درجه حرارت رنگی یا CI

درجه حرارت رنگی یا CI را در ابتدا  فیزیکدان معروف بریتانیایی لرد کلوین طی آزمایشی ابداع کرد .

او برای اینکار یک قطعه فلز کاملاً سیاه تابشگر (black radiator) را بصورت کروی درآورد و درون آن را خالی کرد. ( جسم سیاه عنصری (نظیر پلاتین) است که هیچ نوری منعکس نمی‌کند و کل نوری که به آن تابیده می‌شود را جذب می‌نماید. )  سپس بر روی بدنه ی این فلز تابشگر لوله‌هایی مسی قرار داد تا بتواند آب گرم را بر روی بدنه ی گوی سیاه به حرکت درآورده و بدنه ی گوی را گرم کند.

کلوین در مقابل فرورفتگی این حفره نیز دستگاهی بنام اسپکتروفتومتر قرار داد. این دستگاه می‌تواند طول موج‌های متصاعد شده از یک منبع نور را شناسایی و ثبت کند. کلوین با به گردش درآوردن آب گرم بر روی جسم سیاه تابشگر مولکولهای منجمد جسم سیاه را وادار به حرکت کرد و اسپکتروفتومتر نیز طول موج‌های متصاعد شده از گوی سیاه را در هر حرارتی ثبت می‌کرد.

طول موج‌های منتشره از فلز کاملاً سیاه تابشگر عبارت بود از:

قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی، بنفش (هفت طیف رنگین کمان)

اگر جسم سیاه گرم شود، در دماهای مختلف نورهای متفاوتی ایجاد می‌کند و این نورها تمام طیف مرئی را پوشش می‌دهند. برای توضیح این تعریف، رنگ فلز گداخته را در نظر بگیرید. وقتی یک تکه فولاد گداخته می‌شود، در ابتدا رنگ آن قرمز تیره می‌شود. وقتی که گرم‌تر شود، دارای رنگی بین آبی و سفید می‌شود. این پدیده رابطه بین دما و رنگ را نشان می‌دهد. با بالاتر رفتن دما رنگ فلز گداخته به آبی مایل به بنفش تبدیل شده و سرانجام اشعه ماوراء بنفش نامرئی ساطع می‌کند. وقتی قطعه فلز از منبع حرارت دور شود، رنگ آن زرد، سپس نارنجی و قرمز می‌شود؛ بنابراین دمای رنگ بر اساس رنگ تابیده شده از جسمی سیاه در دمای معیین تعریف شده‌است و بر حسب درجه کلوین بیان می‌شود.

یعنی

به‌عبارتی با بالا رفتن درجه حرارت، طیف‌های منتشره از جسم سیاه تابشگر از گرمی به سردی متمایل می‌شدند. کلوین با فرض اینکه درجه حرارت شیئ سیاه مطلق، منهای ۲۷۳ درجه سانتیگراد باشد (صفر کلوین) با دانستن درجه حرارت منبع آب گرم و تفریق آن دو می‌توانست برای هر طیف یک درجه حرارت رنگی تعریف کند. بعنوان مثال اگر هنگام تراوش طیف زرد منبع آب گرم ۳۴۷۳ درجه ی سانتیگراد گرما داشته باشد با تفریق آن از ۲۷۳ درجه به میزان کلوین ۳۲۰۰ درجه می‌رسید لذا حرارت رنگی آن طیف را ۳۲۰۰ درجه کلوین قرار می‌داد.

از آن زمان میزان گرمی یا سردی طیف‌های تراوش شده از منابع نوری را با عددی بیان می‌کنند که همان درجه حرارت رنگی منبع نور بر حسب کلوین است که در لامپ‌های حرفه‌ای تصویربرداری این عدد بر روی لامپ نوشته شده‌است.

هر چه کلوین منابع نور پایین باشد نور متمایل به رنگ گرم (زرد و نارنجی) است و هر چه کلوین منبع نور بالا باشد رنگ منبع به سمت (آبی و بنفش) متمایل می‌شود.

به کلوین ۳۲۰۰ درجه ، کلوین داخلی و به کلوین ۵۴۰۰ درجه ، کلوین خارجی می‌گویند.

کلوین

نور خورشید که رنگ سفید استاندارد را تولید می‌کند ۵۴۰۰ درجه کلوین است . اما این به شرطی است که طیف نور خورشید با زمین زاویه ۴۵ درجه بسازد . لذا زمان تابش نور خورشید در رنگ نور آن نیز تأثیر دارد.

همانطور که گفتیم هرچه درجه ی  کلوین بالاتر باشد .  نور متصاعد شده خنک‌تر و روشن‌تر خواهد بود و به همین نحو درجه ی کلوین پایین‌تر بیانگر نورهای گرم مانند زرد و قرمز است . لامپهای ۱۴۰۰۰ کلوین به رنگ سفید دیده می‌شود و ۲۰۰۰۰ کلوین به رنگ آبی . به عنوان مثال وقتی گفته می‌شود دمای رنگ یک لامپ فلورسنت ۴۰۰۰ کلوین است به این معنی است که اگر “جسم سیاه” را تا ۴۰۰۰ کلوین گرم کنیم، نوری به رنگ لامپ فلورسنت فوق منتشر می‌کند .

