Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Қара дене сәулеленуімен байланысты жарық көздерінің қасиеттері
Property of light sources related to black body radiation
Түс температурасы – көзге көрінетін жарық көзінің түсін, идеалды, мөлдір емес, жарық шағылыстырмайтын дененің шығаратын жарығының түсімен салыстыру арқылы сипаттайтын параметр. Бастапқы көзге көрінетін жарық көзінің түс температурасы – түсіне ең жақын келетін идеалды эмитердің температурасы ретінде анықталады. Түс температурасы әдетте кельвинмен өлшенеді. Түс температурасы шкаласы жарық көзінен шығатын жарықтың түсін ғана сипаттайды, ал ол шын мәнінде басқа (көбінесе әлдеқайда төмен) температурада болуы мүмкін. Түс температурасы жарықтандыру, фотосурет, бейне түсіру, баспа, өндіріс, астрофизика және басқа да салаларда қолданылады. Іс жүзінде түс температурасы, қызылдан қызғылт сарыға, сарыдан аққа, көк аққа дейінгі диапазондағы жарық сияқты, қара дененің түсіне шамалы жақын жарық көздері үшін маңыздырақ. Корреляцияланған түс температурасының ұғымы кез келген көзге көрінетін жарыққа қатысты болғанымен, жасыл немесе күлгін жарықтың түс температурасы көбінесе пайдалы ақпарат болып табылмайды. Түс температурасы әдетте кельвинмен, абсолюттік температураның бірлігі К символымен көрсетіледі. 5000 К-ден жоғары түс температурасы «салқын түстер» (көкшіл), ал төмен түс температурасы (2700–3000 К) «жылы түстер» (сары түсті) деп аталады. Бұл контексте «жылы» термині қара дененің температурасына емес, түстердің дәстүрлі жіктелуіне қатысты. Түс қызуы гипотезасы төмен түс температурасы жылырақ сезіледі, ал жоғары түс температурасы салқын сезіледі деп болжайды. Жылы түсті жарықтың спектрлік шыңы инфрақызылға жақын, ал көптеген табиғи жылы түсті жарық көздері айтарлықтай инфрақызыл сәулелену шығарады. «Жылы» жарықтың осы мағынада «салқын» түс температурасына ие болуы жиі жаңылысуға әкеледі.
Color temperature is a parameter describing the color of a visible light source by comparing it to the color of light emitted by an idealized opaque, non reflective body. The temperature of the ideal emitter that matches the color most closely is defined as the color temperature of the original visible light source. Color temperature is usually measured in kelvins. The color temperature scale describes only the color of light emitted by a light source, which may actually be at a different (and often much lower) temperature. Color temperature has applications in lighting, photography, videography, publishing, manufacturing, astrophysics and other fields. In practice, color temperature is most meaningful for light sources that correspond somewhat closely to the color of some black body, i. e., light in a range going from red to orange to yellow to white to bluish white. Although the concept of correlated color temperature extends the definition to any visible light, the color temperature of a green or a purple light rarely is useful information. Color temperature is conventionally expressed in kelvins, using the symbol K, a unit for absolute temperature. Color temperatures over 5000 K are called "cool colors" (bluish), while lower color temperatures (2700–3000 K) are called "warm colors" (yellowish). "Warm" in this context is with respect to a traditional categorization of colors, not a reference to black body temperature. The hue heat hypothesis states that low color temperatures will feel warmer while higher color temperatures will feel cooler. The spectral peak of warm colored light is closer to infrared, and most natural warm colored light sources emit significant infrared radiation. The fact that "warm" lighting in this sense actually has a "cooler" color temperature often leads to confusion.
Әр түрлі жарықтандыруды жіктеу
Идеалдық қара денеден шығатын электромагниттік сәулеленудің түс температурасы оның беткі температурасымен кельвиндерде немесе микро өзара дәрежелерде (миред) анықталады. Бұл жарық көздерін салыстыруға мүмкіндік беретін стандартты анықтайды. Егер қызған бет жылу сәулесін шығарса, бірақ идеалдық қара дене радиаторы болмаса, жарықтың түс температурасы беттің нақты температурасына сәйкес келмейді. Көпір шамның жарығы жылу сәулесі болып табылады және шам қара дене радиаторына жақын болғандықтан, оның түс температурасы иірімнің температурасына шамамен тең. Осылайша, салыстырмалы түрде төмен температурада күңгірт қызыл түс шығады, ал жоғары температурада дәстүрлі көпір шамның дерлік ақ түсіне жетеді. Металл өңдеушілер қызған металдың температурасын оның түсіне қарай, қою қызылдан қызғылт сарыға, содан кейін аққа дейін бағалай алады (қызыл ыстыққа қараңыз). Флуоресценттік шамдар сияқты көптеген басқа жарық көздері немесе жарықдиодтар (LED) жарықты жылу сәулесінен өзге процестер арқылы шығарады. Бұл сәулеленудің қара дене спектрінің пішініне сәйкес келмейтінін білдіреді. Мұндай көздерге сәйкес түс температурасы (CCT) беріледі. CCT – адамның түс сезіміне шамның жарығына ең жақын келетін қара дене радиаторының түс температурасы. Бұл шамалау көпір шам үшін қажет болмағандықтан, көпір шамның CCT қара дене радиаторымен салыстыру арқылы алынған, түзетілмеген температурасы болып табылады.
