نوشته‌ها

مقایسه دمای رنگ نور سه منبع نور رایج 550 کلوین-3500 کلوین-2700 کاوین

دمای رنگ نور یا CCT

دمای رنگ نور یا CCT

همانطور که قبلا در مباحث مربوط به CRI گفته بودیم ، منابع نوری متفاوت ساخته دست بشر را با منبع نور طبیعی هستی ، یعنی خورشید می سنجند. حتما می دانید که در دنیای طبیعت ، ستارگانی که از خود نور سفید ساطع می کنند ، با رسیدن به یک دمای خاص ، نوری با رنگ خاص تولید می کنند.به عنوان مثال یک کوتوله سرخ ، به علت وجود دمای پایین ، تولید نور قرمز می نماید.از آن طرف کوآزار ها و ستارگان غول آسا،از خود نوری با طیف نوری آبی ساطع می نمایند.برای درک بهتر این مطلب ، بهتر است مثالی ملموس تر بزنیم. هنگامی که یک جسم تیره (که به خودی خود نوری ساطع نمی نماید) ، به یک دمای خاص برسد ، از خود نور ساطع می نماید.مثلا یک آهن داغ بر روی شعله ، رنگی قرمز رنگ به خود می گیرد.با بالا بردن دما،رنگ این جسم به رنگی زرد رنگ تغییر می نماید.با افزایش این دما (مثل دمای یک لامپ هالوژن) ، این نور به سفید متمایل می شود ، با بالاتر بردن این دما (مثل ستارگان غول آسا) این رنگ به رنگ آبی متمایل می شود.

نمودار دمای رنگ نور

نمودار دمای رنگ نور

تفاوت دمای رنگ نور ، با گرمای رنگ در معماری و نقاشی:

CCT که به واقع ، مخفف کلمه Correlated Color Temperature است.این مقدار بر اساس درجه کلوین (Kelvin) محاسبه می شود.این عدد بیانگر مشخصه دمایی یک منبع نور است.چرا که انسان های متفاوت ، تمایلاتی متفاوت به رنگ های متفاوت دارند.مثلا کسی که طبع سرد دارد ، در یک اتاق با دمای رنگ نور پایین احساس بهتری خواهد داشت.البته باید توجه داشته باشید ، که مفهوم دمای رنگ نور ، کاملا متفاوت با گرمای رنگ در نقاشی و معماری دارند.در معماری و نقاشی ، رنگ های طیف قرمز به عنوان رنگ گرم (به دلیل تشابه به آتش) و رنگ های طیف آبی به عنوان رنگ سرد (به دلیل شباهت به آب و آسمان) شناخته می شوند ، ولی در اینجا معیار تعیین دمای رنگ نور ، شباهت آن به یک جسم سیاه نورافشان است ، که در اینجا اجسام سرد (مثل آهن گداخته) دارای طیف قرمز ، و اجسام گرم (همچون ستارگان غول آسا) دارای طیف آبی رنگ هستند.

شیوه محاسبه دمای رنگ نور منابع نوری متفاوت:

در مقالات دیگر توضیح دادیم که در منابع نور مصنوعی ، روش های مختلفی برای تولید نور وجود دارد ، به عنوان مثال ، در منابع نوری التهابی ، این نور با التهاب یک جسم ایجاد می شود (مانند آن چه در ستارگان رخ می دهد) ، لذا دمای نور این منابع ، به واقع دمای جسم ساطع کننده نور است.در نقطه مقابل ، منابع نور سفیدی را داریم که به جای تولید نور با اعمال گرما ، از روش هایی همچون تخلیه الکتریکی استفاده می نمایند.در این منابع ، برای محاسبه دمای رنگ نور (CCT) ، نزدیک ترین رنگ از منابع نوری التهابی به آنها را پیدا نموده ، و دمای آن را به عنوان دمای رنگ نور انتخاب می نمایند.

نکته : برای محاسبه این مقداریا آشنایی با دمای رنگ نور،می توانید از نرم افزار مدل واحد های روشنایی ، ساخت معماری نور کهربا استفاده نمایید.