دمای رنگ بیشتر از ۴۰۰۰ درجه کلوین به عنوان نور سرد  . و دمای رنگ پایین‌تر از ۳۰۰۰ درجه کلوین به عنوان نور گرم در نظر گرفته می‌شود.

نور سفید سرد: اصطلاحی که برای نشان دادن دمای رنگ حدود ۴۱۰۰ کلوین استفاده می شود.

بیان حس متفاوت از رنگهای گرم و سرد

رنگ‌های گرم: نیمه قرمز چرخه رنگها به عنوان رنگهای “گرم” شناخته می‌شوند که شامل زرد، سبز، قرمز و بنفش می‌باشد. رنگ‌های گرم، محرک سیستم عصبی بوده . و احساسات را تشدید می‌کنند. این دسته از رنگ‌ها به وضوح، قابل رویت بوده و موجب جلب توجه می‌گردند.

رنگ‌های سرد: نیمه آبی چرخه رنگها به عنوان رنگ‌های “سرد” شناخته شده که شامل آبی، سبز و بنفش می‌باشد. رنگ‌های سرد، رنگ‌های آرامش بخش هستند . و هارمونی آن‌ها در محیط‌های مختلف ، بیشتر است و زیاد در چشم نیستند . رنگ سفید گرم که به آن آفتابی گفته می‌شود، دمای رنگی بین ۲۷۰۰ تا ۳۰۰۰ درجه کلوین دارد و برای مصرف خانگی مناسب است. هنگام برخورد طیف نور مریی خورشید (رنگهای قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش) به سطح شیشه رنگی، شیشه همه ی رنگ‌ها به جز رنگ اصلی خود را جذب می‌کند . و رنگ خود را را عبور می‌دهد. مثلاً شیشه ی زرد رنگ همه ی طول‌ موج‌ها به غیر از رنگ زرد را جذب می‌کند.

درجه حرارت رنگی یا CI :

تأثیر طول‌ موج‌های مختلف مرئی هم بر میزان بینایی انسان یکسان نیست . و طول‌ موج‌های ناحیه زرد-سبز بیشترین و طول‌ موج‌های ناحیه قرمز-آبی کمترین اثر را بر بینایی دارد . بنابراین کاهش عبور نور مریی باید آگاهانه و با توجه به منحنی حساسیت چشم انسان صورت گیرد. شبکیه چشم انسان دارای دو نوع سلول استوانه‌ای و مخروطی است. سلول‌های مخروطی وظیفه شناسایی رنگ‌ها رو به عهده دارند که خود شامل سه نوع هستند .  که هر دسته از آنها به یکی از رنگ‌های پایه قرمز R، سبز G و آبی B حساس می‌باشند.

پس طبق توضیحاتی که گفته شد . هر لامپ دارای دمای رنگ مشخصی هست . که با نماد کلوین نشان داده میشود . این عدد نشانگر آن است که نور ساطع شده از از منبع نوری ، مناسب چه نوع محیطی میباشد . برای محیطهایی که فعالیت در آنها نماد بیشتری دارد ، از نورهای سرد(نورسفید) و برای محیطهایی که بیشتر جنبه استراحت دارند ، از نورهای گرم (نور زرد)استفاده میشود . نور سرد نزدیک به نور سفید و نور گرم نزدیک به نور قرمز میباشد .

شرکتهای سازنده برای بیان دمای رنگ لامپهای ساخت خود ، از اصطلاحات زیر استفاده میکنند :
Day light 5400-6500 K
Cool white 4000 K
White 3500 K
White warm 3000 K
Internal 2700 K

لامپ ها به طور کلی از حدود ۲۵۰۰K تغییر می کنند که کاملا زرد تا ۷۰۰۰K است که به طور قابل توجهی مایل به آبی است. دمای رنگ سفید متعادل حدود ۵۵۰۰K است. کره های نور از حدود ۲۵۰۰K تا ۷۰۰۰K متغیر هستند . معادل دمای کلوین برای توصیف رنگ لامپ استفاده می شود. نمودار کلوین ما را ببینید :

در نهایت ،

اکثر مردم نور گرم را برای گوشه‌های دنج خانه ترجیح می‌دهند در حالی که نور سرد «روشن‌تر» است . بنابراین در کارگاه‌ها ، محیط های آموزشی  و … استفاده می‌شود . با این تفاسیر ، دمای رنگ را نباید با شار نوری (لومن‌) اشتباه گرفت.

امیدواریم این مطلب از صفحه ی اخبار نیکامهر برای شما مفید و مورد استفاده بوده باشد . جهت اطلاعات بیشتر و یا هرگونه سوال در این زمینه ، انتقاد و یا پیشنهاد میتوانید از طریق فیلد ثبت نظر در پایین این صفحه در نظر سنجی ما شرکت کرده و اقدام کنید .

نیکامهر تولید کننده انواع پایه روشنایی