Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Регион цветовых температур, которые часто воспринимаются как приятные для наблюдателя.
Region of color temperatures that are often viewed as pleasing to an observer
Кривая Круитхофа описывает область уровней освещенности и цветовых температур, которые часто воспринимаются как комфортные или приятные для наблюдателя. Кривая была построена на основе психофизических данных, собранных голландским физиком Ари Андрием Круитхофом, хотя сами оригинальные экспериментальные данные на кривой не представлены. Условия освещения внутри ограниченной области эмпирически оценивались как приятные или естественные, а условия за ее пределами считались неудобными, неприятными или неестественными. Кривая охватывает источники, которые считаются естественными или близкими к излучению абсолютно черного тела, однако ее ценность в описании человеческих предпочтений последовательно подвергалась сомнению в последующих исследованиях освещения помещений. Используя газоразрядные люминесцентные лампы, Круитхоф мог изменять цвет излучаемого света и просить наблюдателей оценить, насколько приятен им источник. Схематичное изображение его кривой состоит из трех основных областей: центральная область, соответствующая источникам света, которые воспринимаются как приятные; нижняя область, соответствующая цветам, которые воспринимаются как холодные и тусклые; и верхняя область, соответствующая цветам, которые воспринимаются как теплые и неестественно яркие. Эти области, хотя и являются приблизительными, до сих пор используются для определения подходящих конфигураций освещения в домах или офисах.
The Kruithof curve describes a region of illuminance levels and color temperatures that are often viewed as comfortable or pleasing to an observer. The curve was constructed from psychophysical data collected by Dutch physicist Arie Andries Kruithof, though the original experimental data is not present on the curve itself. Lighting conditions within the bounded region were empirically assessed as being pleasing or natural, whereas conditions outside the region were considered uncomfortable, displeasing or unnatural. sources that are considered natural or closely resemble Planckian black bodies, but its value in describing human preference has been consistently questioned by further studies on interior lighting. Using gas discharge fluorescent lamps, Kruithof was able to manipulate the color of emitted light and ask observers to report as to whether or not the source was pleasing to them. The sketch of his curve as presented consists of three major regions: the middle region, which corresponds to light sources considered pleasing; the lower region, which corresponds to colors that are considered cold and dim; and the upper region, which corresponds to colors that are warm and unnaturally colorful. These regions, while approximate, are still used to determine appropriate lighting configurations for homes or offices.
Восприятие и адаптация
Результаты Круитофа напрямую связаны с адаптацией человека к изменениям освещенности. По мере уменьшения освещенности, чувствительность человека к синему свету возрастает. Это известно как эффект Пуркинье. Человеческая зрительная система переключается с фотопического (преимущественно колбочкового) зрения на скотопическое (преимущественно палочковое) зрение при снижении уровней яркости. Палочки обладают очень высокой спектральной чувствительностью к синей энергии, в то время как колбочки имеют различную спектральную чувствительность к красному, зеленому и синему. Поскольку доминирующий фоторецептор в скотопическом зрении наиболее чувствителен к синему, чувствительность человека к синему свету, следовательно, повышается. По этой причине интенсивные источники с более высокими (синими) цветовыми температурами обычно воспринимаются как неприятные при низких уровнях яркости, и существует лишь узкий диапазон приятных источников. Впоследствии, диапазон приятных источников расширяется в фотопическом зрении при увеличении уровней освещенности.
Kruithof's findings are directly related to human adaptation to changes in illumination. As illuminance decreases, human sensitivity to blue light increases. This is known as the Purkinje effect. The human visual system switches from photopic (cone dominated) vision to scotopic (rod dominated) vision when luminance levels decrease. Rods have a very high spectral sensitivity to blue energy, whereas cones have varying spectral sensitivities to reds, greens and blues. Since the dominating photoreceptor in scotopic vision is most sensitive to blue, human sensitivity to blue light is therefore increased. Because of this, intense sources of higher (bluer) color temperatures are all generally considered to be displeasing at low luminance levels, and a narrow range of pleasing sources exist. Subsequently, the range of pleasing sources increases in photopic vision as luminance levels are increased.
Критика
Хотя кривая использовалась как ориентир при проектировании искусственного освещения для внутренних помещений, с общей рекомендацией использовать источники с низкой коррелированной цветовой температурой (CCT) при низких уровнях освещенности, Круитхоф не описал метод оценки, независимые переменные или тестовую выборку, использованные для разработки этой кривой. Без этих данных, а также отсутствия какой-либо валидации, выводы не следует считать достоверными. Связь между освещенностью и CCT не была подтверждена дальнейшими исследованиями. Освещенность и CCT были изучены во многих работах по внутреннему освещению, и эти исследования последовательно демонстрируют зависимость, отличную от предложенной Круитхофом. Вместо наличия верхних и нижних границ, эти исследования не указывают на значительное влияние CCT, а для освещенности рекомендуют лишь избегать уровней ниже 300 люкс. Современные исследования не рассматривали ключевой критический аспект – область низких уровней освещенности или низкий диапазон CCT ниже 3000K в целом, хотя некоторые из вышеупомянутых исследований охватывали значения до 2850K. Этот пробел в данных особенно важен, поскольку он касается практически всех "жизненных" пространств, с которыми работают дизайнеры освещения – отелей, ресторанов и жилых помещений. Дальнейшая оценка этих областей была бы полезна, учитывая последствия для последних исследований влияния света на здоровье и циркадные ритмы.
