Почему высокая температура баланса белого краснее, когда теплые объекты голубее?

Question

Я знаю глупо задавать подобные вопросы. Но я все еще не понимаю этого.
Я прочитал историю о «черном теле» и знаю, что когда он нагревается, он испускает цвета; «теплые» цвета (красный → оранжевый → желтый ..), которые имеют низкие цветовые температуры, при низких температурах (я имею в виду, когда он на холоднее, чем потом ), верно? И черный корпус выделяет «холодные» цвета (белый → синий ..), которые имеют высокие цветовые температуры при высоких температурах (когда оно горячее, чем раньше), верно? Правильно?
Итак, есть два, да, очень глупых вопроса, а последний тупее ..

1. Почему «теплые» цвета имеют низкие температуры? И "холодный" цвета наоборот?
2. Таким образом, более красные цвета имеют более низкое значение C / T, а более синие цвета имеют более высокое значение C / T, тогда почему цветовая температура камеры - ползунок регулировки имеет более голубые цвета слева, а красные - справа?

Пожалуйста, прости меня за мое невежество ...

Answer 1

Почему отличается - это просто разница между физикой и искусством. «Температура» - это просто фактический цвет черных тел при высокой температуре (например, сталь в печи). Сначала они светятся красным, а гораздо более высокая температура становится белой или синей. Просто так, в физике. И цвет действительно представляет температуру.

Но мир искусства изменил представления, потому что простые люди, кажется, воспринимают красный и оранжевый цвета (огонь) как теплые, а синие цвета (лед) как холодные. Раскаленный металл - необычная ситуация, редко встречающаяся в действительности изо дня в день.

Не уверен, какой слайдер вы видите, но обычно цвет от лампы накаливания оранжевый (возможно, 3000K), или небо с открытым небом - синий (возможно, 8000K). Прямое Солнце больше 5000К-5500К, которое мы называем белым. Это физика. Тогда ползунок температуры на фотографии имеет коррекцию в обратном направлении, ища баланс белого. Больше оранжевого греет синее, больше синего охлаждает оранжевый (что является восприятием искусства человеком). Слайдер часто о коррекции цвета, а не об измерении цвета.

Что меня интересует в отношении баланса белого, так это то, что наши инструменты WB (Adobe) соответствуют оси цветового пространства Lab. Ползунок WB Tint - это просто ось Lab -a to + a, а ползунок WB Temperature - просто ось Lab -b to + b. Центр обоих - нейтральный цвет, без оттенка. Ось цвета Lab - это Lightness, или яркость, которая в Lab изолирована от цвета.

Answer 2

Когда вы понижаете цветовую температуру на вашей камере (или программном обеспечении для редактирования изображений) до 10000K, вы фактически не меняете очень холодный синий / белый свет в реальном мире, чтобы сделать его более оранжевым. Вы изменяете способ, которым ваша камера делает очень холодный синий / белый свет, который при 10000K выглядит более оранжевым на изображении. Если свет очень синий / белый, вам нужно усилить инверсный цвет синего света, который бывает оранжевым, чтобы он выглядел как нормальный свет с центром около 5200K на картинке . Но вы ничего не меняете в отношении реального света в реальном мире, он все еще очень холодный сине-белый на 10000K.

Аналогично, когда вы понижаете цветовую температуру на вашей камере до 2500K, вы фактически не меняете свет, чтобы сделать его более синим. Вы изменяете способ, которым ваша камера делает очень теплый оранжевый свет, который при 2500K выглядит голубее на изображении. Если свет очень оранжевый, то вам нужно усилить инверсный цвет оранжевого света, который оказывается синим, чтобы он выглядел как нормальный свет с центром около 5200K картинка . Но вы ничего не меняете в отношении реального света, он все еще очень оранжевый в реальном мире. Ваша картинка просто выглядит синее на картинке .

Еще один способ взглянуть на это - думать о настройке цветовой температуры на вашей камере или в вашей программе редактирования как о фильтре. Если свет окрашен в оранжевый цвет, вам нужно использовать синий фильтр, чтобы свет выглядел более нормально. Если индикатор очень синий, вам нужно использовать оранжевый фильтр, чтобы удалить синий оттенок. Поскольку 2500K очень оранжевый, для компенсации необходимо использовать синий фильтр. Поскольку 10000K очень синего цвета, для компенсации необходимо использовать оранжевый фильтр. Если бы мы использовали оранжевый фильтр под оранжевым светом, это сделало бы изображение еще более оранжевым!

Изменение цвета, которое вы видите при перемещении ползунка цветовой температуры, связано с изменением цвета фильтра, который вы применяете с использованием настройки цветовой температуры. Это не связано с изменением цвета света, попавшего в камеру во время захвата изображения.

