อุณหภูมิสี

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ อุณหภูมิสี

อุณหภูมิสี (color temperature) เป็นมาตราที่แสดงสีของแสงที่เปล่งออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงหนึ่ง ๆ เป็นค่าตัวเลขเชิงปริมาณ หน่วยที่ใช้คือ K (เคลวิน) ซึ่งเป็นหน่วยเดียวกับอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์

ภาพรวม

อุณหภูมิสีถูกกำหนดโดยการเชื่อมโยงสีของแสงที่ต้องการพิจารณา เข้ากับสีของแสงที่แผ่ออกมาจากวัตถุดำที่อุณหภูมิหนึ่ง และถือเอาอุณหภูมิ ของวัตถุดำในขณะนั้นเป็นอุณหภูมิสี

สสารทุกชนิดจะแผ่แสงที่มีความยาวคลื่น ต่างกันออกไป ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของสารนั้น ๆ กระบวนการนี้เรียกว่าการแผ่รังสีความร้อน สีของมันแตกต่างกันโดยขึ้นอยู่กับสสารและอุณหภูมิ การแผ่รังสีความร้อนที่อุณหภูมิห้องนั้นจะค่อนข้างอ่อน แต่เมื่อโลหะเช่นเหล็กได้รับความร้อน จะเปล่งแสงแรงจนมองเห็นได้ ในตอนแรกจะเป็นสีส้มและจะค่อย ๆ ขาวขึ้น และสว่างขึ้นเมื่ออุ่นขึ้น

หน่วยของอุณหภูมิสี

สมมติว่ามีวัตถุดำในอุดมคติ สามารถหาการแจกแจงของความยาวคลื่นของแสงที่ปล่อยออกมาจากวัตถุดำที่อุณหภูมิหนึ่ง เป็นสีส้มเข้มเมื่ออุณหภูมิต่ำ เปลี่ยนเป็นสีขาวอมเหลือง เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น และกลายเป็นสีขาวอมน้ำเงิน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ด้วยวิธีนี้ สีขาวสามารถแสดงด้วยอุณหภูมิของวัตถุดำ และอุณหภูมินี้จะเรียกว่าอุณหภูมิสี

แสงอาทิตย์ในตอนกลางวันอยู่ที่ 5,000−6,000 K และอุณหภูมิสีของ พระอาทิตย์ขึ้น และพระอาทิตย์ตกอยู่ที่ประมาณ 2,000 K แสงอาทิตย์ยามเที่ยงบนท้องฟ้าในที่ราบสูงที่ฟ้าโปร่งมีค่าประมาณ 6,500 K ซึ่งค่อนไปทางสีเหลืองเมื่อเทียบกับสีขาวบริสุทธิ์ สีฟ้าของแสงท้องฟ้า (แสงอื่นที่ไม่ใช่แสงแดดโดยตรง) มีผลอย่างมากต่อสีของแสงที่ส่องสว่างวัตถุ

การสร้างจำลองสี

อุณหภูมิสีมีความสำคัญต่อการสร้างจำลองสีที่แม่นยำในเทคโนโลยีการถ่ายภาพ โทรทัศน์ และจอคอมพิวเตอร์ (จอภาพ)

ในการถ่ายภาพ แสงไฟในสตูดิโอ (หลอดไฟทังสเตนสำหรับการถ่ายภาพและภาพยนตร์) จะถือว่าอยู่ที่ 3200 K แสงอาทิตย์จะถือว่าอยู่ที่ 5500 K และ ฟิล์ม (ประเภททังสเตนสำหรับการเปิดรับแสงนานและประเภทแสงกลางวันสำหรับการเปิดรับแสงที่สั้น) จะถูกออกแบบมาเพื่อให้สร้างสีที่เหมาะสมภายใต้แสงตามอุณหภูมิสีนี้

แสงมาตรฐาน D65 เป็นมาตรฐานในทางปฏิบัติในปัจจุบันในด้านวิศวกรรมสี โดยมีอุณหภูมิสีเป็น 6500 K มาตรฐานอุณหภูมิสีสำหรับโทรทัศน์สีของสหรัฐอเมริกา (NTSC) คือ 6500 K และมาตรฐานอุณหภูมิสีสำหรับโทรทัศน์ของญี่ปุ่น (NTSC-J) คือ 9300 K ซึ่งค่อนไปในทางสีน้ำเงิน

จอคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่อยู่ที่ 9300 K แต่ยกเว้นผลิตภัณฑ์ที่มีราคาถูกมาก อาจสามารถเปลี่ยนเป็น 6500 K (ระบบ sRGB) หรือ 5000 K เพื่อให้สามารถเลือกอุณหภูมิสีที่เหมาะสมสำหรับการออกแบบกราฟิก หรือ การผลิตวิดีโอ นอกจากนี้แล้ว การเปลี่ยนจากการตั้งค่าสีขาวอมฟ้าที่คมชัดที่ 9300 K เป็น 6500 K หรือ 5000 K ซึ่งนุ่มนวลกว่าจะช่วยลด ความล้าของผู้ปฏิบัติงาน (ความรู้สึกเครียด) และฟังก์ชันนี้ยังมีประโยชน์ในกรณีที่ไม่ต้องการความแม่นยำของสีที่เข้มงวด ปรับอุณหภูมิสีของคอมพิวเตอร์ยังอาจทำได้ด้วยซอฟต์แวร์

อุณหภูมิสีกับการมองเห็น

ความระหว่างการรับรู้สีของมนุษย์และอุณหภูมิสีนั้นไม่ได้มีความเป็นสัดส่วนกัน ดังนั้นจึงมีการใช้ค่า อุณหภูมิสีผกผัน ซึ่งเป็นส่วนกลับ ของอุณหภูมิสีเป็นการแสดงออกที่ใกล้เคียงกับความรู้สึกของคน หน่วยของอุณหภูมิสีผกผันที่นิยมใช้นั้นไม่ใช่ K^-1 (ต่อเคลวิน) ซึ่งเป็นส่วนกลับของเคลวิน แต่มักใช้หน่วยที่คูณด้วย 1,000,000 ซึ่งเรียกว่าหน่วย มิเรด (M) หรือ ต่อเมกะเคลวิน (MK^-1) คือ)

หลอดฟลูออเรสเซนต์ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับฉายแสงภายในอาคารนั้นส่วนใหญ่จำแนกเป็น "สีหลอดไฟฟ้า" "สีขาวอุ่น" "สีขาว" "สีขาวกลางวัน" และ "สีแสงกลางวัน" ซึ่งมีค่าประมาณ 3000 K, 3500 K, 4200 K, 5,000 K, 6500 K ตามลำดับ ซึ่งจะเท่ากับ 333 MK^-1, 286 MK^-1, 238 MK^-1, 200 MK^-1 และ 154 MK^-1 ตามลำดับ โดยมีความแตกต่างคงที่ประมาณ 40 – 50 MK^-1 ในบรรดาสีที่กล่าวมาข้างต้น ในปัจจุบัน "สีหลอดไฟฟ้า" "สีขาวกลางวัน" และ "สีแสงกลางวัน" วางจำหน่ายแล้ว และ หลอดไฟ LED ก็ยึดมาตรฐานตามนี้

รายการที่เกี่ยวข้อง

• วัตถุดำ
• การแผ่รังสีของวัตถุดำ
• กฎของชเตฟาน–บ็อลทซ์มัน
• กฎของพลังค์
• กฎการกระจัดของวีน
• เครื่องวัดอุณหภูมิรังสี
• ไพโรมิเตอร์
• เครื่องวัดอุณหภูมิสี