Какую цветовую температуру имеет лампа накаливания

Цветовая температура света: советы по выбору цветовой температуры ламп

Создание качественного освещения предполагает грамотный подбор светильников. В процессе обустройства помещений люди тщательно оценивают эстетические и функциональные возможности этих изделий, а также продумывают их взаимное расположение. Отдельное внимание покупатели уделяют характеристикам освещения, в том числе цветовой температуре ламп, устанавливаемых в осветительные приборы. Однако самостоятельно правильно определить подходящую цветовую температуру света непросто. Поэтому сегодня мы расскажем о существующих значениях цветовой температуры и предоставим рекомендации по выбору этого параметра в зависимости от назначения помещения.

Что такое цветовая температура: понятие и значения

Цветовая температура (сокращенно ЦТ) – это мера интенсивности светового излучения. Значение ЦТ определяет уровень восприятия потока света глазами человека. ЦТ не зависит от объема выделяемого тепла. Величина характеризует исключительно интенсивность излучения. Поэтому при составлении нового плана оформления интерьера или при банальной замене лампочек показатель подбирают индивидуально.

Значения цветовой температуры ламп, используемых в быту, начинаются от 1800К (свет солнца на рассвете) и заканчиваются показателем примерно в 7700К (ЦТ чистого голубого неба). Разумеется, в природе диапазоны ЦТ существенно шире. Вот только цветовая температура светодиодных и люминесцентных ламп остается в вышеупомянутых пределах (существуют и более «холодные» LED лампы, но они при освещении квартир и офисов почти не используются). Диапазон ЦТ ламп накаливания и вовсе составляет 1200-3000К.

Лампы с телом накала используются для создания теплого освещения, люминесцентные – для холодного, а светодиодные являются универсальным вариантом (можно выбрать лампу с конкретной температурой или купить умные лампочки HIPER LED с широким диапазоном ЦТ). Шкала с основными значениями ЦТ света (и их соответствия природным/искусственным источникам) представлена ниже.

Особенности восприятия цвета

Яркость, насыщенность, цветовая температура и прочие параметры освещенности значительно влияют на самочувствие и состояние людей. При изменении этих показателей человек может расслабляться или сосредотачиваться, поэтому выбор освещения зависит от актуальных потребностей пользователей и назначения помещений. Для комнат отдыха лучше купить лампочки HIPER с теплым светом. Для коридора, ванной и кухни подойдет строгое белое свечение. Для кабинетов оптимальным решением станут холодные цвета. Обоснования всех этих утверждений приведены в следующих разделах статьи.

Индекс цветопередачи

Важным параметром, влияющим на восприятие освещения, является индекс (коэффициент) цветопередачи (обозначается R_a и имеет значение от 1 до 100, где сотня – максимум). Это количественный показатель, отображающий правильность передачи цветов освещаемых предметов. При одинаковом показателе ЦТ приоритет имеет лампа с более высоким уровнем R_a. Можно сказать, что индекс показывает реалистичность восприятия объекта.

В идеале коэффициент цветопередачи основного светильника должен находиться в диапазоне от 80 до 100 (свыше 80% соответствия эталону, в роли которого выступает естественный свет солнца). Показатель такого уровня встречается во всех типах ламп, причем в самых качественных лампочках R_a достигает 99-100 единиц. Сочетание цветовой температуры света и цветопередачи показано на изображении. При покупке светильников или ламп нецелесообразно рассматривать варианты с R_a<80. Иначе реалистичность восприятия будет нарушена. Если светильник будет размещен возле зеркал, то стоит позаботиться, чтобы уровень цветопередачи приближался к предельному значению.

Влияние света на эмоции

Цветовая температура света оказывает прямое воздействие на эмоции человека. Поэтому подбор оттенков освещения нужно делать с учетом не только интерьера, но и назначения помещения. Но в первую очередь нужно учитывать возможные изменения настроения людей, находящихся на освещаемом участке. Цветовая температура ламп влияет на людей следующим образом:

• яркий теплый свет повышает уровень бодрости и заряжает энергией;
• холодное освещение позволяет концентрироваться и ясно мыслить, но увеличивает усталость;
• нейтральный свет поддерживает организм в актуальном состоянии;
• тусклый теплый свет расслабляет и способствует комфортному отдыху.

Приведенные утверждения действительно актуальны, поэтому люди нередко устанавливают динамические системы, изменяющие параметры освещения в соответствии с командами пользователей или заранее установленными алгоритмами. Наибольшее распространение такие системы получили в странах Европы и Северной Америки. Обычно их устанавливают в больницах и офисах. Также подобные системы нередко используются частными лицами и являются неотъемлемой частью продвинутой системы «Умный дом».

Соответствие цвета излучения цветовой температуре

Специально для читателей блога мы подготовили шкалу, наглядно показывающую соответствие цветов показателям температуры. Используя эту информацию, можно легко определиться с подходящей цветовой температурой светодиодных ламп или их менее эффективных аналогов (недавно мы проводили сравнение лампочек и выяснили, что LED лампа – лучший вариант).