The color temperature of the electromagnetic radiation emitted from an ideal black body is defined as its surface temperature in kelvins, or alternatively in micro reciprocal degrees (mired). This permits the definition of a standard by which light sources are compared. To the extent that a hot surface emits thermal radiation but is not an ideal black body radiator, the color temperature of the light is not the actual temperature of the surface. An incandescent lamp's light is thermal radiation, and the bulb approximates an ideal black body radiator, so its color temperature is essentially the temperature of the filament. Thus a relatively low temperature emits a dull red and a high temperature emits the almost white of the traditional incandescent light bulb. Metal workers are able to judge the temperature of hot metals by their color, from dark red to orange white and then white (see red heat). Many other light sources, such as fluorescent lamps, or light emitting diodes (LEDs) emit light primarily by processes other than thermal radiation. This means that the emitted radiation does not follow the form of a black body spectrum. These sources are assigned what is known as a correlated color temperature (CCT). CCT is the color temperature of a black body radiator which to human color perception most closely matches the light from the lamp. Because such an approximation is not required for incandescent light, the CCT for an incandescent light is simply its unadjusted temperature, derived from comparison to a black body radiator.
Күн
Күн қара дене радиаторына жақын. Бір квадрат бірлікке шаққандағы жалпы сәулелену қуатымен анықталатын тиімді температура 5772 К құрайды. Атмосфераның үстіндегі күн сәулесінің түс температурасы шамамен 5900 К.
The Sun closely approximates a black body radiator. The effective temperature, defined by the total radiative power per square unit, is 5772 K. The color temperature of sunlight above the atmosphere is about 5900 K.
Күн Жерден аспандағы орнына қарай қызыл, қызғылт сары, сары немесе ақ түспен көрінуі мүмкін. Күннің күні бойы түсінің өзгеруі негізінен күн сәулесінің шашырауының нәтижесі болып табылады және қара дене сәулесінің өзгеруіне байланысты емес. Жер атмосферасының күн сәулесін шашыратуы аспанның көк түсіне себеп болады, көк жарық қызыл жарықтан гөрі көп шашырайды. Ерте таң мен кешкі сағаттардағы (алтын сағаттар) кейбір күндізгі жарық, атмосфералық бөлшектердің қысқа толқынды күн сәулесін көп шашыратуына байланысты төмен ("жылырақ") түс температурасына ие. Күндізгі жарықтың спектрі қара дененікіне ұқсас, оның корреляциялық түс температурасы 6500 К (D65 көру стандарты) немесе 5500 К (күндізгі жарыққа сәйкес фотопленка стандарты) құрайды. Қара дене теориясына негізделген түстер үшін көк түс жоғары температурада, ал қызыл түс төмен температурада пайда болады. Бұл түстерге қатысты мәдени байланыстардың керісінше, онда "қызыл" "ыстық", ал "көк" "салқын" деп есептеледі.
The Sun may appear red, orange, yellow, or white from Earth, depending on its position in the sky. The changing color of the Sun over the course of the day is mainly a result of the scattering of sunlight and is not due to changes in black body radiation. Rayleigh scattering of sunlight by Earth's atmosphere causes the blue color of the sky, which tends to scatter blue light more than red light. Some daylight in the early morning and late afternoon (the golden hours) has a lower ("warmer") color temperature due to increased scattering of shorter wavelength sunlight by atmospheric particulates – an optical phenomenon called the Tyndall effect. Daylight has a spectrum similar to that of a black body with a correlated color temperature of 6500 K (D65 viewing standard) or 5500 K (daylight balanced photographic film standard). For colors based on black body theory, blue occurs at higher temperatures, whereas red occurs at lower temperatures. This is the opposite of the cultural associations attributed to colors, in which "red" is "hot", and "blue" is "cold".