Answer 3

Художественная / субъективная модель теплых и холодных цветов предшествует научной модели, основанной на законе Планка примерно на 100 лет . Возможно, красный - теплый, синий - холодный отражает психометрическое свойство системы человеческого зрения. И, возможно, нет, по тем же причинам, по которым фотография является или не является искусством или наукой.

В холодную зимнюю ночь, если я доверяю цветному чувству Гете, я согреваюсь в оранжевом свете очага, хотя научные цвета предполагают лежать на звездном сугробе.

Answer 4

Почему теплые цвета имеют более низкую температуру?

Это проблема физики. Я постараюсь объяснить это с как можно меньшей математикой, так что это может быть расплывчато, так что терпите меня. Вспомните цветовое колесо и то, что смешивание всех цветов в равной степени даст вам белый цвет. Теперь посмотрим на этот спектр излучения, испускаемого телом прямо из Википедии . Сейчас я пропущу, что означает черное тело . Я также призываю вас игнорировать черную кривую с пометкой «Классическая теория», поскольку она недействительна.

Ось X - это температура, а ось Y - это спектральное излучение или, проще говоря, интенсивность света на этой длине волны / частоте. «Видимый свет» соответствует диапазону длин волн от 400 нанометров (0,4 мкм) до 700 нм (0,7 мкм).

По мере понижения температуры пик кривой излучения черного тела смещается в сторону меньших интенсивностей и длинных волн. На круглом 5000К у вас есть хорошая смесь всех цветов, поэтому смесь выглядит более белой. Но при более низкой температуре красный цвет более интенсивный, поэтому более низкая температура соответствует более теплому цвету. Более высокая температура пика больше влево и, следовательно, холоднее. Многие современные детекторы используют это для определения температуры объекта, включая ночное видение.

Answer 5

Как известно, разогретый в огне металл вскоре начинает светиться. Сначала металл приобретает тускло-красное свечение, затем вишнево-красный. При повышении температуры металла цвет меняется на белый горячий, а затем сине-белый. Именно эти наблюдаемые изменения цвета при нагревании вдохновили систему цветовой температуры.

Кроме того, вы знаете, что большая часть мира использует систему Цельсия. Это устанавливает замерзание воды в ноль (0) и кипение воды в 100. Степень единицы переводится как «шаг». Ранние экспериментаторы обнаружили, что водородный термометр очень точный. Это полая трубка, заполненная водородом с поплавком наверху колонны. Поплавок равномерно перемещается вверх и вниз при изменении температуры. Другие вещества, такие как ртуть и алкоголь, не имеют такой однородности. Кроме того, по мере охлаждения окружающей среды поплавок опускается почти до дна трубки. Было подсчитано, что минимально возможная температура равна абсолютному нулю, и при достижении поплавок достигнет дна. Так появилась абсолютная температурная шкала. Эта шкала была одобрена многими, так как все температуры положительные, не путая +20 с -20. Эта шкала температур была переименована в шкалу Кельвина после статьи ученого лорда Кельвина 1848 года об абсолютном нуле.

В настоящее время многие дисциплины используют цвет светящихся горячих веществ для измерения температуры. Чтобы назвать несколько: кузнецы, металлурги, изготовление стали, керамика, выдувание стекла и т. Д. Эксперименты доказали, что светящийся цвет и связанная с ним температура были примерно одинаковыми для всех материалов. Ключевым моментом здесь является светотехническая промышленность, которая изначально была угольной дугой и светящимся вольфрамом, и приняла шкалу Кельвина, чтобы связать цветную мощность ламп.

Некоторые выбранные температуры Кельвина:

Свеча пламя 1850К

75 ватт бытовых вольфрамовых электрических лампочек 2820K

200 ватт с электроприводом общего обслуживания 2980K

500-ваттная электрическая лампа накаливания 3200K

500-ваттная электрическая лампочка 3400K

Вспышка лампы 3800K - 4200K

дуговая лампа Caron 5000K

Фотографический Дневной свет 5500K

Стандарт солнечного света Бюро Стандартов США Полдень 5500K

Голубое небо 12000K -18000K разное время дня

Цветные пленки были изготовлены для работы в специализированных условиях.

Цветовой баланс Дневной свет

Цветовой баланс вольфрамовых киносветов

Цветовой баланс Вольфрамовая фотография флуд

Цветные пленки для научной работы - другие температуры Кельвина

Примечание: обычай - писать слово шкала Кельвина в нижнем регистре k и опускать знак градуса °.

Производители цифровых камер логически адаптировали индустрию фотопленки, используя свои обозначения цветового баланса.