При оценке значений температур необходимо помнить о правильном использовании конкретных вариантов освещения в повседневной жизни. Если нужен расслабляющий оранжевый свет, то целесообразно купить светильники с ЦТ 2500-3000К. Если требуется ненавязчивый желтый тон, то надо выбрать лампочку до 4000К. Для обеспечения дневного цвета нужны лампочки с ЦТ 4000-5000К. При необходимости создания холодного освещения стоит приобрести осветительные приборы с показателем ЦТ 5000-6500К.

Как определить цветовую температуру и прочие показатели ламп по их маркировке

В соответствии со стандартами, производители указывают подробные характеристики лампочек прямо на их упаковках. Обычно эти данные дополнительно пропечатывают на самих изделиях. Чаще всего информация представлена вразнобой. Указываются ЦТ, мощность, тип цоколя и другие характеристики. В случае с энергосберегающими лампами используется особая маркировка. Пример ниже.

На изображении уже представлена расшифровка. Дополним лишь, что индекс цветопередачи указывается в широком диапазоне. Значение «9» обозначает промежуток R_a в 90-100 единиц, значение «8» приравнивается к 80-89. Далее – по аналогии. Для получения реального показателя цветовой температуры надо умножить число, представленное на маркировке, в 100 раз. В конкретном примере это выглядит как 40х100=4000К.

Цветовая температура: специфика создания освещения

Шкалу ЦТ условно делят на 3 «участка», отображающих пределы теплого, холодного и нейтрального света. Далее подробно остановимся на этом моменте и расскажем о нюансах использования различных цветовых решений в обустройстве интерьера.

Теплый свет

Этот вариант подходит для поддержания максимально комфортной атмосферы. Для организации освещения чаще всего используются лампочки с ЦТ 2400-3000К. Большинство людей привыкли к таким цветам (они характерны для ламп с телом накала), благодаря чему при включении освещения чувствуют себя весьма уютно.

Потолочные и настенные светильники с теплым светом размещают преимущественно в спальнях. Кроме того, часто практикуют создание локальных подсветок аналогичного характера, позволяющих с легкостью засыпать и просыпаться. Например, ночники работают именно в этих диапазонах. Такое освещение хорошо подходит для маленьких помещений (желательно оформленных в теплых насыщенных цветах). При использовании упомянутых светильников в больших комнатах зачастую создается впечатление неравномерности освещения. Поэтому подходить к делу нужно аккуратно.

Холодный свет

Такое освещение повышает концентрацию, позволяет подмечать детали и сосредотачиваться на анализе данных. Поэтому его устанавливают преимущественно в помещениях, предназначенных для работы и учебы – например, в институтах. В жилых домах такой свет в качестве основного лучше не использовать. Он больше подойдет в роли подсветки – для выделения четкости линий и создания контраста. Воздействие холодного света (от 5000К) нередко искажает черты предметов, и это нужно учитывать при обустройстве интерьера.

Иногда светильники с холодной ЦТ устанавливают в ванной – для ускорения пробуждения, но такой подход весьма сомнителен. Безусловно, чрезмерное насыщение холодными тонами быстро бодрит, но длительное нахождение в помещениях с таким освещением нередко вызывает сильную усталость.

Нейтральный свет

Для формирования освещения обычно применяют лампочки с ЦТ в 3000-5000К. Они уместно смотрятся в ванной, прихожей. Иногда такое освещение применяют и для гостиных. Особенно если они имеют большую площадь.

Главным плюсом нейтрального освещения считается отсутствие искажений при падении света на предметы интерьера. Визуальное восприятие объектов не меняется. Глаза тоже нормально воспринимают нейтральное свечение. Поэтому его можно считать универсальным вариантом.

Сочетание светильников с разными цветовыми температурами

Устанавливать рядом светильники с различной теплотой света не особо рационально, так как подобное комбинирование создает дисбаланс освещения, негативно влияет на восприятие элементов интерьера и сильно напрягает зрение. Поэтому для каждой комнаты целесообразно выбирать конкретную цветовую температуру света. Впрочем, удачные случаи комбинирования периодически встречаются. Но они требуют соблюдения некоторых условий:

1. Не стоит объединять различающиеся цветовые температуры в равных пропорциях. Допустимо применять один тон в качестве основного, второй – в роли подсветки.
2. Допускается частичное взаимодействие нейтрального цвета с ярко выраженными холодными или теплыми оттенками. Но подобрать конкретную температуру гораздо рациональнее, чем заниматься смешиванием.
3. При зонировании больших открытых помещений (офисов, квартир-студий) допустимо выделять отдельные зоны разными оттенками света, но только без создания перекрестного освещения.

Также практикуется создание систем с несколькими сценариями освещения – с возможностью изменения ЦТ по целевому запросу пользователя или в соответствии с определенными условиями. Пример удачного комбинированного сочетания разных типов освещения приведен на изображении.

Как грамотно подобрать цветовую температуру света: самые простые варианты

В завершение статьи вспомним еще об одном варианте создания идеального освещения. Речь идет о покупке умных светильников HIPER и подобных приспособлений. В некоторых ситуациях достаточно приобрести умные лампочки HIPER и установить их в осветительные приборы. Использование таких изделий позволит легко менять цветовую температуру ламп в достаточно широком диапазоне, чередуя теплые, нейтральные и холодные тона по собственному усмотрению. Стоит такая продукция недорого, а вот польза от ее применения колоссальна.