Жарықтандыру
Ғимараттың ішкі кеңістіктерін жарықтандыру үшін жарықтың түстік температурасын ескеру жиі қажет. Жылырақ (яғни, төмен түстік температуралы) жарық көбінесе демалысқа қолайлы қоғамдық жерлерде қолданылады, ал салқынырақ (жоғары түстік температуралы) жарық назарды шоғырландыру үшін пайдаланылады, мысалы, мектептер мен кеңселерде. LED технологиясында CCT реттеуі қиын міндет саналады, себебі LED-тердің сапалық тобына қатысты айырмашылықтар, қартаю және температураның өзгеруі шығарылатын түстің нақты мәнін өзгертеді. Осы себепті кері байланыс жүйелері, мысалы, түс сенсорлары қолданылады, олар бірнеше түс араластырушы LED-тердің түс шығаруын белсенді түрде бақылап және реттейді.
For lighting building interiors, it is often important to take into account the color temperature of illumination. A warmer (i. e., a lower color temperature) light is often used in public areas to promote relaxation, while a cooler (higher color temperature) light is used to enhance concentration, for example in schools and offices. CCT dimming for LED technology is regarded as a difficult task, since binning, age and temperature drift effects of LEDs change the actual color value output. Here feedback loop systems are used, for example with color sensors, to actively monitor and control the color output of multiple color mixing LEDs.
Аквакультура
Балық шаруашылығында түрлі салаларда түс температурасының әртүрлі функциялары мен мақсаттары бар. Тұщы су аквариумдарында түс температурасы көбінесе әдемі көрініс жасау үшін ғана маңызды. Жарық көздері әдетте тартымды спектрді шығаруға бағытталған, кейде аквариумдағы өсімдіктерді тірі ұстауға екінші деңгейде назар аударылады. Тұзды су / риф аквариумында түс температурасы аквариумның саулығының маңызды бөлігі болып табылады. Шамамен 400-ден 3000 нанометрге дейінгі аралықта, қысқа толқынды жарық ұзын толқынды жарыққа қарағанда суға тереңірек еніп, кораллдарда өсетін (және оларды күшпен ұстап тұратын) балдырларға қажетті энергия көздерін қамтамасыз етеді. Бұл осы спектрлік диапазонда су тереңдігіне қарай түс температурасының артуымен тең. Кораллдар әдетте жайлы суларда өмір сүреді және қарқынды, тікелей тропикалық күн сәулесін алады, сондықтан бұрынғыда бұл жағдайды 6500 К жарықпен модельдеуге басымдық берілді.
In fishkeeping, color temperature has different functions and foci in the various branches. In freshwater aquaria, color temperature is generally of concern only for producing a more attractive display. Lights tend to be designed to produce an attractive spectrum, sometimes with secondary attention paid to keeping the plants in the aquaria alive. In a saltwater/reef aquarium, color temperature is an essential part of tank health. Within about 400 to 3000 nanometers, light of shorter wavelength can penetrate deeper into water than longer wavelengths, providing essential energy sources to the algae hosted in (and sustaining) coral. This is equivalent to an increase of color temperature with water depth in this spectral range. Because coral typically live in shallow water and receive intense, direct tropical sunlight, the focus was once on simulating this situation with 6500 K lights.
Цифрлық фотосурет
Цифрлық фотосуретте "түс температурасы" термині кейде қоршаған ортаның түс температурасының өзгеруін имитациялау үшін түс мәндерін қайта бейнелеуді білдіреді. Көптеген цифрлық камералар мен RAW суреттерді өңдеу бағдарламалары нақты қоршаған орта мәндерін (мысалы, күнлі, бұлтты, вольфрам және т.б.) имитациялайтын алдын ала орнатылған параметрлерді ұсынады, ал кейбіреулері ақ теңгерім мәндерін Кельвин бірлігінде тікелей енгізуге мүмкіндік береді. Бұл параметрлер түс мәндерін көк-сары осы бойынша өзгертеді, ал кейбір бағдарламалық жасақтамалар қосымша басқару элементтерін (кейде "тонус" деп аталады) қосады, бұл күлгін-жасыл осын қосады. Бұл параметрлер белгілі бір дәрежеде кездейсоқ және көркемдік түсіндіру мәселесі болып табылады.