While the curve has been used as a guide to design artificial lighting for indoor spaces, with the general suggestion to use sources with low correlated color temperatures (CCT) at low illuminances, Kruithof did not describe the method of evaluation, the independent variables, nor the test sample that were used to develop the curve. Without these data, nor other validation, the conclusions should not be considered credible. The relationship between illuminance and CCT was not supported by subsequent work. Illuminance and CCT has been examined in many studies of interior lighting and these studies consistently demonstrate a different relationship to that suggested by Kruithof. Rather than having upper and lower boundaries, these studies do not suggest CCT to have significant effect and for illuminance suggest only to avoid levels below 300 lux. Current studies have not explored the main critical part that is the low illumination regime or the low CCT range beneath 3000K in general, though some of the studies above reached down to 2850K. This lacunae in the data is particularly important as it relates to almost all "lifestyle" environments in which lighting designers operate hotels, restaurants and residential settings. Further evaluation of these areas would serve well, given the implications for recent learning on the health implications of light on the circadian rhythm.
Дальнейшие исследования
Кривая Круитхофа, как она представлена, не содержит экспериментальных данных и служит приближением для желательных условий освещения. Поэтому ее научная достоверность была переоценена. Индекс цветопередачи (CRI) – это метрика для описания внешнего вида источника света и оценки его приятности. Индекс цветопередачи конкретного источника – это мера его способности точно воспроизводить цвета объектов. Источники света, такие как свечи или лампы накаливания, излучают спектры электромагнитной энергии, близкие к спектрам тел Планка; они напоминают естественные источники света. Многие люминесцентные и светодиодные лампы имеют спектры, не соответствующие спектрам тел Планка, и считаются неестественными. Следовательно, способ, которым они передают воспринимаемые цвета окружающей среды, также может считаться неестественным. Хотя эти новые источники света могут достигать коррелированных цветовых температур и уровней освещенности, находящихся в комфортной области кривой Круитхофа, вариативность их индексов цветопередачи может сделать их в конечном итоге неприятными. Различные виды деятельности или сценарии требуют различных сочетаний цветовой температуры и освещенности: предпочтительные источники света меняются в зависимости от освещаемого сценария. Испытуемые предпочитали сочетания цветовой температуры и освещенности в комфортной области для обедов, общения и учебы, но также предпочитали сочетания в нижней дискомфортной области для ночных занятий и подготовки ко сну. Это связано с эффектом Пуркинье: люди, которым нужен свет ночью, предпочитают более низкие (красные) цветовые температуры, даже при очень низком уровне освещенности. Результаты, полученные Круитхофом, также могут варьироваться в зависимости от культуры или географического положения. Желательные источники света основаны на предыдущем опыте восприятия цвета, и поскольку в разных регионах мира могут быть свои стандарты освещения, каждая культура, вероятно, имеет свои собственные приемлемые источники света. Освещенность источника является доминирующим фактором, определяющим его приятность или комфортность, поскольку участники эксперимента оценивали широкий диапазон коррелированных цветовых температур и уровней освещенности, но их впечатления в целом не менялись при изменении коррелированной цветовой температуры. Кроме того, существует взаимосвязь между коррелированной цветовой температурой и кажущейся яркостью источника света. Из этих результатов следует, что индекс цветопередачи, а не коррелированная цветовая температура, может быть более подходящей метрикой для определения приятности конкретного источника света.
The Kruithof curve, as presented, does not contain experimental data points and serves as an approximation for desirable lighting conditions. Therefore, its scientific accuracy has been reassessed. Color rendering index is a metric for describing the appearance of a source and whether or not it is considered pleasing. The color rendering index of a given source is a measure of that source's ability to faithfully reproduce colors of an object. Light sources, like candles or incandescent light bulbs produce spectrums of electromagnetic energy that closely resemble Planckian black bodies; they look much like natural sources. Many fluorescent lamps or LED light bulbs have spectrums that do not match those of Planckian blackbodies and are considered unnatural. Therefore, the way that they render the perceived colors of an environment may be also considered unnatural. While these newer sources can still achieve correlated color temperatures and illuminance levels that are within the comfortable region of the Kruithof curve, variability in their color rendering indices may cause these sources to ultimately be displeasing. Different activities or scenarios call for different color temperature–illuminance pairs: preferred light sources change depending on the scenario the source is illuminating. Individuals did prefer color temperature–illuminance pairs within the comfortable region for dining, socializing and studying, but also preferred color temperature–illuminance pairs that were in the lower uncomfortable region for night time activities and preparing for bed. This is linked to the Purkinje effect; individuals who desire some light at night time desire lower (redder) color temperatures even if luminance levels are very low. Kruithof's findings may also vary as a function of culture or geographic location. Desirable sources are based on an individual's previous experiences of perceiving color, and as different regions of the world may have their own lighting standards, each culture would likely have its own acceptable light sources. The illuminance of a source is the dominating factor for deciding as to whether or not a source is pleasing or comfortable, as viewers participating in this experiment evaluated a range of correlated color temperatures and illuminance levels, yet their impressions remained generally unchanged as correlated color temperature changed. Additionally, there is a relationship between correlated color temperature and apparent brightness of a source. From these findings, it is evident that color rendering index, in place of correlated color temperature, may be a more appropriate metric for determining as to whether or not a certain source is considered pleasing.