida" en este sentido en realidad tenga un CG "más frío" a menudo es confuso. Este es un aspecto importante de lo que es la temperatura de color.
CT de radiación electromagnética emitida por un cuerpo negro ideal se define como la t de su superficie en kelvins o alternativamente en mireds. Esto le permite definir el estándar por el cual se comparan las fuentes de luz.
Debido a que una superficie caliente emite radiación térmica pero no es un cuerpo negro perfecto, la temperatura de color de la luz no representa la temperatura real de la superficie.
Iluminación
¿Cuál es la temperatura de color?, quedó claro. Pero, ¿para qué sirve?
Para la iluminación interior de edificios, a menudo es importante tener en cuenta el CG de la luminosidad. Un tono más cálido, como la temperatura de color de las luces LED, se usa a menudo en lugares públicos para promover la relajación, mientras que un tono más frío se usa para aumentar la concentración, como en escuelas y oficinas.
Acuicultura
En la piscicultura, la temperatura de color tiene diferentes funciones y enfoques en todas las industrias.
En acuarios de agua dulce, DH generalmente solo es importante para obtener másimagen atractiva La luz generalmente está diseñada para crear un hermoso espectro, a veces con un enfoque secundario en mantener vivas las plantas.
En un acuario de agua salada o de arrecife, la temperatura de color es una parte integral de la salud. Entre 400 y 3000 nanómetros, la luz de longitud de onda más corta puede penetrar más profundamente en el agua que la luz de longitud de onda larga, proporcionando las fuentes de energía necesarias para las algas que se encuentran en los corales. Esto es equivalente a un aumento en la temperatura de color con profundidad de líquido en este rango espectral. Dado que los corales tienden a vivir en aguas poco profundas y reciben luz solar intensa y directa en los trópicos, el objetivo fue simular esta situación bajo una luz de 6500 K.
La temperatura de color de las luces LED se usa para evitar que el acuario florezca por la noche, mientras se mejora la fotosíntesis.
Fotografía digital
En esta área, el término a veces se usa indistintamente con balance de blancos, lo que permite reasignar valores de tinte para simular cambios en la temperatura de color ambiental. La mayoría de las cámaras digitales y el software de imágenes brindan la capacidad de simular valores ambientales específicos (como soleado, nublado, tungsteno, etc.).
Al mismo tiempo, otras áreas solo tienen valores de balance de blancos en Kelvin. Estas opciones cambian el tono, la temperatura del color se determina no solo a lo largo del eje azul-amarillo, sino que algunos programas incluyen controles adicionales (a veces etiquetados comocomo "tono") que agregan un eje púrpura-verde, están algo sujetas a interpretación artística.
Película fotográfica, temperatura de color de la luz
La película fotográfica no responde a los rayos de la misma manera que la retina humana o la percepción visual. Un objeto que parece blanco para un observador puede aparecer muy azul o naranja en una fotografía. Es posible que sea necesario corregir el balance de color durante la impresión para lograr un balance de blancos neutro. El grado de esta corrección es limitado porque la película de color suele tener tres capas sensibles a diferentes tonos. Y cuando se usa bajo la fuente de luz "incorrecta", es posible que cada grosor no responda proporcionalmente, produciendo tintes extraños en las sombras, aunque los tonos medios parecían tener el equilibrio correcto de temperatura de color blanco bajo la lupa. Las fuentes de luz con espectros discontinuos, como los tubos fluorescentes, tampoco se pueden corregir por completo en la impresión, ya que es posible que una de las capas apenas haya registrado la imagen.
TV, vídeo
En los televisores NTSC y PAL, las normas exigen que las pantallas tengan una temperatura de color de 6500 K. En muchos televisores de consumo, hay una desviación muy notable de este requisito. Sin embargo, en ejemplos de mayor calidad, las temperaturas de color se pueden ajustar hasta 6500 K mediante una configuración preprogramada o una calibración personalizada.
La mayoría de las cámaras de video y digitales pueden ajustar la temperatura del color,acercar un sujeto blanco o neutro y configurarlo en "WB" manual (indicándole a la cámara que el sujeto está limpio). Luego, la cámara ajusta todos los demás tonos en consecuencia. El balance de blancos es esencial, especialmente en una habitación con iluminación fluorescente, la temperatura de color de las luces LED y al mover la cámara de una iluminación a otra. La mayoría de las cámaras también tienen una función de balance de blancos automático que intenta detectar el color de la luz y corregirlo en consecuencia. Si bien estos ajustes alguna vez no fueron confiables, se han mejorado mucho en las cámaras digitales actuales y brindan un balance de blancos preciso en una amplia variedad de condiciones de iluminación.
Aplicaciones artísticas a través del control de temperatura de color
Los cineastas no hacen "balance de blancos" de la misma manera que lo hacen los operadores de cámaras de video. Utilizan técnicas como filtros, selección de película, gradación de color pre-flash y post-captura, tanto en exposición de laboratorio como digital. Los directores de fotografía también trabajan en estrecha colaboración con los escenógrafos y los equipos de iluminación para lograr los efectos de color deseados.
Para los artistas, la mayoría de los pigmentos y papeles tienen un tinte frío o cálido, ya que el ojo humano puede detectar incluso una pequeña cantidad de saturación. El gris mezclado con amarillo, naranja o rojo es un "gris cálido". El verde, el azul o el violeta crean "matices fríos". Vale la pena señalar que este sentido de grados es lo opuesto al sentido de temperatura real. El azul se describe como"más frío", aunque corresponde a un cuerpo negro de alta temperatura.
