색온도의 켈빈은 실제 온도의 켈빈과 어떤 관련이 있습니까?

색상의 실제 온도가 없습니다. 모니터에 파란색 사각형과 빨간색 사각형을 올려 놓고 온도계를 두 지역에 대십시오. 차이가있는 것을 발견하면 잘못하고있는 것입니다. 이미 알고 계실 것입니다.

그렇다면 왜 색 온도가 켈빈 단위로 측정됩니까? 켈빈은 절대 제로에서 물질의 열 측정입니다. 즉, 물질에 실제로 열이없고 그 안에 분자가 절대적으로 남아 있으면 0K입니다. 0 K는 실제로 가능하지 않을 수도 있지만, 우리가 그것에 대해 측정하는 것을 막지는 못합니다. 어쨌든 탈선.

온도를 색 온도에 매핑하기위한 참조로 사용 된 다른 온도에서 다른 색을 방출하는 물질이 있습니까? 아니면 그보다 더 복잡합니까? 아니면 열과 전혀 관련이없는 켈빈을 완전히 임의적으로 사용하는 선택입니까?

그것은 된다 다소 이론적 인 방법이기는하지만, 가열 된 물질과 관련. 이 물질은 이상적인 백열 흑체 이며, 주어진 온도에서 주어진 색 공간 내에서 주어진 색을 방출합니다. 색 공간과 온도 사이의 위치를 Planckian locus 라고하며 ,이 기사의 모든 내용을 이해한다고 주장하지는 않지만 원하는 깊이까지 탐색 할 수는 없습니다.

색온도와 흑체 라디에이터와의 상관 관계에 대한보다 일반적인 "빛 판독 값"설명은 Wikipedia의 색온도 기사를 참조하십시오 .

색온도에 관한 Wikipedia의 입문서 는 그것들을 아주 잘 연관시킵니다 :

광원 의 색 온도 는 색조와 비슷한 색조의 빛을 발산 하는 이상적인 흑체 라디에이터 의 온도입니다 .

흑체 방사체는 흑체 방사체의 온도에 의존하는 주파수에서 피크 강도로 에너지 스펙트럼을 방사하는 이상적인 개념입니다. 흑체 온도가 높을수록 흑체 라디에이터의 방출 스펙트럼의 피크 주파수가 높아집니다. 이상적인 흑체 라디에이터에서 방출되는 것은 순수한 열 에너지입니다. 따라서 6500K 흑체는 6500K 색온도 (청백색, "주광색", 색온도 범위)에서 주파수 스펙트럼이 피크 인 광자를 방출합니다.

실제 흑체 라디에이터는 없지만 흑체처럼 작동하는 몇 가지 괜찮은 근사치가 있습니다. 별, 백열 전구 및 전기 레인지 스토브가 그 예입니다. K는 일광 색 온도라고 6500 - - 우리가 마찬가지로 약 5780 K.에 태양의 흑체의 온도를 측정, 백열 전구는하지 않기 때문에 그 이유는 5500입니다 빛을 방출하므로만큼 열 에서 방출 가시 광선 은 "실내"스펙트럼 약 2500K의 색 온도는 백열 전구의 공칭 흑체 방사 온도 및 스펙트럼 피크입니다.

Photography.SE의 관련 질문 :

• 색온도는 무엇이며 사진에 어떤 영향을 줍니까?
• 따뜻한 색조를 만드는 색 온도는 무엇입니까?
• 그렇다면 밝기 → 동적 범위 ... 화이트 밸런스 → 무엇?
• 따뜻한 물체가 더 푸른 색일 때 왜 화이트 밸런스 온도가 높아지는가?

이 Physics.SE 질문은 또한 현재 질문 : 온도와 색상의 관계는 무엇입니까?

색온도는 뜨거운 물체에 의해 생성 된 흑체 복사 와 관련이 있습니다. 아래에 표시된 흑체 방사선 곡선은 5000K, 4000K 및 3000K에서 신체가 방출하는 방사선에 대한 각 파장의 근사 강도 * 곡선을 보여줍니다.

* 실제로는 일종의 플럭스 인 스펙트럼 방사 곡선을 보여줍니다. 그러나 도움이된다면 강도로 생각할 수 있습니다. 두 수량은 밀접한 관련이 있습니다.