Если же вы не хотите связываться со столь современными решениями, то рекомендуем воспользоваться советами из подготовленной статьи или из нижеприведенного видео.

Цветовая температура ламп

—>

Цветовая температура (ЦТ) — важная техническая характеристика источников освещения помещений, дорог, прилегающих к постройкам территорий и других объектов. От неё зависят не только оттенки излучения, но и настроение людей. Поскольку свет влияет на человеческую активность и комфортность работы или отдыха, перед покупкой электроламп нужно детально разобраться в природе и особенностях ЦТ. Именно этим темам посвящается наша статья.

Что такое цветовая температура?

Представьте некое абсолютно чёрное тело. Цветовой специалисты называют его температуру, при которой излучается аналогичный рассматриваемому излучению свет. Если взять металлы, что используют для изготовления светоиспускающих элементов электроламп, при нагревании от них исходят разные световые оттенки. Цвета различаются между собой по температурным показателям свечения.

Следовательно, цветовая температура характеризует величину длины волны от излучения источников света (ИС). Волновая же длина определяет цвет. Например, обыкновенные лампы накаливания светятся жёлтым. В светодиодных и люминесцентных электролампах оттенки различаются, что следует учесть в процессе проектирования освещения для жилых или рабочих помещений.

Единица измерения цветовой температуры

Измеряется характеристика в кельвинах (К). Использование данной единицы измерения актуально для всех областей за исключением фотосъёмки. Фотографы оперируют миредами или, как их ещё называют, майредами. Последние рассчитываются по формуле M = 10 6 / T, где под Т имеется в виду значение цветовой температуры.

Температуру абсолютного чёрного тела принимают за 0 кельвинов. Находящийся в таком состоянии объект на 100 % поглощает свет, который на него падает. После разогрева в диапазоне от 800 до 1300 К он становится красным. Нагрев до 2000 К изменяет его цвет на оранжевый, а до 2500, 5500 и 9000 — жёлтый, белый и голубой.

Перечисленные цвета являются природными. Допустим, встающее из-за горизонта солнце отливает жёлтым. Показатель ЦТ — приблизительно 2500 К. Переход в зенит делает солнышко белым (ЦТ — 5500 К). В облачную погоду характеристика повышается до 7000 К, а сумерки — 8000 К. Цвет зимнего безоблачного неба где-то 15000 К.

Шкала цветовых температур распространённых источников света

Температурный диапазон, К

Цвет свечения

Описание

Тёплый белый. Оттенок — желтоватый.

Характерен для ламп накаливания и галогенных ИС. Подходит для организации освещения по точечному принципу. Создаёт в помещениях уютную и тёплую атмосферу.

Не напрягает глаза и не вызывает искажений световосприятия. Оптимален для жилых помещений при условии, что источники света размещаются наверху.

Рекомендуется для обустройства освещения кухонь, офисных кабинетов и помещений общественных зданий.

Дневной нейтральный белый

Отличается яркостью. Эффективен на промышленных объектах.

Холодный дневной. Оттенок — голубоватый.

Используется для съёмки (фото или видео), в медицинских учреждениях и помещениях для технических нужд.

Свойства абсолютно чёрного тела первым начал изучать отец-основатель квантовой физики Макс Карл Эрнст Людвиг Планк. При непосредственном участии учёного разработали так называемую «цветовую модель XYZ». На рисунке ниже представлена составленная на её основе диаграмма цветности.

На картинке вы видите кривую Планка, которая в наглядном виде отображает цветовую температуру. Среди прочего по ней задаются настройки фотокамер, видеоаппаратуры и компьютерных редакторов для работы с графикой. Как вариант, ЦТ лесных пейзажей принимается фотографами за 5500 К.

Глазная система человека не полностью воспринимает спектр цветов. Люди различают оттенки в интервале 800-25000 К. Комфортный диапазон ЦТ лежит в пределах 4500-5200 К. Подобные источники света наиболее приближены к естественному освещению от солнца.

Диапазон цветовой температуры для источников света и маркировка цвета свечения

Величина ЦТ взаимосвязана с видом лампы. У светодиодных электроламп параметр равен 2200-7000 К, а стандартных и компактных люминесцентных — 2700-6500 К. У натриевых ИС высокого давления характеристика не превышает 2200 К.

У «галогенок» и ламп накаливания ЦТ начинается от 2700 и заканчивается 3500 К. Величина параметра дуговых ртутных электроламп — от 3800 до 5000 К. Наконец, у металлогалогенных ИС характеристика колеблется в пределах от 2500 до 20000 К.

Температура света определяется по виду и мощности электролампы. Допустим, в обыкновенной лампе с телом накала на 200 Вт ЦТ равна 3000 К. Если рассматривать этот вид изделий в целом, то разброс характеристики у него не так велик, как у прочих типов.

Самый большой диапазон ЦТ у светодиодных электроламп. Объясняется это конструкционными особенностями. Светодиоды производятся из широкого спектра материалов, что и обуславливает их разнообразие.

Между одинаковыми по характеристикам лампами довольно часто наблюдаются отличия по свету, если они изготовлены на разных заводах. Чтобы точно индексировать ЦТ, специалисты разработали и приняли стандарт ANSI C78.377A. Согласно его нормам, температуру цветов светодиодных изделий делят на 8 классов.