 

جدول مقایسه مقادیر دمای رنگ نور منابع نوری مختلف

مقایسه دمای رنگ نور سه منبع نور رایج 550 کلوین-3500 کلوین-2700 کاوین

مقایسه دمای رنگ نور سه منبع نور رایج
550 کلوین-3500 کلوین-2700 کاوین

دمای رنگ نور

منبع نور

1,700 K شعله کبریت
1,850 K شعله شمع ، طلوع و غروب خورشید
2,700–3,300 K لامپ التهابی
3,000 K لامپ فلورسنت فشرده سفید ملایم
3,200 K لامپ های مخصوص استودیو
3,350 K لامپ های CP استودیو
4,100–4,150 K نور مهتاب ، لامپ زنون
5,000 K نور افقی خورشید
5,000 K لامپ فلورسنت/فلورسنت فشرده ، نور روز
5,500–6,000 K نور عمودی خورشید ، فلاش الکترونیکی
6,500 K نور روز
6,500–9,300 K صفحه های LCD و لامپ CRT

 

 

 

 

 

 

 

یک شبیه سازی کامپیوتری،رنگ نور (255و90و6) است،سوختگی فعال است.می بینید که در قسمت میانه تصویر ، رنگ ناچیز آبی مخلوط در رنگ اصلی ، دچار سوزش می شود و رنگ سفید حاصل می شود

بررسی تاثیر نور و روشنایی بر روی چشم انسان

بررسی تاثیر نور و روشنایی بر روی چشم انسان

تاثیر نور بر روی چشم بشر را می توان از دو منظر مورد بررسی قرار داد :

– تاثیر شدت نور بر روی چشم بشر

-تاثیر رنگهای مختلف طیف نور مرئی بر روی چشم

در زیر به بررسی هر یک از این تاثیرات می پردازیم

تاثیر شدت نور بر روی چشم انسان :

قسمت حساس چشم بشر از سلول های مخروطی شکل ساخته شده است.این سلول های مخروطی شکل دارای دو نوع کلی هستند،سلول های حساس به شدت نور ، که شدت نور را به صورت سیاه و سفید اندازه گیری می کنند ، و سلول های حساس به رنگ.

اگر دقت کرده باشید هنگامی که در تاریکی شب چشمان خود را باز می کنیم ، تصویری سیاه و سفید از دنیای اطراف خود می بینیم.این اتفاق به این علت است ، که سنسورهای سیاه و سفید چشم در نور کم حساس تر از سنسورهای رنگی هستند ، اما با افزایش شدت نور ، رفته رفته جزئیات رنگی محیط اطراف نیز نمایان می شوند.

مسئله دیگری که در رابطه با شدت نور باید بررسی شود،تاثیر شدت نور زیاد بر چشم است.سنسورهای چشم نیز مانند سنسورهای دیگر مادی ، مقدار حداکثری برای حساسیت خود دارند ، به این ترتیب که چنانچه شدت نور بیشتر از این حد شود،چشم دیگر قادر به تشخیص مقدار نور نخواهد بود.این اتفاق در سنسورهای مصنوعی نور ، همچون نگاتیو های عکاسی و سنسورهای دیجیتال نیز رخ می دهد.در این صورت سنسورهای نور اشباع می شوند، و این عمل به اصطلاح سوزش یا Burn نامیده می شود.این سوزش باعث می شود که رنگ نور به اشتباه سفید تر از رنگ واقعی دیده شود ، یعنی مثلا یک نور به رنگ نارنجی ، به رنگ زرد دیده شود (ترکیب حداکثر دو رنگ سازنده رنگ اصلی که سبز و قرمز هستند(به مقاله ترکیب رنگ نور مراجعه کنید))، و یا اگر این سوزش برای رنگ دارای سه رنگ اصلی اتفاق بیافتد ، در نهایت به رنگ سفید دیده می شود (ترکیب حداکثر سه رنگ اصلی سبز ، آبی و قرمز) چرا که به واقع سنسور تمام سه رنگ را به مقدار حداکثر آنها که 100 در صد است می بیند).در زیر می توانید چند مثال از دنیای واقعی و دنیای گرافیک کامپیوتری ملاحظه نمایید:

اجرای نورپردازی المان میدان راه آهن مشهد

اجرای نورپردازی المان میدان راه آهن مشهد

یک شبیه سازی کامپیوتری،رنگ نور (255و90و0) است

یک شبیه سازی کامپیوتری،رنگ نور (255و90و0) است،سوختگی غیر فعال است.تصویر به شدت غیر واقعی به نظر می رسد.

