A cor não tem temperatura real. Tente colocar um quadrado azul e um vermelho no monitor e segure um termômetro nas duas regiões. Se você achar que há uma diferença, estará fazendo errado. Você provavelmente já sabe disso.
Então, por que a temperatura da cor é medida em Kelvin? Kelvin é uma medida do calor em uma substância a partir do zero absoluto. Isso significa que, quando na verdade não há calor em uma substância e as moléculas nela estão absolutamente paradas, é 0 K. 0 K pode não ser realmente possível, mas isso não nos impede de medir em relação a ela, e isso é uma digressão de qualquer maneira.
Existe alguma substância que emite cores diferentes em diferentes temperaturas, que tem sido usada como referência para mapear a temperatura para a temperatura da cor? Ou é mais complexo que isso? Ou a escolha de usar Kelvin é completamente arbitrária, sem nenhuma relação com o calor?
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Respostas:
Ela está relacionada a uma substância aquecida, embora de uma maneira um pouco teórica. A substância é um corpo preto incandescente ideal , que irradiaria uma determinada cor dentro de um determinado espaço de cor a uma determinada temperatura. O local dentro do espaço de cores versus a temperatura é chamado de locus planckiano , e não pretendo entender tudo nesse artigo, mas explore-o com a profundidade que desejar.
Para obter uma explicação mais geral sobre "leitura leve" da temperatura da cor e sua correlação com radiadores de corpos negros, consulte o artigo Temperatura da cor da Wikipedia .
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A declaração introdutória da Wikipedia sobre temperatura de cor as relaciona muito bem:
Radiadores de corpo preto são um conceito idealizado, que irradiam um espectro de energia com intensidade de pico a uma frequência que depende da temperatura do radiador de corpo preto. Quanto mais alta a temperatura do corpo negro, maior a frequência de pico do espectro de emissão do radiador do corpo negro. Qualquer emissão de um radiador de corpo preto ideal é puramente de energia térmica. Assim, um corpo preto de 6500 K emite fótons cujo pico de frequência atinge o que chamamos de temperatura de cor de 6500 K (na faixa de temperatura de cor azul-branca, "luz do dia").
Embora não existam radiadores de corpos negros reais, existem várias aproximações decentes que agem um pouco como corpos negros. Estrelas, lâmpadas incandescentes e fogões elétricos são exemplos. É por isso que 5500 - 6500 K é chamado de temperatura de cor da luz do dia - medimos a temperatura do corpo preto do sol em torno de 5780 K. Da mesma forma, porque as lâmpadas incandescentes não são tanto emissoras de luz quanto emissores de calor no espectro de luz visível , o "interior" A temperatura de cor de cerca de 2500 K é a temperatura nominal da radiação no corpo negro e o pico espectral das lâmpadas incandescentes.
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A temperatura da cor está relacionada à radiação do corpo negro produzida por objetos quentes. A curva de radiação do corpo negro, mostrada abaixo, mostra as curvas de intensidade * aproximadas em cada comprimento de onda para a radiação emitida pelos corpos em 5000K, 4000K e 3000K.
* Na verdade, mostra a curva de radiação espectral, que é um tipo de fluxo. Mas você pode pensar nisso como uma intensidade, se ajudar. As duas quantidades estão intimamente relacionadas.
Fonte da imagem: Wikipedia
Observe como as curvas passam pelo espectro visível. Dependendo de quanto da área (área abaixo da) curva estiver no espectro visível, a cor será diferente. Isso é descrito pelo locus planckiano quando se fala em temperatura de cor.
Fonte da imagem: Wikipedia
O diagrama CIE acima mostra a cor visual dos corpos em várias temperaturas. Corpos com temperaturas em torno de 3000K tendem a parecer vermelhos, enquanto corpos em torno de 5000K ou 6000K parecerão mais brancos. Corpos mais quentes que isso tendem a parecer azuis.
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Como as outras respostas observam, a temperatura da cor corresponde à radiação do corpo negro nessa temperatura.
Mas por que nos importamos com isso? Para entender isso, você deve primeiro se perguntar "O que é branco?"
Fisicamente, o branco não é uma cor. Não há comprimento de onda da luz que corresponda ao "branco", assim como não existe nenhum que corresponda ao "preto" ou "cinza" ou "rosa" - todas essas cores são apenas "artefatos" da percepção humana. Fisicamente, eles são uma mistura de muitos comprimentos de onda diferentes (em particular a luz natural, o branco é, por definição, a mistura de todos os comprimentos de onda visíveis do Sol).
A percepção da cor humana depende da mistura da intensidade de três receptores de luz diferentes. Agora, cada uma delas realmente cobre uma ampla gama de comprimentos de onda ("cores físicas"), então isso é um pouco mais complicado, mas cada uma delas tem um pico em uma comprimento de onda diferente - geralmente as chamamos de vermelho, verde e azul, respectivamente. É assim que os computadores podem exibir todas as cores que podemos ver com apenas uma mistura de três comprimentos de onda diferentes - algum alienígena inteligente com uma visão diferente pensaria que estamos todos cheios de bobagens, porque nossas fotos não se parecem com a coisa real. Basicamente, ajustamos as intensidades dos três comprimentos de onda (que correspondem aproximadamente aos picos) para produzir a mesma excitação nos fotorreceptores que a luz real faria.