이미지 출처 : Wikipedia

곡선이 가시 스펙트럼을 어떻게 통과하는지 확인하십시오. 가시 스펙트럼에있는 (아래 영역) 곡선의 양에 따라 색상이 다르게 보일 것입니다. 이것은 색 온도에 관해 말할 때 Planckian 유전자 좌위에 의해 설명됩니다 .

이미지 출처 : Wikipedia

위의 CIE 다이어그램은 다양한 온도에서 신체의 시각적 색상을 보여줍니다. 3000K 정도의 온도를 가진 물체는 붉게 보이는 반면 5000K 또는 6000K 정도의 물체는 더 희게 보입니다. 이보다 더 뜨거운 몸은 파랗게 보이는 경향이 있습니다.

다른 답변에서 알 수 있듯이 색 온도는 해당 온도의 흑체 복사에 해당합니다.

그러나 왜 우리는 그것에 관심이 있습니까? 이를 이해하려면 먼저 "무엇이 백색입니까?"

물리적으로 흰색은 색상이 아닙니다. "검은 색"또는 "회색"또는 "분홍색"에 해당하는 것이없는 것처럼 "백색"에 해당하는 빛의 파장은 없습니다. 이러한 모든 색상은 단지 인간의 인식의 "유물"입니다. 물리적으로, 그들은 많은 다른 파장의 혼합입니다 (특히 자연광에서 흰색은 태양 의 모든 가시 파장의 혼합입니다 ).

인간의 색상 인식은 세 가지 다른 수 광기의 강도를 혼합하는 데 달려 있습니다. 이제 각각의 파장은 실제로 넓은 범위의 파장 ( "물리적 색상")을 다루므로 조금 더 복잡하지만 각각 다른 파장에서 피크를가집니다. 보통 각각 빨강, 녹색, 파랑이라고합니다. 이 컴퓨터는 우리가 세 가지 다른 파장의 단순한 혼합으로 볼 수있는 모든 색상을 표시 할 수있는 방법입니다 - 다른 광경 일부 지능형 외국인은 우리의 사진을 볼 없기 때문에 우리는 모든 넌센스의 전체라고 생각 것 아무것도 진짜 좋아합니다. 기본적으로, 우리 는 실제 빛과 동일한 감광체에서 동일한 여기를 생성하기 위해 세 개의 파장 ( 대략 피크에 해당) 의 강도를 조정합니다 .

이 모델에서 "흰색"은 "100 % 빨간색 + 100 % 녹색 + 100 % 파란색"을 의미합니다. 그러나, 이미 언급했듯이, 자연적인 백색광은 실제로 그렇게 작동하지 않습니다. 이것은 예쁜 비율이없는 다양한 파장의 합성물입니다. 이제 우리는 진화에 도달합니다. 흰색은 색조를 변경하지 않는 색상입니다. 주변 환경 조건이 변경 될 때 (예 : 삼림 ​​캐노피 아래를 걷거나 산란 된 빛을 처리 할 때 (예 : "그림자")) 색상 인식은 균형을 유지합니다. 기본적으로, 태양은 흰색 - 태양의 광구의 온도로 자연의 색 온도 대응이 있음이 또한 수단 정의에 의해 우리를 적응 어떤 발전이의이 (이유가 있기 때문에, 보이는눈에 황색을 띠는 것은 푸른 빛의 일부가 대기에 의해 흩어져 있기 때문입니다. 우리의 시력은 태양 자체가 아닌 태양 (및 대기)에 의해 조명 된 물체를 보도록 조정되었습니다.

재미있는 부분은 태양만큼 뜨겁지 않은 광원을 사용할 수 있다는 것입니다 . 가장 간단한 예는 온도가 더 낮은 경향이 있지만 동일한 기본 원리를 사용하는 백열 전구입니다. 와이어를 충분히 뜨겁게하여 사람이 화이트 밸런스 작업을 수행 할 수 있도록 가시 광선을 충분히 발산합니다. LED 조명은 컴퓨터 화면과 같은 원리를 사용 하여 모든 색상을 생성하기 위해 3 개의 고유 ( 정확히 3 개가 아닌 "3 개의 좁은 밴드") 파장을 사용합니다. 좋은 점은 이것이 훨씬 더 효율적이라는 것입니다. 나쁜 점은 실제로 눈에 띄게 다른 조명 효과를 낼 수 있으므로 실제로 자연광에 전혀 매핑 되지는 않는다는 것 입니다.