یک شبیه سازی کامپیوتری،رنگ نور (255و90و0) است

یک شبیه سازی کامپیوتری،رنگ نور (255و90و0) است،سوختگی فعال است.می بینید که در قسمت میانه تصویر ، سوختگی رنگ باعث ایجاد رنگ زرد شده است

یک شبیه سازی کامپیوتری،رنگ نور (255و90و6) است،سوختگی فعال است.می بینید که در قسمت میانه تصویر ، رنگ ناچیز آبی مخلوط در رنگ اصلی ، دچار سوزش می شود و رنگ سفید حاصل می شود

یک شبیه سازی کامپیوتری،رنگ نور (255و90و6) است،سوختگی فعال است.می بینید که در قسمت میانه تصویر ، رنگ ناچیز آبی مخلوط در رنگ اصلی ، دچار سوزش می شود و رنگ سفید حاصل می شود

تاثیر رنگ های مختلف نور بر روی چشم:

در مورد این موضوع در دو مقاله دیگر توضیح داده ایم ، در این جا به اختصار منحنی پاسخ چشم انسان به رنگ های مختلف طیف نور را قرار می دهیم.

اسپکتروم نور مرئی

اسپکتروم نور مرئی

طیف نور رنگی و ترکیب نورهای متفاوت

رنگ ها و ترکیب رنگ در نورپردازی و معماری نور

رنگ ها و ترکیب رنگ در نورپردازی و معماری نور

ما از کودکی با رنگ های متفاوت آشنا شدیم ، و مداد رنگی های رنگارنگ دوست دوران کودکی ما بوده اند.بسیاری از ما اصول اولیه ترکیب رنگ را به صورت تجربی فرا گرفتیم،رنگ آبی را با زرد مخلوط کرده و به رنگ سبز رسیده ایم ، یا با ترکیب قرمز و سبز رنگ قهوه ای را می ساختیم.ترکیب رنگ همیشه برای ما جالب بوده است و جذاب، و این جذابیت در نورها نیز حکم فرمایی می کند.

تفاوت ترکیب رنگ در نور و نقاشی :

طیف نور رنگی و ترکیب نورهای متفاوت

طیف نور رنگی و ترکیب نورهای متفاوت

جالب است بدانید ، بر خلاف ذهنیت پایه ما نسبت به ترکیب رنگ -که در نقاشی ما به واسطه ترکیب سه رنگ اصلی (قرمز،زرد و آبی) انجام می دادیم-  ترکیب رنگ در نور بسیار متفاوت است.سال ها قبل که نقاشی میکردم،و از ترکیب رنگ های پایه نقاشی برای ساخت رنگ بهره می بردم،بسیار جای تعجب بود وقتی که می دیدم سه رنگ سبز، آبی و قرمز بر روی تلویزیون های رنگی به عنوان رنگ های اصلی نقش بسته اند.وقتی با دقت بیشتری به صفحه لامپ کاتودی تلویزیون نگاه می کردم و این سه رنگ را می دیدم ، برای من تعجب آور بود که چگونه می توان با این سه رنگ به تمام رنگ ها دست پیدا کرد.نکته ای که من از آن غافل بودم ، این بود که در واقع اصول ترکیب رنگ در نور و نقاشی متفاوت هستند.در نقاشی نمی توان از ترکیب رنگ های سبز وقرمز به رنگ زرد دست یافت، و رنگ قهوه ای از این ترکیب حاصل می شود(به علت خاصیت فیلتری رنگدانه ها)، در صورت که در نور با ترکیب رنگ های سبز و قرمز ، رنگ زرد حاصل می شود.در نقاشی با ترکیب تمام رنگ ها به رنگ قهوه ای تیره می رسیم (به دلیل همان خاصیت فیلتری رنگ) در صورتی که از ترکیب تمام طیف رنگ های نور در نقاشی به رنگ سفید می رسیم.