Разница по свечению бывает и между лампами одной категории. Потому производители внедрили разбивку классов на подклассы. В связи с отсутствием унификации не рекомендуется устанавливать изделия различных брендов в мультиламповые светильники. В противном случае возможен диссонанс по свету.

Дополнительно на лампах со светодиодами указывается следующая маркировка — WW, NW и CW. WW расшифровывается как Warm White или тёплый белый, а NW — как Neutral White или нейтральный белый. CW — сокращение от Cool White. На русский язык переводится как «холодный белый».

Маркировка люминесцентных электроламп по цветовой температуре

ГОСТ регламентирует такие буквенные обозначения цветов, как ТБ, Б, Е, ХБ и Д. В таблице ниже приводится их расшифровка.

Импортные производители не маркируют выпускаемую продукцию по какому-либо общепринятому стандарту. Заводы наносят собственную маркировку. Непосредственно ЦТ обозначается числовым кодом. Из-за отсутствия стандартизации его расшифровку зачастую приходится искать в документации на сайтах заводов.

Нередко ЦТ указывается как 2 последних числа кода. Для расчёта характеристики цифра умножается на 100. Предположим, на лампе в конце маркировки напечатано 40. Перемножаем 40 на 100, получаем 4000 К. Это и есть величина параметра. Хотя кажется немного запутанным, с опытом такие расчёты производятся на автомате.

Обычно коду ЦТ предшествует 1 цифра. Число обозначает индекс цветопередачи. Характеристика определяет реалистичность передачи цветов. Причём в условиях заданного освещения. Параметр меряется в процентах. К примеру, 8 указывает на 80-89 %, что считается очень хорошим показателем. Для сравнения плохой — это меньше 39 %.

Цветовая температура в фотографии, кинематографе и телевидении

Фотографы предпочитают шкалу ЦТ в Миредах. Обусловлено это тем фактом, что она в равной степени пропорциональна изменениям цвета в полном спектре. Впрочем, некоторые специалисты не пренебрегают и кельвинами. Выбор в пользу единиц измерения зависит от личных предпочтений владельца фотокамеры.

В современных цифровых камерах для съёмки фото и видео сюжетная ЦТ настраивается автоматически. Скажем, режим фотоаппарата «Ясная погода» устанавливает характеристику на 5200 К, а «Вспышка» — 6000 К. Наиболее широкий диапазон у пользовательских настроек — 2000-10000 К.

Для отчётливого белого на фотографиях включают вспышки или проводят съёмки при солнечном свете. В студиях устанавливается специальное осветительное оборудование с ЦТ 5500 К. Несоблюдение перечисленных условий приводит к получению цвета, который в той или иной степени приближен к белому.

Если на фотографии много синего, ЦТ очень маленькая. Преобладание красного говорит о завышенной характеристике. Правильный подбор температурного параметра и остальных настроек — своего рода искусство. Опытные фотографы порой тратят на подготовку к съёмкам пару часов, чтобы в конечном итоге сделать идеальные во всех смыслах снимки.

До массового производства цифровых фотокамер плёнка изготавливалась под конкретные ЦТ. Для проведения съёмок при дневном свете применялась фотоплёнка на 5600 К, а вечернем — 3200 К. Выпускались фотоматериалы и с промежуточным значением характеристики — 4500 К.

«Золотой стандарт» полиграфии — 6500 К. Эта температура электрических ламп и других светоисточников должна поддерживаться на всех этапах производственного процесса. В него входит приём заказа, оценка «исходников», сканирование изображений, отправка на печать пробных оттисков и пр.

В лампах с ЦТ 6500 К присутствует установленная действующими стандартами ультрафиолетовая составляющая. Люди неспособны распознавать лучи ультрафиолета. Зато множество объектов начинает светиться под их воздействием, что важно для получения качественных изображений при печати.

Если осветить обыкновенную бумагу лампой без надлежащей ультрафиолетовой составляющей, появятся искажения белого. Причина кроется в оптических отбеливателях, которые входят в её состав. Реклама же не станет яркой и привлекающей внимание, так как включает красящие вещества с люминесцирующим эффектом.

Применение светильников с той или иной ЦТ

В жилых помещениях специалисты рекомендуют пользоваться лампами с тёплым свечением. Для рабочих кабинетов больше подходит дневной свет. Холодный применяется для объектов с высокими требованиями относительно цветопередачи.

Наряду с назначением помещений значение имеет палитра цветов окружающего пространства. Если в обстановке преобладают синие или зелёные предметы, стоит купить электролампы с ЦТ выше 4000 К. Когда жёлтые и красные, то меньше 3500 К.

Тёплый свет светильников

У тёплого света минимальная величина ЦТ составляет 2700 К, а максимальная — 3000 К. По свечению он похож на ИС с телами накала и мягкие лучики солнца. Оттенок не вызывает отрицательных эмоций. В помещениях с такими источниками освещения царит атмосфера теплоты и уюта. Светильники с ними оптимальны для библиотек, спальных комнат, заведений общественного питания и создания точечной подсветки.

Холодный цвет светильников

У холодного света ЦТ превышает 4500 К. Им освещают рабочие кабинеты, школьные классы, аудитории для лекций, офисные пространства и промышленные объекты. Источники освещения этого вида создают настраивающую на рабочий лад атмосферу. В квартирах и частных домах они применяются в душевых и рабочих зонах. В маленьких комнатах не устанавливаются из-за чрезмерной яркости свечения.

