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색조, 채도, 밝기 및 분광계

에 의해서 | 4월 30, 2024 | blogs | 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.

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.

연료 펌프

그림 1 Unsplash에 올라온 Agung Raharja의 사진

색조: 색의 분류(주 파장 λd).

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

 

컬러휠

그림 2 RGB 컬러 휠

밝은 색상의 경우, 색조는 바깥쪽 가장자리(380nm – 780nm) 주변의 파장별로 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

채도: 채도: 색상의 선명도(순도).

채도는 색상의 선명도를 정의하며, 채도가 높은 색상은 생생하고 풍부하게 보입니다. 반대로 채도가 낮은 색상은 색이 바랜 것처럼 보입니다.

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.

밝기: 밝기 수량빛의 양(LUX).

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.

평방미터당 루멘으로 정의되는 LUX와 같은 메트릭은 표면적에 도달하는 빛의 양, 즉 사실상 밝기를 측정합니다.

연료 펌프

그림 7 분광기 LUX 측정

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.

 

연료 펌프

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.

분광기 비교 기능

그림 9 분광기 비교 기능

결론:

‘색상’은 일상적인 구분을 위한 편리한 용어이지만 디자인, 제조, 비즈니스, 연구와 같은 산업에서는 좀 더 미묘한 이해가 필요합니다.

대량으로 제품을 구매하고 판매할 때는 시설이나 조직에 가장 적합한 조명을 구매해야 하는 경우가 많은데, 이러한 조직에서는 분광기를 사용하여 주 파장, 순도 및 LUX를 측정하여 조명이 균일하고 세심하게 일관성을 유지하도록 합니다.

또한 경쟁이 치열한 LED 제조업체는 고객의 요구를 충족하는 최고 품질의 제품을 생산하기 위해 세부 사항을 면밀히 검토해야 하는 치열한 게임이기도 합니다.

분광계와 같은 도구는 경쟁의 장을 평평하게 만들어 색조, 채도, 럭스를 정확하게 측정하여 제조업체와 조직이 정직하고 자신 있게 구매 및 판매할 수 있도록 지원합니다.

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분광계, 분광광도계, 분광방사계란 무엇인가요?

스펙트럼 디바이스 영역에서는 분광기, 분광광도계, 분광방사계 등 세 가지 디바이스가 두드러집니다. 하지만 이 용어들이 너무 혼용되어 사용되어 왔기 때문에 짧은 글에서 그 차이점을 명확히 설명해야 할 필요성을 느꼈습니다.

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