در واقع نکته ای که در تحلیل رنگ نور وجود دارد ، این است که در ترکیب دو نور متفاوت ، نور ها با یک دیگر جمع می شوند ، اما در ترکیب دو رنگ متفاوت ، رنگ ها به صورت ترکیبی هم با دیگر رنگ ها جمع می شوند و هم یک دیگر را فیلتر می کنن.پس از ترکیب نور قرمز و سبز در نور ، نور زرد که رنگ مابین این دو رنگ در طیف نور است ایجاد می شود، اما در ترکیب رنگ سبز و رنگ قرمز ، رنگ زرد +رنگ سیاه حاصل می شود ، که همان رنگ زرد تضعیف شده یا قهوه ای می باشد.

رنگ نور خالص و ترکیبی :

نکته دیگر که باید در تحلیل رنگ نور متذکر شد ، این است که ما دو نوع رنگ در نور داریم ، رنگ نور خالص (مثل ارغوانی خالص و زرد خالص) ، یا رنگ نور ترکیبی (مثل ارغوانی حاصل از ترکیب نورهای آبی و قرمز ، یا زرد حاصل از ترکیب نورهای سبز و زرد).ای

یک نوع استروسکوپ ساده

یک نوع استروسکوپ ساده

ن ترکیب می تواند ناشی از چند نور به جای دو نور باشد.برای این که بتوان این دو نوع نور را از یک دیگر تشخیص داد ،می توان از یک منشور بهره برد.این همان روشی است که در به دست آوردن طیف نور یک منبع نور سفید و محاسبه مقدار CRI کاربرد دارد.به این صورت که با عبور یک طیف باریک از نور یک منبع نور از یک منشور شیشه ای و قرار دادن یک صفحه سفید در فاصله مناسب ، می توان طیف رنگ آن نور را روی صفجه سفید ملاحظه کرد.

چگونه ترکیب رنگ منابع نور را تحلیل کنیم ؟

سوالی که در این جا پیش می آید ، این است که بهترین راه و ساده ترین راه برای بدست آوردن نتیجه حاصل از یک ترکیب رنگ چیست؟حتما تا به حال با نرم افزار های گرافیکی همچون نرم افزار paint و photoshop کار کرده اید.این نرم افزار ها پالت رنگی دارند که نشان دهنده طیف کامل نور است.به هنگام انتخاب رنگی خاص در این پالت،مقداری خاص به صورت RGB در گوشه این پالت دیده می شوند.این راه مرسوم ترین و ساده ترین و در عین حال کاربردی ترین راه برای محاسبه ترکیب رنگ نور است (مثل چیزی که در مانیتور ها داریم).به این ترتیب که ما هر نور را به مقادیر تقریبی R (قرمز) ، G (سبز) و B (آبی) تجزیه می کنیم(البته این تجزیه تقریبی و قراردادی است ، چون نور های خالص به این مقادیر تجزیه نمی شوند) ، سپس مقادیر Rو G و B نور هایی که قرار هست با هم ترکیب شوند با هم جمع می کنیم ، مقدار نهایی شامل سه مقدار برای R و G و B خواهد شد ، این مقادیر را بر مقدار ماکزیموم این سه تقسیم می کنیم و در عدد 255 ضرب می کنیم ، نتیجه نهایی سه مقدار اصلاح شده برای R و G و B است.این سه مقدار را در پالت یک نرم افزار گرافیکی قرار می دهیم و رنگ حاصله را مشاهده می کنیم.

طیف های مختلف رنگ و نور در یک نرم افزار گرافیکی

طیف های مختلف رنگ و نور در یک نرم افزار گرافیکی

البته باید متذکر شویم که این روش ، روشی تقریبی است.در واقع ترکیب نور به این راحتی و صد در صد خطی نیست.برای پی بردن به این مطلب می بایست منحنی حساسیت چشم انسان به هر رنگ را ملاحظه نمایید.این منحنی در تقریبی که ما به کار می بریم یک منحنی نیمه خطی و ساده است.

اسپکتروم نور مرئی

اسپکتروم نور مرئی

منحنی حساسیت چشم انسان به طیف های مختلف نور مرئی

منحنی حساسیت چشم انسان به طیف های مختلف نور مرئی