Нейтральный цвет источников света

У нейтрального света ЦТ находится в диапазоне от 3200 до 4500 К. Используется он в помещениях различного функционального назначения. К ним относятся кухни, гостиные, прихожие и пр. Источники освещения с таким свечением встречаются в офисах, лекториях и детских учебных классах. Ими хорошо подсвечивать зоны, где надевают одежду или по-быстрому «наводят красоту».

Как цветовая температура влияет на эмоции

Светильники с низкими значениями ЦТ создают спокойную, благоприятную и расслабляющую атмосферу. Тёплое свечение способствует отдыху и засыпанию. Холодное, напротив, увеличивает сосредоточенность и бодряще действует на организм. Однако не стоит им злоупотреблять в домашних условиях. Иначе при длительном воздействии разовьётся бессонница.

Чтобы не ощущать дома дискомфорт, выбирайте ИС с тёплым свечением. Исключение — рабочие помещения наподобие мастерских или кабинетов. Как и в офисах или на производственных предприятиях, здесь лучше устанавливать светильники с холодными электролампами. Это своего рода стандарт для комнат, где домашняя обстановка не должна мешать работе.

Организация освещения — ответственный этап обустройства жилья или рабочих объектов. Ошибки при проектировании и неправильный подбор оборудования способны привести к неблагоприятным последствиям. Вплоть до снижения производительности труда или нарушения эмоционального состояния. Всегда помните, что от подбора цветовой температуры светодиодных изделий или ИС иных типов во многом зависит ваше душевное самочувствие и эффективность работы.

ЦТ в дизайне интерьеров

Профессиональные дизайнеры активно пользуются лампами с различной ЦТ при составлении проектов по обустройству квартир, частных домов и нежилых помещений. С их помощью специалисты решают следующие задачи.

1. Акцентирование преимуществ и маскировка недостатков. Окрашенные в токсичный зелёный цвет стенки превращаются в нежно-салатовые, когда заливаются оранжевым светом с ЦТ 2200 К. Яркие красные объекты перестают выглядеть вульгарными за счёт подсвечивания жёлтыми электролампами с ЦТ 3200 К. Помещения визуально увеличиваются в площади, если освещаются голубыми софитами с ЦТ 7000 К в вертикальном и горизонтальном направлении. Всё это — лишь малый перечень приёмов дизайнеров, которые умеют правильно обращаться с источниками освещения.
2. Создание благоприятной атмосферы. Лампы Эдисона с ЦТ 2000 К идеально дополняют интимную обстановку. Светильники с холодным голубоватым свечением привносят романтизм в музейные залы с величественными скульптурами. Ультрафиолетовые приборы с ЦТ от 7000 до 9000 К незаменимы на дискотеках. Освещаемые ими гости заведений становятся похожими на инопланетян. На танцполе творится по-настоящему фантастическое действо, где каждый мужчина или женщина ощущает себя главным героем царящего вокруг праздника.
3. Демонстрация продукции покупателям. Освещение способно кардинально преобразить товары и увеличить продажи. Иногда заходишь в магазин и думаешь, будто попал в сказочное королевство. Настолько качественно дизайнеры продумали обстановку и расставили светильники в нужных местах. Что касается ЦТ, то мясо освещают лампами на 2800-3500 К, а рыбу — 4000-6500 К. Красоту украшений дополняют светоисточниками на 5500-6500 К. Достоинства предметов обстановки, занавесей и текстиля подчёркиваются тёплым и холодным свечением.

Методы контроля ЦТ

1. Фотометрия и гониометрия. Способ основывается на совместном использовании спецкамеры диаметром в районе 2 метров и дорогого инженерного оборудования. Контроль осуществляется командой хорошо подготовленных специалистов по свету с навыками проведения замеров уровня освещения и сложных математических вычислений. Из-за трудоёмкости методом преимущественно пользуются на промышленных предприятиях и в научно-исследовательских лабораториях.
2. Спектрометрия. Для контроля требуется спектрометр. Проблема в том, что прибор профессионального образца дорого стоит. В аренду его взять крайне сложно. Приходится либо покупать, либо заказывать услуги профильных специалистов. Хотя на рынке встречаются дешёвые любительские модели, для качественных измерений они не годятся из-за низкой точности. Обычно такие устройства покупаются по незнанию и потом годами пылятся на полках без практического применения.
3. Фотосъёмка. В фотоаппарате или смартфоне выбирается баланс белого цвета, после чего делается пробная фотография. Если оттенок снимка идентичен реальному, ЦТ подобрана правильно и отвечает световому окружению предмета или пространства. Способ даёт хорошие результаты при условии предварительной калибровки фотокамеры и наличии сравнительного глазомера. Эффективно откалибровать камеру довольно сложно. Контроль этим методом больше носит любительский характер.

Ключевые этапы проектирования освещения

Многие думают, что для организации освещения достаточно приобрести светильники покрасивее и закупиться электролампами разной ЦТ или мощности. В действительности проектирование электроосвещения — сложный и затратный по времени процесс. Инженеры подразделяют его на 6 этапов.

