Что такое оттенок, насыщенность, яркость и спектрометры?

Определение оттенка

Оттенок, по сути, является синонимом слова «цвет», но относится к определенной системе классификации, такой как Цветовое колесо(Рисунок 2). Дизайнеры и художники используют Цветовое колесо в теории цвета, чтобы смешивать, сочетать и контрастировать оттенки.

Оттенок и классификация цветов (доминирующая длина волны λd)

В светлом цвете оттенки воспринимаются одинаково на диаграмме цветности CIE 1931, классифицируясь по длинам волн у внешнего края (380 нм — 780 нм).

Если у Вас есть светодиодная лампа, цветовые координаты которой(x,y) представлены на диаграмме цветности CIE (Рис. 3), Вы можете провести линию от центральной точки белого цвета через точку x-y к внешнему краю. Это покажет его оттенок, также называемый доминирующей длиной волны (λd) этого света. В нашем примере это желтовато-оранжевый цвет, или, более формально, 578 нм.

Рис. 4 Спектрометр x-y, и доминирующая длина волны λd

Что такое насыщенность? Яркость цветов (чистота).

Определение насыщенности

Насыщенность относится к чистоте или интенсивности цвета. Сильно насыщенный цвет выглядит ярким, живым и насыщенным, в то время как десатурированный цвет выглядит бледным, тусклым или размытым. В цветоведении насыщенность помогает отличить насыщенный, чистый красный цвет от блеклого розового, хотя оба имеют схожий оттенок.

Понимание того, что такое насыщенность, позволяет дизайнерам, ученым и производителям лучше описывать и контролировать восприятие цветов в реальных условиях.

Насыщенность и яркость цветов (чистота)

На диаграмме CIE 1931 цвета у края границы более яркие или насыщенные, в то время как цвета ближе к центру кажутся более тусклыми и менее насыщенными.

Метрика «Чистота» (0-100%) описывает, насколько близко цвет находится к своему внешнему краю, что указывает на его уровень насыщенности.

Рис. 5 Измерение чистоты спектрометра

Что такое яркость? Количество света (LUX).

Определение яркости

Яркость отличается от оттенка и насыщенности, относясь к интенсивности света или его количеству. Оттенок и насыщенность, однако, относятся к цвету света.

Если Вы увеличите яркость света, это повредит Вашим глазам, но если Вы увеличите насыщенность цвета, это не повредит.

Яркость и LUX

В науке об освещении яркость часто измеряется с помощью метрики LUX, которая определяется как люмены на квадратный метр. Он измеряет количество света, достигающего определенной площади поверхности, предоставляя нам объективный способ сравнить, насколько «яркими» кажутся различные условия.

Например, типичное рабочее место в офисе может быть спроектировано при освещенности 300-500 люкс, в то время как солнечная внешняя среда может легко превысить 10 000 люкс. Эти ценности помогают архитекторам, инженерам и дизайнерам обеспечить соответствие помещений стандартам визуального комфорта и безопасности.

Для точного определения значений люкс обычно используются спектрометры и измерители освещенности. Таким образом, профессионалы могут не ограничиваться субъективными впечатлениями о яркости, а полагаться на точные, повторяемые измерения, которые поддерживают контроль качества и соответствие международным стандартам освещения.

Оттенок (λd), насыщенность (Purity), яркость (LUX): Что все это значит?

Итак, как компании, предприятия и организации используют эти аспекты света для обеспечения согласованности в применении освещения? Они используют спектрометр для измерения доминирующей длины волны, чистоты и LUX, чтобы обеспечить постоянство освещения.

Приобретение светильников: Сравните и противопоставьте

Когда потребитель покупает лампу для замены существующей, он, скорее всего, будет использовать CCT (Correlated Color Temperature), чтобы убедиться, что она соответствует другим лампам в доме. Покупая лампочку с ЦКТ 3000K, Вы можете попасть λd в любое из множества мест (Рис. 8). Однако, скорее всего, они не заметят никаких визуальных различий — это достаточно хорошо.

Но это имеет значение в общественных местах, таких как музеи. Почему? Поскольку лампы обычно выстраиваются в ряд, даже незначительные различия в освещении становятся заметными. Кроме того, покупка оптом рискованна, поскольку приобретение десятков или сотен лампочек, которые не совпадают по цвету с уже имеющимися, может стать кошмаром.

Тем не менее, спектрометры с функцией сравнения света (Рис. 9) являются обязательным атрибутом. Если Вы рассматриваете два бренда осветительных приборов и хотите определить, какой из них более однороден и лучше сочетается с существующими светильниками в помещении, то использование CCT неприемлемо. Вы должны использовать более тонкий градиент таких показателей, как доминирующая длина волны, чистота или LUX.

Также обратите внимание, что покупатели и продавцы используют другие метрики, такие как Δx и Δy, чтобы помочь определить качество лампочек.

Устранение проблем:

Свет и цвет для производства светодиодов — это не точная наука. Инженеры, занимающиеся разработкой светодиодов, прилагают все усилия, чтобы обеспечить постоянство и точную передачу оттенков, насыщенности и яркости света. Они также будут использовать показатели Dominant Wavelength, Purity, LUX и другие метрики для обеспечения качества или устранения аномалий, с которыми могут столкнуться клиенты.

Доминирующая длина волны используется в классификации светодиодных чипов в процессе, называемом «биннинг». Когда светодиодные чипы выпускаются, Вы не можете точно предсказать, какой оттенок они будут иметь. Поэтому классифицировать их можно только после того, как они будут произведены, измерив их доминирующую длину волны и поместив их в соответствующие «корзины».