색조, 채도, 밝기 및 분광계란 무엇인가요?

에 의해서 marketing | 4월 30, 2024 | Blogs, 조명 측정 | 코멘트 0개

빛과 색에 대해 이야기할 때 색조 , 채도, 밝기 같은 용어가 자주 등장하지만, 많은 사람이 이를 설명하거나 그 의미를 파악하는 데 어려움을 겪습니다. 이 글에서는 이러한 용어에 대한 이해를 돕고, 왜 중요한지 설명하며, 측정하는 방법을 보여드리고자 합니다.

색조, 채도 및 밝기 소개
색조란 무엇인가요? 색상 분류(주 파장 λd).
채도란 무엇인가요? 색상의 선명도(순도).
색조와 채도: 차이점은 무엇인가요?
밝기란 무엇인가요? 빛의 양(LUX)입니다.
채도 대 밝기: 주요 차이점 설명
색조, 채도 및 밝기가 색상 인식에서 함께 작동하는 방식
색조(λd), 채도(순도), 밝기(LUX): 이 모든 것이 무엇을 의미할까요?

색조, 채도 및 밝기 소개

색상은 빨간 사과와 초록 사과처럼 사물을 구분할 때 사용하는 기본 개념입니다. 일반적으로 기본적인 색상 구분에는 동의할 수 있지만, 미세한 색조는 주관적일 수 있습니다.

색조, 채도 및 밝기는 디자인, 비즈니스, 제조, 과학 등 다양한 분야에서 색상을 보다 정확하게 이해하고 활용할 수 있는 방법을 제공합니다. 스펙트럼 디바이스는 이러한 특성을 정확하게 측정할 수 있는 지표를 제공합니다.

그림 1 Unsplash에 올라온 Agung Raharja의 사진

색조란 무엇인가요? 색상 분류(주 파장 λd)

색조 정의

색조는 본질적으로 ‘색상’과 동의어이지만 색상환으로정의된 분류 시스템을 의미합니다(그림 2). 디자이너와 아티스트는 색상 이론의 색상환을 사용하여 색상을 혼합, 일치 및 대비할 수 있습니다.

그림 2 RGB 컬러 휠

색조와 색의 분류(주 파장 λd)

밝은 색상의 경우, 색조는 바깥쪽 가장자리(380nm – 780nm) 주변의 파장에 따라 분류된 CIE 1931 색도 다이어그램에서 유사하게 인식됩니다.

CIE 크로마 다이어그램(그림 3)에 색 좌표(x,y)가 표시된 LED 램프가 있는 경우 흰색 중심점에서 x-y 지점을 통해 바깥쪽 가장자리까지 선을 그릴 수 있습니다. 이렇게 하면 해당 빛의 주 파장 (λd)이라고도 하는 색조가 표시됩니다. 이 예에서는 노란색을 띤 주황색 또는 더 공식적으로는 578nm입니다.

그림 4 분광기 x-y 및 주 파장 λd

그림 3 CIE 1931 크로마 다이어그램

채도란 무엇인가요? 색상의 선명도(순도).

채도 정의

채도는 색상의 순도 또는 강도를 나타냅니다. 채도가 높은 색상은 선명하고 생생하며 풍부해 보이는 반면, 채도가 낮은 색상은 창백하고 칙칙하거나 색이 바랜 것처럼 보입니다. 색채 과학에서 채도는 강하고 순수한 빨간색과 희미한 분홍색을 구분하는 데 도움이 되는데, 두 색상이 비슷한 색조를 공유하더라도 채도를 통해 구분할 수 있습니다.

채도의 개념을 이해하면 디자이너, 과학자, 제조업체는 실제 애플리케이션에서 색상이 어떻게 인식되는지 더 잘 설명하고 제어할 수 있습니다.

채도 및 색상의 선명도(순도)

CIE 1931 다이어그램에서 경계 가장자리에 가까운 색은 더 선명하거나 채도가 높은 반면, 중앙에 가까운 색은 더 흐리고 채도가 낮게 나타납니다.

“순도”(0-100%) 메트릭은 색상이 바깥쪽 가장자리에 얼마나 가까운지를 나타내며 채도 수준을 나타냅니다.