그러나 핵심은 다음과 같습니다. LED 조명은 "색 온도"근처에 없습니다 .이 경우 색 온도는 어떤 의미 입니까? 요점은 다른 온도에서 3 개의 광수 용기 각각에서 생성 된 신호의 강도가 다르다는 것입니다 (동일한 "색상"). 모니터에서 색 온도를 변경하면 기본적으로이 세 채널 각각이 다른 채널과 비교하여 얼마나 강렬한 지 조정하는 것입니다. 즉, "적색"또는 "청색"색조를 제공합니다. 당신은 시뮬레이션다른 흑체 온도가 인간의 시력에 미치는 영향 – 인간의 시력은 빛의 많은 정보를 무시하기 때문에 실제로 대부분의 시간에 잘 작동합니다. 카메라에서 설정을 수행 할 때 정확히 반대의 작업을 수행합니다. "이동 된"색상을 "객관적인"Red + Green + Blue 데이터에 매핑하려고합니다. 설정이 일반적으로 색 온도를 사용하는 이유는 단순히 모든 곳에서 사용되기 때문입니다. 조명의 색 온도를보고 카메라에서도 사용할 수 있습니다.

온도계 대장간 및 도공 및 유리 송풍기 등은 발광 물질의 색에 의존하여 진행을 모니터링 하였다. 대부분의 미네랄은 가열 될 때마다 다른 단계에서 고유 한 색을 가졌다 고 믿어졌습니다. 온도가 변함에 따라 물체가 팽창하고 수축하는 것으로 알려져 있습니다. Daniel Fahrenheit (독일 1686-1736)는 수은 온도계를 고안했습니다. 그는 물 180을 얼어 붙은 물과 끓는 물 사이의 계단 수 (도)로 사용했으며, 180은 크게 나눌 수있는 숫자입니다. Anders Celsius (스웨덴어 (1701 – 1744))는 180 개의 사업이 미쳤다고 생각했으며 Celsius는 얼고 끓는 물 사이에 100 걸음을 걸었습니다.

수은, 알코올 및 기타 액체는 온도계에서 일반적으로 사용되었지만 선형으로 팽창하거나 수축하는 것은 없으므로 튜브의 표시가 다른 지역에서 다른 간격을 갖습니다. 1802 년 Joseph Louis Gay-Lussac (프랑스 1778 – 1850)은 공기 계수와 다양한 일반적인 가스가 거의 같다는 것을 보여주었습니다. 수소 기둥 위에 부유물이있는 튜브는 온도에 따라 떨어지고 균일하게 상승합니다. 냉각이 계속되면 부유물이 -273C에서 바닥에 부딪치게됩니다. 과학자들은 음의 온도를 혐오하며이를 바닥을 "절대 온도"라고 명명했습니다. 따라서 절대 척도는 이제 흑체 방사선에 대한 그의 작업으로 윌리엄 톰슨 1st Baron Kelvin (아일랜드 1824 – 1907 노벨상 수상자)을 기리기 위해 켈빈 척도라고 불렀습니다.

켈빈 스케일의 온도는 273을 추가하여 섭씨 스케일로 변환 할 수 있습니다. 야금 학자들은 다른 많은 과학 분야와 마찬가지로 켈빈 스케일을 일반적으로 사용했습니다. 전구 디자인은 금속 텅스텐을 빛나는 필라멘트로 사용하도록 발전했습니다. 조명 산업은 켈빈 스케일을 채택하여 램프의 색상을 설명했습니다. 인공 조명에 크게 의존하는 사진 산업은 색상을 분류하기 위해 켈빈 스케일을 채택했습니다.

선택된 실제 조명 원과 색온도 표.

햇빛 정오 5400K

스카이 라이트 120,000K ~ 18,000K

사진 일광 5,500K (영화 제작자가 동의 함)

플래시 큐브-플립 플래시 4,950K

클리어 플래시 (지르코늄 와이어 충전) 4,200K

투명 알루미늄 와이어 충전 플래시 전구 3,800K

500 와트 사진 램프 3,200K

100 와트 가정용 텅스텐 전구 2,900K

60 와트 가정용 텅스텐 전구 2,820K