In digital photography, the term color temperature sometimes refers to remapping of color values to simulate variations in ambient color temperature. Most digital cameras and raw image software provide presets simulating specific ambient values (e. g., sunny, cloudy, tungsten, etc.) while others allow explicit entry of white balance values in kelvins. These settings vary color values along the blue–yellow axis, while some software includes additional controls (sometimes labeled "tint") adding the magenta–green axis, and are to some extent arbitrary and a matter of artistic interpretation.
Түстерді көрсету индексі
CIE түстерді көрсету индексі (CRI) – жарық көзінің сегіз үлгілік түстің жарықтандырылуын эталондық көздің жарықтандыруымен салыстыру арқылы анықталатын әдіс. CRI және CCT көрсеткіштері бірге берілгенде, белгілі бір жасанды жарықтың қандай эталондық (идеалдық) жарық көзіне ең жақын екенін және арасындағы айырмашылықты сандық түрде бағалауға мүмкіндік береді.
The CIE color rendering index (CRI) is a method to determine how well a light source's illumination of eight sample patches compares to the illumination provided by a reference source. Cited together, the CRI and CCT give a numerical estimate of what reference (ideal) light source best approximates a particular artificial light, and what the difference is.
Спектрлік қуатты бөлу
Жарық көздері мен жарықтандыру құралдары спектрлік қуаттылық таралымы (SPD) арқылы сипатталуы мүмкін. Көптеген өндірушілер ұсынған салыстырмалы SPD қисықтары олардың спектррадиометрінде 10 нм немесе одан да ірі интервалдармен жасалған болуы мүмкін. Бұл шамның нақтыдағы қуат таралымынан тегіс ("толық спектрлі") көрінуіне әкеледі. Тікенекті таралымына байланысты, люминесценттік шамдарды өлшеу үшін әлдеқайда кішкентай интервалдар қолдану ұсынылады, бұл үшін қымбат жабдық қажет.
Light sources and illuminants may be characterized by their spectral power distribution (SPD). The relative SPD curves provided by many manufacturers may have been produced using 10 nm increments or more on their spectroradiometer. The result is what would seem to be a smoother ("fuller spectrum") power distribution than the lamp actually has. Owing to their spiky distribution, much finer increments are advisable for taking measurements of fluorescent lights, and this requires more expensive equipment.
Астрономиядағы түстер температурасы
Астрономияда түс температурасы белгілі бір толқын ұзындығындағы ССЖ-ның (спектральды сәулелену тығыздығының) жергілікті еңістігімен немесе, практикада, толқын ұзындығы диапазонымен анықталады. Мысалы, A0V жұлдызы үшін (мысалы, Вега үшін) тең болу үшін калибрленген B және V түс шамаларын қарастыра отырып, жұлдыздық түс температурасы – қара дене радиаторының түс индексі жұлдыздыққа сәйкес келетін температурамен беріледі. Одан басқа, басқа түс индекстерін де қолдануға болады. Түс температурасы (сондай-ақ жоғарыда анықталған корреляциялық түс температурасы) жұлдыз бетінен шығатын сәулелену ағыны арқылы анықталатын тиімді температурадан айтарлықтай өзгеше болуы мүмкін. Мысалы, A0V жұлдызының түс температурасы шамамен 15000 К, ал тиімді температурасы шамамен 9500 К.
In astronomy, the color temperature is defined by the local slope of the SPD at a given wavelength, or, in practice, a wavelength range. Given, for example, the color magnitudes B and V which are calibrated to be equal for an A0V star (e. g. Vega), the stellar color temperature is given by the temperature for which the color index of a black body radiator fits the stellar one. Besides the , other color indices can be used as well. The color temperature (as well as the correlated color temperature defined above) may differ largely from the effective temperature given by the radiative flux of the stellar surface. For example, the color temperature of an A0V star is about 15000 K compared to an effective temperature of about 9500 K.
Астрономиядағы көптеген қолданбалар үшін (мысалы, жұлдызды HR диаграммасына орналастыру немесе байқау спектріне сәйкес келетін модельдік ағынның температурасын анықтау үшін) тиімді температура маңызды шама болып табылады. Әдебиетте түрлі түс-тиімді температура қатынастары бар. Бұл қатынастар жұлдыздық металдық және беттік гравитация сияқты басқа жұлдыздық параметрлерге де аз дәрежеде тәуелді.
For most applications in astronomy (e. g., to place a star on the HR diagram or to determine the temperature of a model flux fitting an observed spectrum) the effective temperature is the quantity of interest. Various color effective temperature relations exist in the literature. There relations also have smaller dependencies on other stellar parameters, such as the stellar metallicity and surface gravity