그림 5 분광계 순도 측정

그림 6 가장자리에 가까운 x-y 지점은 채도가 높고 그렇지 않으면 불포화 상태입니다.

색조와 채도: 차이점은 무엇인가요?

색조와 채도는 종종 함께 언급되지만 색의 다른 측면을 설명합니다. 색조는 빨강, 파랑, 녹색 또는 노랑과 같은 색의 기본 분류를 의미하며 빛의 주 파장과 관련이 있습니다. 현재 어떤 색상을 보고 있는지 알려줍니다.

반면 채도는 해당 색상의 선명도 또는 순도를 측정합니다. 채도가 높은 색조는 대담하고 생생하게 보이는 반면 채도가 낮은 색조는 창백하거나 색이 바랜 것처럼 보입니다. 예를 들어 밝은 빨간색과 분홍색은 모두 같은 색 계열을 공유하지만 분홍색은 백색광이 추가되어 순도가 떨어지기 때문에 채도가 낮습니다.

색조와 채도의 차이를 이해하는 것은 디자인, 인쇄, 제조와 같이 정확한 색 재현이 중요한 분야에서 매우 중요합니다. 분광기는 색조(주 파장)와 채도(색 순도)를 모두 측정할 수 있어 주관적인 해석을 배제하고 객관적인 데이터를 제공합니다.

밝기란 무엇인가요? 빛의 양(LUX)입니다.

밝기 정의

밝기는 색조 및 채도와 구별되며 빛의 강도 또는 빛의 양을 나타냅니다. 그러나 색조와 채도는 빛의 색상과 관련이 있습니다.

조명의 밝기를 높이면 눈이 아프지만 색상의 채도를 높이면 눈이 아프지 않다고 생각하는 것과 같은 이치입니다.

밝기 및 LUX

조명 과학에서 밝기는 종종 평방미터당 루멘으로 정의되는 미터법 LUX를 사용하여 정량화합니다. 표면적에 도달하는 빛의 양을 측정하여 다양한 환경이 얼마나 ‘밝게’ 느껴지는지 객관적으로 비교할 수 있는 방법을 제공합니다.

예를 들어, 일반적인 사무실 작업 공간은 300~500룩스로 설계되지만 햇볕이 잘 드는 야외 환경은 10,000룩스를 쉽게 초과할 수 있습니다. 이러한 값은 건축가, 엔지니어, 디자이너가 공간이 시각적 편안함과 안전 기준을 충족하도록 보장하는 데 도움이 됩니다.

분광계와 조도계는 일반적으로 럭스 값을 정확하게 캡처하는 데 사용됩니다. 이를 통해 전문가들은 밝기에 대한 주관적인 인상을 넘어 품질 관리와 국제 조명 표준 준수를 지원하는 정밀하고 반복 가능한 측정에 의존할 수 있습니다.

그림 7 분광기 LUX 측정

채도 대 밝기: 주요 차이점 설명

채도와 밝기를 함께 언급하는 경우가 많지만 채도와 밝기는 색의 매우 다른 특성을 나타냅니다. 채도는 색조의 순도 또는 선명도를 나타냅니다. 채도가 높은 색상은 강렬하고 생생하게 보이지만 채도가 낮으면 같은 색상이 창백하거나 희미해지거나 바랜 것처럼 보입니다.

반면 밝기는 표면에서 나오거나 표면에서 반사되는 빛의 양을 의미하며 일반적으로 럭스 단위로 측정합니다. 색상은 동일한 색조와 채도를 유지하지만 조명하는 빛의 강도에 따라 더 밝거나 어둡게 보일 수 있습니다. 예를 들어, 완전히 채도가 높은 빨간 사과는 어두운 조명 아래에서든 밝은 햇빛 아래에서든 선명하게 보이지만 두 환경에 따라 밝기가 크게 달라집니다.

채도와 밝기의 차이를 이해하는 것은 디스플레이 제조, 사진, 실내 조명 디자인과 같은 산업에서 매우 중요합니다. 분광계와 색상 측정 도구는 전문가가 이러한 속성을 분리하여 다양한 장치, 재료 및 환경에서 일관되고 정확한 색상을 유지할 수 있도록 도와줍니다.