1. Анализ объекта. Специалисты осматривают помещения и прилегающую территорию, если в дополнение к внутреннему планируется наружное освещение. Собираются сведения о высоте, площади, назначении и конфигурации комнат. Устанавливается толщина стенок, чтобы понять, можно ли их штробить для прокладки проводов.
2. Подготовка технического задания. Для начала определяются с задачами освещения. Затем рассчитывается приблизительный бюджет. Точные затраты по электролампам, проводам, светильникам и другим изделиям подсчитываются позже. В конце определяются сроки реализации проекта под ключ.
3. Создание концепции. К проектированию подключается светодизайнер. В своей работе специалист учитывает функциональную и декоративную составляющую освещения. Дизайнер руководствуется не только «чувством прекрасного», но и архитектурными нормами вместе с правилами электробезопасности.
4. Подбор оборудования и мест его размещения. Светотехники выбирают, где расставить отвечающие концепции устройства. Расстановка продумывается до мелочей — какие электролампы вставить в светильники, как приборы прикрепить к стенам, сколько смонтировать в каждой комнате и т. п.
5. Обоснование проекта и визуализация. Трёхмерная схема даёт возможность оценить соответствие будущей системы разработанной ранее концепции. Освещение представляется в наглядном виде. Идеи дизайнеров и светотехников реализуются в 3D, что в будущем облегчает их перенос на реальный объект.
6. Составление документации. Речь идёт об электротехнических чертежах, спецификации устройств, смете на покупку оборудования и т. д. По окончании подготовки и проверки документы передаются заказчику проектирования. Отметим, что расчёт ЦТ играет важную роль на всех перечисленных этапах.

ЦТ светильников для уличного освещения

ЦТ светильников для уличного освещения подбирается с учётом особенностей объектов. В городских парках и рядом с заведениями общепита нередко монтируются электросветильники с тёплым свечением. Тем самым создаётся уютная обстановка для отдыха. Остальные места предпочитают освещать электролампами на 4000-6500 К.

ЦТ

Область применения

Парки, медучреждения, подземные паркинги, общественные места отдыха.

Улицы, дороги и объекты, где важно сохранять сосредоточенность внимания.

Стадионы, фабрики, широкие автомобильные магистрали.

При подборе ЦТ для уличного освещения учитываются многочисленные факторы. К основным из них относятся следующие:

1. Сложность системы освещения.
2. Площадь объекта.
3. Интенсивность движения.
4. Климат региона.
5. Ожидаемый эффект от освещения.
6. Число и мощность электросветильников.

Для уличного освещения рекомендуется ЦТ от 4000 К. Исключение — зашумленные оптические условия. Если на объекте наблюдается плохая видимость или он располагается в климатической зоне с частыми туманами, пользуются светильниками на 2400-3000 К. Выбор ИС объясняется большей длиной световой волны.

Заключение

Надеемся, наша статья помогла вам лучше разобраться с понятием цветовой температуры. Когда вам понадобится заменить электролампу, числовые обозначения на упаковке вроде 4000 К больше не вызовут затруднений. Вы будете точно знать, почему выбранное изделие подходит для ваших задач.

Какую температуру свечения (цвета) выбрать.

Цветовая температура (ЦТ) – это характеристика интенсивности излучения источника света. Физически представляет собой функцию длины волны в оптическом диапазоне. Применяется в точных науках: физике, астрономии, колориметрии, спектрофотомерии.

Что такое цветовая температура.

ЦТ искусственных источников света.

Цветовая температура — это температура абсолютно черного тела, при которой оно излучает тот же цвет, что и рассматриваемое излучение. При нагреве все металлы, из которых состоят светоиспускающие элементы ламп, излучают разные оттенки света. Каждому цвету соответствует своя температура свечения.

Таким образом, ЦТ показывает, какую длину волны излучает источник света. А длине волны соответствует цвет. Это важная характеристика при подборе источника света для дома и офиса. Обычная лампа накаливания светит теплым желтым светом. А люминесцентные и светодиодные источники светят разными оттенками.

Единица измерения цветовой температуры.

Измеряется в Кельвинах (К) во всех областях, кроме фотографии. Для удобства работы фотографов ввели единицу измерения Миред (Майред).

Температура упоминавшегося абсолютно черного тела принята за 0 К. Тело полностью поглощает падающий на него свет. Если его разогреть до 500-1000°С, то оно станет красным (800-1300 К). Черное тело превратится в оранжевое (2000 К) при нагреве до 1700°С. Дальнейший нагрев превратит тело в желтое (2500 К), белое (5500 К) и голубое(9000 К). Впрочем, последнее возможно только в термоядерной реакции.

Появление цвета при нагреве абсолютно черного тела.

Все эти цвета встречаются в природе. Например, желтый цвет (2500 К) наблюдается при восходе солнца, а белый (5500 К) – когда оно в зените. На небе облачно? Тогда цветовая температура составит около 7000 К. К сумеркам она увеличивается еще на 1000 К. А ясное небо зимой имеет температуру около 15000 К.

Первым ученым, который начал изучать абсолютно черное тело, был Макс Планк. При его участии разработана цветовая модель XYZ − диаграмма цветности.

