Температура света: шкала измерения в Кельвинах, теплый и холодный свет

Что такое цветовая температура.

ЦТ искусственных источников света.

Цветовая температура  — это температура абсолютно черного тела, при которой оно излучает тот же цвет, что и рассматриваемое излучение. При нагреве все металлы, из которых состоят светоиспускающие элементы ламп, излучают разные оттенки света. Каждому цвету соответствует своя температура свечения.

Таким образом, ЦТ показывает, какую длину волны излучает источник света. А длине волны соответствует цвет. Это важная характеристика при подборе источника света для дома и офиса. Обычная лампа накаливания светит теплым желтым светом. А люминесцентные и светодиодные источники светят разными оттенками.

Единица измерения цветовой температуры

Для измерения используются Кельвины – в лампах обычно есть обозначение, это цифра с большой буквой «К» в конце или определенный диапазон. Это общепринятый вариант, применяемый во всем мире.

Кстати! В фотографии используют особую единицу измерения, которая называется Майред или Миред.

Абсолютно черное тело, принятое за эталон, имеет температуру 0 К, то есть оно поглощает попадающий на него свет. При нагреве до 500-1000°С элемент становится красным, при этом цветовая температура составляет от 800 до 1300 К. Если нагреть тело до 1700°С, то оно станет оранжевым, а показатель возрастет до 2000 К. По мере нагрева цвет станет вначале желтым (2500 К), а после белым (5500 К). Может быть еще и голубой оттенок (9000 К), но для нагрева тела до такой степени понадобится термоядерная реакция.

Чем выше температура нагревания металла, тем белее свет.

Многие варианты можно увидеть в естественных условиях, достаточно посмотреть на небо:

1. Желтый на рассвете, когда солнце только всходит (2500 К).
2. В полдень цветовая температура поднимается до 5500 К.
3. При умеренной облачности показатель составляет около 7000 К.
4. Ясное небо в солнечный день зимой имеет цветовую температуру 15 000 К.

Первым, кто начал проводить серьезные исследования в этой сфере, стал Макс Планк. При его непосредственном участии была создана диаграмма цветности (цветовая модель XYZ), которая используется как в светотехнике, так и в фотографии, видеозаписи, настройке графических редакторов.

Кривая Планка и координаты разных типов источников света на ней.

Как это работает в обычной жизни?

Данный температурный принцип работает при производстве источников света и их выборе для применения в интерьерах. Все лампы имеют определённую температуру.

При выборе источников света необходимо знать, какая температура соответствует тому или иному оттенку. Для некоторых зон в интерьере дизайнеры рекомендуют применять лампы соответствующей цветовой температуры.

Цветовая температура, K	Оттенок	Применение
2500–3000	Тёплый оранжевый	Уютная вечерняя атмосфера в спальне, гостиной. Освещение обеденного стола. Торшеры, бра, прикроватные светильники.
3000–4000	Тёплый желтоватый	Комфортный и расслабляющий свет для жилых комнат. Чаще всего такую температуру используют в лампах люстр и настенных светильников.
4000–5000	Нейтральный белый	Дневной свет для жилых комнат, кухни, рабочих мест офисов, уголков для чтения. Подходит для потолочных и подвесных светильников.
5000–6500	Голубоватый	Такую цветовую температуру не используют в доме. Чаще применяют в ювелирных магазинах, музеях.

 Для определённых зон в доме или квартире, а также под конкретные ситуации (для гостиной — приём гостей, романтический ужин и т. д.) подбирают источники света с наиболее комфортным оттенком и соответствующей цветовой температурой.

Цветовая температура источника света и восприятие её оттенков

Комбинируя источники освещения с разной температурой в пределах одного помещения, можно изменять цветовое восприятие предметов в интерьере. Но не увлекайтесь! Важно следить за гармоничностью цветов, так как в противном случае может получиться «цветовая дискотека», которая будет раздражать глаза. Да и неудачный светодизайн покажет вкус хозяина квартиры не с лучшей стороны.

• Красный цвет можно смягчить за счет тёплого оранжевого оттенка света (2500–3000 К).
• Оранжевый цвет (интенсивный) превращается в нежный и пастельный с помощью тёплого желтоватого оттенка (3000–4000 К).
• Жёлтый цвет станет серым и невыразительным, если использовать лампы с голубоватым оттенком (5000–6500 К).
• Зелёный цвет можно смягчить до салатового посредством тёплого оранжевого света или придать оттенок морской волны, использовав яркий голубоватый свет.
• Синий цвет наиболее адекватно смогут передать источники света нейтрального белого оттенка.
• Фиолетовый цвет при желтоватом оттенке освещения превратится в красный, поэтому его освещают с высокими показателями цветовой температуры.

Совершив ошибку при выборе лампы определенной цветовой температуры, вы можете существенно изменить цветовое восприятие интерьера.

Наши глаза различают около 10 млн. различных оттенков, поэтому от освещения напрямую зависит, как мы будем воспринимать цвет предметов интерьера.

Связь цветовой температуры и освещения

Четкое знание табличных значений данной характеристики помогает осознать, о каком цвете будет идти дальше речь. Каждый из нас отличается своим цветовосприятием, поэтому определить визуально холодность или теплоту светового потока удается лишь единицам.

За основу принимают усредненные показатели группы изделий, работающих в заданном спектре, а при окончательном выборе светодиодных светильников учитывают конкретные условия их эксплуатации (место установки, освещаемое пространство, назначение и др.).