색조, 채도 및 밝기가 색상 인식에서 함께 작동하는 방식

색조, 채도, 밝기는 개별적으로 정의할 수 있지만 실제로는 함께 작용하여 우리가 색을 인식하는 방식을 형성합니다. 색조는 빨강, 초록, 파랑 등 색상의 기본 분류를 제공합니다. 채도는 색조의 선명도 또는 순도를 결정하여 생생하게 보이거나 차분하게 보이도록 합니다. 밝기는 빛의 전반적인 강도를 제어하여 같은 색을 밝게 또는 어둡게 표시할 수 있습니다.

예를 들어 파란 하늘을 상상해 보세요. 색조는 선명한 파란색이지만 채도는 해질녘의 깊고 풍부한 네이비부터 흐린 날의 창백하고 바랜 톤까지 다양합니다. 한편, 직사광선이 내리쬐는 정오에 하늘을 보느냐, 조명이 희미해지는 해질녘에 하늘을 보느냐에 따라 밝기가 크게 달라집니다.

디지털 디스플레이부터 인쇄 패키징 및 건축 조명에 이르기까지 실제 애플리케이션에서 전문가들은 색조, 채도 및 밝기의 상호 작용을 고려하여 일관된 색상 경험을 제공해야 합니다. 분광계 및 기타 측정 도구는 이 세 가지 속성을 분석하는 데 필요한 객관적인 데이터를 제공하여 여러 환경에서 정확하고 반복 가능한 결과를 얻을 수 있도록 합니다.

색조 (λd), 채도 (순도), 밝기 (LUX): 이 모든 것이 무엇을 의미할까요?

그렇다면 기업, 비즈니스 및 조직은 조명 애플리케이션의 일관성을 보장하기 위해 이러한 빛의 측면을 어떻게 활용할까요? 분광기를 사용하여 주 파장, 순도 및 LUX를 측정하여 조명 일관성을 보장합니다.

조명 구매하기: 비교 및 대조

소비자가 기존 조명을 교체하기 위해 조명을 구매할 때, 집안의 다른 전구와 일치하는지 확인하기 위해 CCT(상관 색온도)를 사용할 수 있습니다. 3000K CCT가 있는 전구를 구입하면 여러 곳에서 λd가 발생할 수 있습니다(그림 8). 하지만 시각적인 차이를 느끼지 못할 수도 있으니 이 정도면 충분합니다.

하지만 박물관과 같은 공공 시설에서는 문제가 됩니다. 왜 그럴까요? 조명은 일반적으로 일렬로 정렬되기 때문에 조명의 미묘한 차이도 눈에 띄게 나타납니다. 또한 균일하지 않거나 기존 조명과 일치하지 않는 수십, 수백 개의 조명을 대량으로 구입하는 것은 위험할 수 있습니다.

즉, 빛 비교 기능이 있는 분광기(그림 9)는 필수품입니다. 두 개의 조명 브랜드를 고려 중이고 어느 것이 더 균일하고 시설의 기존 조명과 더 잘 어울리는지 결정하려는 경우 CCT는 허용되지 않습니다. 주 파장, 순도 또는 LUX와 같은 더 미세한 그라데이션의 측정값을 사용해야 합니다.

또한 구매자와 판매자는 전구의 품질을 결정하는 데 도움이 되는 Δx 및 Δy와 같은 다른 메트릭을 사용한다는 점에 유의하세요.

그림 8 λd는 3000K 조명에 따라 달라질 수 있습니다.

문제 해결:

LED 제조를 위한 빛과 색상은 정확한 과학이 아닙니다. LED 엔지니어는 빛의 색조, 채도, 밝기의 일관성과 정확성을 보장하기 위해 많은 노력을 기울입니다. 또한 주 파장, 순도, LUX 및 기타 메트릭을 사용하여 품질을 보장하거나 고객이 발생할 수 있는 이상 현상을 해결합니다.

주 파장은 “비닝”이라는 프로세스에서 LED 칩 분류에 사용됩니다. LED 칩이 나오면 어떤 색상을 나타낼지 정확히 예측할 수 없습니다. 따라서 주 파장을 측정하고 적절한 ‘빈’에 배치하여 생성된 후에만 분류할 수 있습니다.