Кривая на рисунке – это кривая Планка. Она характеризует цветовую температуру цветов. Согласно этой кривой регулируются настройки фотоаппаратов, видеокамер, графических редакторов. Рассчитывают ЦТ целых сцен. Например, лесной пейзаж в солнечный день имеет температуру в 5500 К. Эта цифра, равная температуре дневного света, получается как среднее арифметическое от сумм отдельных цветов на фотографии.

Температура цвета

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.

Испуская тепло

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 точки0 Кельвин, 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.

Чернее чёрного

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).

Цвет и его температура

Чтобы представить себе как это выглядит в реальной жизни, рассмотрим цветовую температуру некоторых источников: ксеноновых автомобильных ламп на рисунке 3 и люминесцентных ламп на рисунке 4.

Рисунок 3 – Цветовая температура ксеноновых автомобильных ламп.

Рисунок 4 – Цветовая температура люминесцентных ламп.

В Википедии я нашел числовые значения цветовых температур распространенных источников света:
800 К — начало видимого темно-красного свечения раскалённых тел;
1500—2000 К — свет пламени свечи;
2200 К — лампа накаливания 40 Вт;
2800 К — лампа накаливания 100 Вт (вакуумная лампа);
3000 К — лампа накаливания 200 Вт, галогенная лампа;
3200—3250 К — типичные киносъёмочные лампы;
3400 К — солнце у горизонта;
4200 К — лампа дневного света (тёплый белый свет);
4300—4500 K — утреннее солнце и солнце в обеденное время;
4500—5000 К — ксеноновая дуговая лампа, электрическая дуга;
5000 К — солнце в полдень;
5500—5600 К — фотовспышка;
5600—7000 К — лампа дневного света;
6200 К — близкий к дневному свет;
6500 К — стандартный источник дневного белого света, близкий к полуденному солнечному свету;6500—7500 К — облачность;
7500 К — дневной свет, с большой долей рассеянного от чистого голубого неба;
7500—8500 К — сумерки;
9500 К — синее безоблачное небо на северной стороне перед восходом Солнца;
10 000 К — источник света с «бесконечной температурой», используемый в риф-аквариумах (актиниевый оттенок голубого цвета);
15 000 К — ясное голубое небо в зимнюю пору;
20 000 К — синее небо в полярных широтах.
Цветовая температура является характеристикой источника света. Любой видимый нами цвет имеет цветовую температуру и не важно, какой это цвет: красный, малиновый, желтый, пурпурный, фиолетовый, зеленый, белый.
Труды в области изучения теплового излучения абсолютно черного тела принадлежат основоположнику квантовой физики Максу Планку. В 1931 году на VIII сессии Международной комиссии по освещению (МКО, в литературе часто пишется как CIE) была предложена цветовая модель XYZ. Данная модель представляет собой диаграмму цветности. Модель XYZ представлена на рисунке 5.

Рисунок 5 – Диаграмма цветности XYZ.

Числовые значения X и Y определяют координаты цвета на диаграмме. Координата Z определяет яркость цвета, она в данном случае не задействована, так как диаграмма представлена в двухмерном виде. Но самое интересное на этом рисунке – это кривая Планка, которая характеризует цветовую температуру цветов на диаграмме. Рассмотрим её поближе на рисунке 6.

Рисунок 6 –Кривая Планка

Кривая Планка на этом рисунке немного урезана и «слегка» перевернута, но на это можно не обращать внимание. Чтобы узнать цветовую температуру какого-либо цвета, нужно просто продолжить линию перпендикуляра до интересующей вас точки (участка цвета). Линия перпендикуляра, в свою очередь, характеризует такое понятие как смещение – степень отклонения цвета в зеленый или пурпурный. Те, кто работал с RAW-конвертерами, знают такой параметр как Tint (Оттенок) – это и есть смещение. Рисунок 7 отображает панель настройки цветовой температуры в таких RAW-конверторах как Nikon Capture NX и Adobe CameraRAW.

Рисунок 7- Панель настройки цветовой температуры у разных конвертеров.

Пора посмотреть, как определяется цветовая температура не просто отдельного цвета, а всего фотоснимка в целом. Возьмем, к примеру, деревенский пейзаж в ясный солнечный полдень. Кто имеет практический опыт в фотосъемках, знает, что цветовая температура в солнечный полдень составляет примерно 5500К. Но мало кто знает, откуда взялась эта цифра. 5500К – это цветовая температура всей сцены, т.е всего рассматриваемого изображения (картины, окружающего пространства, участка поверхности). Естественно, что изображение состоит из отдельных цветов, а у каждого цвета своя цветовая температура. Что получается: голубое небо (12000К), листва деревьев в тени (6000К), трава на поляне (2000К), разного рода растительность (3200К – 4200К). В итоге, цветовая температура всего изображения будет равна усредненному значению всех эти участков, т.е 5500К. Рисунок 8 наглядно демонстрирует это.

Рисунок 8 – Расчет цветовой температуры сцены снятой в солнечный день.

Следующий пример иллюстрирует рисунок 9.

Рисунок 9 – Расчет цветовой температуры сцены снятой на закате солнца.