Neste modelo, "branco" significa "100% vermelho + 100% verde + 100% azul". No entanto, como já observei, a luz branca natural não funciona realmente assim - é um composto de muitos comprimentos de onda diferentes sem proporções tão bonitas. Agora chegamos à evolução: branco é a cor que não muda o tom. A percepção das cores é equilibrada para permitir que ainda vejamos as mesmas cores mesmo quando as condições de iluminação ambiente mudam - por exemplo, ao caminhar sob um dossel da floresta ou ao lidar com luz dispersa (por exemplo, "em uma sombra"). Isso também significa que a temperatura natural da cor corresponde à temperatura da fotosfera do sol - basicamente, o sol é branco por definição , porque é para isso que a evolução nos adaptou (a razão pela qual pareceamarelado aos olhos é porque parte da luz azul é dispersa pela atmosfera - nossa visão é adaptada para ver objetos iluminados pelo Sol (e pela atmosfera), não para ver o próprio Sol).
A parte divertida é que isso também nos permite usar fontes de luz que não são tão quentes quanto o sol. Os exemplos mais simples são lâmpadas incandescentes que tendem a ter temperatura mais baixa, mas usam o mesmo princípio básico - aqueça o fio o suficiente para irradiar luz visível suficiente para fazer o equilíbrio de branco funcionar para os seres humanos. As luzes LED usam um princípio mais parecido com a tela do computador - três comprimentos de onda distintos (bem, não exatamente três, mas "três bandas estreitas") para produzir qualquer cor. O bom é que isso é muito mais eficiente. O ruim é que ele pode realmente produzir efeitos de luz visivelmente diferentes, para que não seja realmente mapeado para a luz natural.
Mas o principal é: as luzes LED não estão nem perto de sua "temperatura de cor"; então, qual o significado da temperatura de cor nesse caso? O ponto principal é que, sob temperaturas diferentes, a intensidade dos sinais produzidos em cada um dos três fotorreceptores é diferente (para as mesmas "cores"). Quando você altera a temperatura da cor no monitor, basicamente está ajustando a intensidade de cada um desses três canais em relação aos outros - é isso que fornece os tons "avermelhado" ou "azulado". Você está simulandoo efeito de uma temperatura diferente do corpo negro na visão humana - e como a visão humana ignora tanta informação na luz, ela realmente funciona muito bem na maioria das vezes. Ao fazer a configuração na sua câmera, você está fazendo exatamente o oposto - você está tentando mapear as cores "deslocadas" para os dados "objetivos" de vermelho + verde + azul. A razão pela qual a configuração geralmente usa a temperatura da cor é simplesmente porque é isso que é usado em qualquer lugar - você pode dar uma olhada nas temperaturas da cor da sua iluminação e usá-la na sua câmera.
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Antes do termômetro, os ferreiros, os oleiros, os sopradores de vidro e similares dependiam da cor do material brilhante para monitorar o progresso. Acreditava-se que a maioria dos minerais apresentava uma cor única em diferentes estágios quando aquecidos. Também se sabia que os objetos se expandem e contraem à medida que a temperatura muda. Daniel Fahrenheit (alemão 1686-1736) inventou um termômetro de mercúrio. Ele usou o número 180 como o número de etapas (graus) entre água gelada e fervente, sendo 180 um número altamente divisível. Anders Celsius (sueco (1701 - 1744) achou o negócio de 180. Celsius colocou 100 degraus entre água gelada e fervente.
Mercúrio, álcool e outros líquidos eram comuns nos termômetros, mas nenhum se expandia ou contrai linearmente, portanto as marcações nos tubos têm espaçamento diferente em diferentes regiões. Em 1802, Joseph Louis Gay-Lussac (francês de 1778 a 1850) mostrou que o coeficiente de ar e vários gases comuns são praticamente os mesmos. Um tubo com uma bóia no topo de uma coluna de hidrogênio cai e sobe uniformemente com a temperatura. Se o resfriamento continuar, o flutuador deve atingir o fundo a -273C. Os cientistas detestam temperaturas negativas e denominaram isso de "temperatura absoluta". Assim, a Escala Absoluta agora chamou a escala Kelvin para homenagear William Thomson 1º Barão Kelvin (Prêmio Nobel da Irlanda em 1824 - 1907) por seu trabalho sobre Radiação do Corpo Negro.
Uma temperatura na escala Kelvin pode ser convertida na escala Celsius adicionando 273. Os metalurgistas usavam a escala Kelvin como usualmente muitos outros ramos da ciência. Os projetos de lâmpadas evoluíram para usar o tungstênio metálico como seu filamento brilhante. A indústria da iluminação adotou a escala Kelvin para descrever a cor que as lâmpadas produziam. A indústria fotográfica, altamente dependente da iluminação artificial, adotou a escala Kelvin para classificar as cores.
Tabela de algumas fontes práticas de iluminação selecionadas e suas temperaturas de cor.
Meio-dia da luz solar 5400K
Clarabóia 120.000K a 18.000K
Luz do dia fotográfica 5.500K (acordado pelos cineastas)
Cubo Flash - Flip Flash 4.950K
Lâmpada de incandescência clara (fio de zircônio preenchido) 4.200K
Fio de alumínio transparente cheio de lâmpada de flash 3.800K
Lâmpada fotográfica de 500 watts 3.200K
Lâmpada de tungstênio para uso doméstico de 100 watts 2.900K
Lâmpada de tungstênio para uso doméstico de 60 watts 2.820K
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