Los diseñadores de iluminación a veces eligen filtros CG, generalmente para hacer coincidir la luz que, en teoría, es blanca. Dado que la temperatura de color de las lámparas LED es mucho más alta que la de tungsteno, el uso de estas dos lámparas puede generar un marcado contraste. Por lo tanto, a veces se instalan lámparas HID, que suelen emitir 6000-7000 K.
Las lámparas con funciones de mezcla de tonos también pueden generar luz similar al tungsteno. La temperatura del color también puede ser un factor al elegir las bombillas, ya que es probable que cada una tenga una temperatura de color diferente.
Fórmulas
El estado cualitativo de la luz se entiende como el concepto de temperatura de la luz. La temperatura del color cambia cuando cambia la cantidad de radiación en algunas partes del espectro.
La idea de utilizar emisores de Planck como criterio para juzgar otras fuentes de luz no es nueva. En 1923, al escribir sobre "la clasificación de la temperatura de color en relación con la calidad", Priest describió esencialmente el CCT tal como se entiende hoy, incluso hasta el punto de utilizar el término "color aparente t".
Varios eventos importantes sucedieron en 1931. En orden cronológico:
- Raymond Davis publicó un artículo sobre "temperatura de color correlacionada". Refiriéndose al lugar geométrico de Planck en el diagrama rg, definió el CCT como el promedio de "t componentes primarios" usando coordenadas trilineales.
- CIE anunció el espacio de color XYZ.
- Decano B. Juddpublicó un artículo sobre la naturaleza de las "diferencias menos perceptibles" en relación con los estímulos cromáticos. Empíricamente, determinó que la diferencia en la sensación, a la que llamó ΔE para "discriminar paso entre colores… Empfindung", era proporcional a la distancia de los matices en el gráfico.
Refiriéndose a ella, Judd sugirió que
K ∆ mi=| de 1 - de 2 |=máx (| r 1 - r 2 |, | gramo 1 - gramo 2 |).
Un paso importante en la ciencia
Estos desarrollos allanaron el camino para la creación de nuevos espacios de cromaticidad que son más adecuados para evaluar los CG correlacionados y sus diferencias. Y también la fórmula acercó a la ciencia a responder la pregunta de qué temperatura de color usa la naturaleza. Combinando los conceptos de diferencia y CG, Priest hizo la observación de que el ojo es sensible a las diferencias constantes en la temperatura "inversa". Una diferencia de un grado micro-recíproco (mcrd) es bastante representativa de una diferencia perceptible dudosa bajo las condiciones de observación más favorables.
Priest sugirió usar "la escala de temperatura como una escala para ordenar la cromaticidad de múltiples fuentes de luz en orden secuencial". Durante los años siguientes, Judd publicó otros tres artículos importantes.
Primero confirmó los hallazgos de Priest, Davis y Judd, con su trabajo sobre la sensibilidad a la variación de la temperatura del color.
El segundo proponía un nuevo espacio de tonalidad, guiado por un principio que se ha convertido en el santo grial: la uniformidad de la percepción (la distancia de cromaticidad debe ser proporcional a la diferencia de percepción). A través de una transformación proyectiva, Judd encontrómás "espacio homogéneo" (UCS) en el que encontrar CCT.
Utiliza una matriz de transformación para cambiar el valor X, Y, Z de la señal tricolor a R, G, B.
El tercer artículo mostraba la ubicación de las cromaticidades isotérmicas en el diagrama CIE. Dado que los puntos isotérmicos formaban normales en el UCS, la conversión al plano xy mostró que seguían siendo líneas, pero ya no eran perpendiculares al lugar geométrico.
Cálculo
La idea de Judd de determinar el punto más cercano al lugar geométrico de Planck en un espacio de cromaticidad homogéneo sigue siendo relevante hoy en día. En 1937, McAdam propuso un "diagrama de uniformidad de escala de tono modificado" basado en algunas consideraciones geométricas simplificadoras.
Este espacio de cromaticidad todavía se usa para el cálculo de CCT.
Método Robertson
Antes de la llegada de las poderosas computadoras personales, era costumbre estimar la temperatura de color correlacionada por interpolación de tablas y gráficos de búsqueda. El método más conocido es el desarrollado por Robertson, quien aprovechó el intervalo relativamente uniforme de la escala Mired para calcular el CCT mediante la interpolación lineal de los valores de la isoterma mired.
¿Cómo se determina la distancia desde el punto de control hasta la i-ésima isoterma? Esto se puede ver en la siguiente fórmula.
Distribución de potencia espectral
Imise pueden caracterizar las fuentes de luz. Las curvas SPD relativas proporcionadas por muchos fabricantes pueden haberse obtenido en pasos de 10 nm o más en su espectrorradiómetro. El resultado es una distribución de energía mucho más suave que una lámpara convencional. Debido a esta separación, se recomiendan incrementos más finos para las mediciones de luces fluorescentes y esto requiere un equipo costoso.
Dom
La temperatura efectiva, determinada por la potencia radiante total por unidad cuadrada, es de unos 5780 K. El CG de la luz solar sobre la atmósfera representa unos 5900 K.
Cuando el sol cruza el cielo, puede ser rojo, naranja, amarillo o blanco, dependiendo de su posición. El cambio de color de una estrella durante el día es principalmente el resultado de la dispersión y no se debe a cambios en la radiación del cuerpo negro. El color azul del cielo es causado por la dispersión de la luz solar en la atmósfera, que tiende a dispersar más los tonos azules que los rojos.