На рисунке изображен красный цветочный бутончик, который как будто бы растет из пшеничной крупы. Снимок был сделан летом в 22:30, когда солнце шло на закат. В этом изображении преобладает большое количество цветов желтого и оранжевого цветового тона, хотя на заднем плане есть и голубой оттенок с цветовой температурой примерно 8500К, также есть почти чистый белый цвет с температурой 5500К. Я взял лишь 5 самых основных цветов в этом изображении, сопоставил их с диаграммой цветности и посчитал среднюю цветовую температуру всей сцены. Это, конечно же, примерно, но соответствует истине. Всего в этом изображении 272816 цветов и каждый цвет имеет свою цветовую температуру, если подсчитать среднюю для всех цветов вручную, то через пару месяцев мы сможем получить значение ещё более точное, чем подсчитал я. А можно написать программу для расчета и получить ответ гораздо быстрее. Идем дальше: рисунок 10.

Рисунок 10 – Расчет цветовой температуры других источников освещения

Ведущие шоу-программы решили не грузить нас расчетами цветовой температуры и сделали всего два источника освещения: прожектор, испускающий бело-зеленый яркий свет и прожектор, который светит красным светом, и всё это дело разбавили дымом….а, ну да — и поставили ведущего на передний план. Дым прозрачный, поэтому с легкостью пропускает красный свет прожектора и сам становится красный, а температура нашего красного цвета, согласно диаграмме – 900К. Температура второго прожектора – 5700К. Среднее между ними – 3300К Остальные участки изображения можно в расчет не брать – они почти черные, а такой цвет даже не попадает на кривую Планка на диаграмме, ведь видимое излучение раскаленных тел начинается примерно с 800К (красный цвет). Чисто теоретически, можно предположить и даже подсчитать температуру для темных цветов, но её значение будет пренебрежимо мало по сравнению с теми же 5700К.
И последнее изображение на рисунке 11.

Рисунок 11 — Расчет цветовой температуры сцены снятой в вечернее время.

Снимок сделан летним вечером после захода солнца. Цветовая температура неба располагается в районе синего цветового тона на диаграмме, что согласно кривой Планка, соответствует температуре примерно 17000К. Прибрежная растительность зеленого цвета имеет цветовую температуру примерно 5000К, а песок с водорослями имеет цветовую температуру где-то 3200К. Среднее значение всех этих температур примерно 8400К.

Баланс белого

С настройками баланса белого особенно хорошо знакомы любители и профессионалы занимающиеся видео и фотосъемками. В меню каждой, даже самой простой мыльницы-фотокамеры, есть возможность настроить этот параметр. Значки режимов настройки баланса белого выглядят примерно так, как показано на рисунке 12.

Рисунок 12 – Режимы настройки баланса белого в фотокамере (видеокамере).

Сразу следует сказать, что белый цвет объектов можно получить, если использовать источник света с цветовой температурой 5500К (это может быть солнечный свет, фотовспышка, другие искусственные осветители) и если сами рассматриваемые объекты белого цвета (отражают всё излучение видимого света). В остальных случаях белый цвет может быть лишь приближен к белому. Посмотрите на рисунок 13. На нем изображена та самая диаграмма цветности XYZ, которую мы недавно рассматривали, а в центре диаграммы помечена крестиком точка белого цвета.

Рисунок 13 – Точка белого цвета.

Отмеченная точка имеет цветовую температуру 5500К и как истинный белый цвет – она является суммой всех цветов спектра. Координаты у неё x = 0,33 и y = 0,33. Эта точка называется точкой равных энергий. Точка белого цвета. Естественно, если цветовая температура источника освещения 2700К, точка белого здесь и рядом не стоит, о каком уж тут белом цвете можно говорить? Там белых цветов никогда не будет! Белыми в данном случае могут быть только блики. Пример такого случая приведен на рисунке 14.

Рисунок 14 – Различная цветовая температура.

Баланс белого цвета – это установка значения цветовой температуры для всего изображения. При правильной установке вы получите цвета соответствующие тому изображению, которое вы видите. Если у получившегося снимка преобладают неестественные синие и голубые цветовые тона, значит, цвета «недостаточно нагреты», установлена слишком низкая цветовая температура сцены, необходимо её повысить. Если же на всём снимке преобладает красный тон – цвета «перегреты», установлена слишком высокая температура, необходимо её понизить. Пример тому — рисунок 15.

Рисунок 15 – Пример правильной и неправильной установки цветовой температуры

Цветовая температура всей сцены рассчитывается как средняя температура всех цветов данного изображения, поэтому в случае смешанных источников освещения или сильно отличающихся по цветовому тону цветов, фотокамера рассчитает среднюю температуру, что не всегда оказывается верно.
Пример одного такого некорректного расчета продемонстрирован на рисунке 16.

Рисунок 16 – Неизбежная неточность в установке цветовой температуры

Фотокамера не способна воспринимать резко отличающиеся яркости отдельных элементов изображения и их цветовую температуру так же, как зрение человека. Поэтому, чтобы сделать изображение почти таким же, как вы видели во время съемки, вам придется его корректировать в ручную в соответствии с вашим зрительным восприятием.

Эта статья больше предназначена для тех, кто ещё недостаточно хорошо знаком с понятием цветовой температуры и хотел бы узнать больше. Статья не содержит сложных математических формул и точных определений некоторых физический терминов. Благодаря вашим замечаниям, которые вы написали в комментариях, я внес небольшие поправки в некоторые абзацы статьи. Прощу прощения, за допущенные неточности.