Efekt Helmholtza-Kohlrauscha
Helmholtza - Kohlrauscha ( za Hermannem von Helmholtzem i VA Kohlrauschem) to zjawisko percepcyjne, w którym intensywne nasycenie barwy widmowej jest postrzegane jako część luminancji koloru . Ten wzrost jasności przez nasycenie, który rośnie wraz ze wzrostem nasycenia, można by lepiej nazwać chromatycznym luminancji, ponieważ standardem porównania jest „biała” lub achromatyczna luminancja. Pojawia się zarówno w kolorach samoświecących, jak i powierzchniowych, chociaż jest najbardziej wyraźny w światłach widmowych.
Lekkość
Nawet jeśli mają taką samą luminancję , kolorowe światła wydają się obserwatorom ludzkim jaśniejsze niż światło białe. Sposób, w jaki ludzie postrzegają jasność świateł, jest inny dla każdego. Kiedy kolory są bardziej nasycone, nasze oczy interpretują to jako luminancję i nasycenie koloru. To sprawia, że wierzymy, że kolory są w rzeczywistości jaśniejsze. Wyjątkiem jest sytuacja, gdy ludzki obserwator jest ślepy na kolory czerwono-zielone , nie potrafią rozróżnić różnic w jasności kolorów. Jednak niektóre kolory nie mają znaczącego wpływu; każdy odcień kolorowych świateł nadal wydaje się jaśniejszy niż białe światło o tej samej luminancji. Dwa kolory, które nie mają tak wielkiego efektu Helmholtza-Kohlrauscha jak pozostałe, to zielony i żółty.
Na efekt Helmholtza-Kohlrauscha wpływa środowisko oglądania. Obejmuje to otoczenie obiektu i oświetlenie, w którym obiekt jest oglądany. Efekt Helmholtza-Kohlrauscha działa najlepiej w ciemniejszym otoczeniu, w którym nie ma żadnych innych czynników zewnętrznych wpływających na kolory. Na przykład dlatego teatry są ciemnymi środowiskami.
Przykładem tego współczynnika jasności byłoby, gdyby na szarym tle były różne kolory, z których wszystkie mają tę samą jasność. Oczywiście kolory wyglądają inaczej, ponieważ są to różne kolory, nie tylko szary, ale gdyby obraz został przekonwertowany na skalę szarości, wszystkie kolory pasowałyby do szarego tła, ponieważ wszystkie mają tę samą jasność.
Jasność
Na jasność największy wpływ ma to, co otacza obiekt. Innymi słowy, obiekt może wyglądać na jaśniejszy lub ciemniejszy w zależności od tego, co go otacza. Ponadto jasność może się różnić w zależności od koloru obiektu. Na przykład obiekt, który jest bardziej nasycony, będzie wyglądał jaśniej niż ten sam obiekt, który jest mniej nasycony, nawet jeśli mają taką samą luminancję.
Różnica między jasnością a jasnością polega na tym, że jasność to intensywność obiektu niezależna od źródła światła. Jasność to jasność przedmiotu w stosunku do odbijającego się na nim światła. Jest to ważne, ponieważ efekt Helmholtza-Kohlrauscha jest miarą stosunku między nimi.
Współrzędne kolorów Helmholtza
Podobnie do systemu kolorów Munsella , Helmholtz zaprojektował układ współrzędnych kolorów , w którym chromatyczność jest definiowana przez dominującą długość fali i czystość ( chroma ).
Procent czystości dla każdej długości fali można określić za pomocą poniższego równania:
gdzie % P to procent czystości, S to oceniany punkt, N to położenie punktu bieli, a DW to dominująca długość fali.
Wpływ na przemysł
Rozrywka
Istotne jest, aby technicy oświetleniowi byli świadomi efektu Helmholtza-Kohlrauscha podczas pracy w teatrach lub innych miejscach, w których często używane jest oświetlenie. Aby uzyskać najlepszy efekt oświetlenia sceny lub teatru, użytkownicy oświetlenia muszą zrozumieć, że kolor ma wpływ na jasność. Na przykład jeden kolor może wydawać się jaśniejszy niż inny, ale w rzeczywistości mają taką samą jasność. Na scenie użytkownicy oświetlenia mają możliwość rozjaśnienia białego światła poprzez dodanie kolorowego żelu . Dzieje się tak, mimo że żele mogą pochłaniać tylko część światła. Oświetlając scenę, użytkownicy oświetlenia zwykle wybierają czerwienie, róże i błękity, ponieważ są to kolory bardzo nasycone i naprawdę bardzo ciemne. Jednak postrzegamy je jako jaśniejsze niż inne kolory, ponieważ najbardziej wpływa na nie efekt Helmholtza-Kohlrauscha. Dostrzegamy, że kolor biały nie wydaje nam się jaśniejszy niż poszczególne kolory. Dobrym tego przykładem są diody LED .
Lotnictwo
Efekt Helmholtza-Kohlrauscha wpływa na wykorzystanie świateł LED w różnych praktykach technologicznych. Lotnictwo to dziedzina, która opiera się na wynikach efektu Helmholtza-Kohlrauscha. Porównanie lamp LED pasa startowego oraz żarówek z filtrem i bez filtra przy tej samej luminancji pokazuje, że w celu uzyskania tej samej jasności biała żarówka referencyjna musi mieć dwukrotnie większą luminancję niż czerwona lampa LED, co sugeruje, że światła LED wydają się mieć większą jasność niż tradycyjne żarówki. Jednym z warunków wpływających na tę teorię jest obecność mgły.
Automobilowy
Kolejną dziedziną, która to wykorzystuje, jest przemysł motoryzacyjny . Diody LED w oświetleniu deski rozdzielczej i wskaźników są przeznaczone do stosowania w luminancji mezopowej . W badaniach wykazano, że czerwone diody LED wydają się jaśniejsze niż zielone diody LED, co oznacza, że podczas jazdy nocą kierowca widzi bardziej intensywne czerwone światło, a tym samym bardziej ostrzegawcze niż zielone.
Zobacz też
- Yoshinobu, Nayatani (luty 1998). „Kolorymetryczne wyjaśnienie efektu Helmholtza-Kohlrauscha”. Badania i zastosowanie kolorów . 23 (6): 374–378. doi : 10.1002/(SICI)1520-6378(199812)23:6<374::AID-COL5>3.0.CO;2-W .
- Yoshinobu, Nayatani. (czerwiec 1997). „Proste metody szacowania efektu Helmholtza-Kohlrauscha”. Badania i zastosowanie kolorów . 22 (6): 385–401. doi : 10.1002/(SICI)1520-6378(199712)22:6<385::AID-COL6>3.0.CO;2-R .
Dalsza lektura
- Sanchez, J. Michael; Fairchild, Mark D. (czerwiec 2002), Chung, Robert; Rodrigues, Allan (red.), „Quantification of the Helmholtz-Kohlrausch effect for CRT color monitors”, Proceedings of the SPIE , 9th Congress of the International Color Association, 4421 : 607–610, doi : 10.1117/12.464613 , S2CID 173181815