Сегодня все источники освещения в зависимости от их диапазона свечения относят к трем основным группам:
1. теплого белого света – работают в температурном диапазоне от 2700 K до 3200K . Излучаемый ими спектр белого теплого света сильно схож со свечением обычной лампы накаливания. Лампы с такой цветовой температурой рекомендованы к использованию в жилых помещениях.
2. дневного белого света (нормального белого) – в диапазоне от 3500 K до 5000 K. Их свечение визуально ассоциируется с солнечным утренним светом. Это световой поток нейтрального диапазона, который можно использовать в квартирных технических помещениях (прихожей, ванной, туалете), офисах, учебных классах, производственных цехах и так далее.
3. холодного белого света (дневного белого) – в диапазоне от 5000 K до 7000 K. Напоминает яркий дневной свет. Им освещают больничные корпуса, технические лаборатории, парки, аллеи, парковки, рекламные щиты и др.

Казалось бы, для чего нужны светодиоды теплого и холодного цветов, если они не способны обеспечить нормальные условия восприятия.

Одной из основных областей применения светодиодов с низкой цветовой температурой (2400-3000 К) — освещение в «зашумленной» оптической среде. Проще говоря, освещение в условиях плохой видимости.

Возьмём автомобильную фару. При сильном тумане белый свет из-за малой длины волны отражается от водяной пыли, что существенно ограничивает дальность видимости. У желтого света длинна волны в несколько раз больше, она не отражается от мелких предметов, а огибает их. Поэтому противотуманные фары в автомобилях делают жёлтого цвета.

В то же время короткие волны распространяются без затухания дальше. В качестве аналогии рассмотрим радиоволны и жесткое коротковолновое рентгеновское излучение.

Радиоволну блокирует даже тонкий лист металла, а для защиты от рентгена используют толстый свинец. Холодный белый свет используют в системах дальнего оповещения, прожекторах, сигнальных и поисковых фонарях.

Диапазоны цветовой температуры для ламп

Если надо подобрать холодный, теплый или нейтральный свет, то стоит обратить внимание на тип лампы. У разных вариантов есть свой диапазон свечения, обусловленный конструкцией. В таблице приведены средние данные, актуальные для большинства изделий. Но могут быть модели с особыми характеристиками, это всегда указано на коробке.

Тип ламп	Цветовая температура в Кельвинах
Лампы накаливания	2700-3200
Галогенные	2800-3500
Натриевые	До 2200
Ртутные дуговые	От 3800 до 5000
Люминесцентные (в том числе и компактные)	От 2700 до 6500
Металлогалогенные	От 2500 до 20 000
Светодиодные	2200-7000

Самая большая градация у светодиодных ламп, так как у них свойства света зависят от характеристик используемых диодов и конструкции. Причем, даже при одинаковых данных освещение может различаться у разных изготовителей. Есть 8 классов ламп, каждый из них может подразделяться на подклассы. Унифицированной системы пока нет, но есть дополнительная маркировка, которая поможет сориентироваться:

1. WW (warm white). Мягкий белый свет с температурой от 2700 до 3300 К.
2. NW (neutral white). Нейтральный или естественный белый свет с показателями от 3300 до 5000 К.
3. CW (cool white). Холодный свет, чаще всего отдает синевой. Температура от 5000 К и выше.

Теплый свет идеально подходит для отдыха.

Кстати! Чтобы все лампы в люстре светили одинаково, стоит подбирать продукцию одного производителя.

Маркировка цветовой температуры

На упаковке каждой лампы освещения производители указывают ее технические характеристики. Среди всех прочих характеристик, таких как мощность, напряжения, частота сети, обязательно указывается цветовая температура светодиодных ламп (это относится не только к LED лампам).

На этот основной фактор обязательно стоит обращать внимание перед покупкой лампы.

Кстати говоря, данная характеристика отображается не только на упаковке, но и на самой лампе. Вот один из примеров, LED лампа мощностью 7 Вт и температурой 4000 К. Установлена она у меня дома, на кухне, светит приятным дневным светом.

А вот еще один пример обозначения на светодиодном точечном светильнике для гипсокартонных потолков, температура 2800 Кельвинов. Светильники с такой цветовой температурой светят теплым светом похожим на лампу накаливания и были установлены в спальной комнате на одном из объектов.

Шкала цветовых температур источников света

Есть определенная градация, позволяющая быстро выбрать оптимальный источник света не углубляясь в технические параметры лампы. Выделяют пять основных групп, которые чаще всего применяются в жилых или производственных помещениях. Для каждой присуща определенная температура света в Кельвинах, таблица позволит разобраться в этом моменте.

Температурный диапазон, К	Тип света	Подробное описание
2700-3500	Мягкий белый свет с желтизной	Позволяет создать спокойную, уютную обстановку, располагает к отдыху. Так светят лампы накаливания и некоторые галогенные варианты
3500-4000	Белый естественный свет	Обеспечивает хорошую цветопередачу. В такой обстановке зрение устает меньше всего. Используется для общего освещения в домах
4000-5000	Холодный белый оттенок	Дает хорошую видимость, подходит для офисов, общественных зданий, рабочих зон на кухне и т.д.
5000-6000	Белый дневной	Позволяет выполнять работы высокой точности. Чаще всего применяется в производственных помещениях
Более 6500	Холодный дневной с синеватым оттенком	Используется в помещениях с высочайшими требованиями к видимости, например, в операционных. Также его используют для видео и фотосъемки

Многие производители не только указывают цветовую температуру, но и делают упаковки разного цвета для удобства.

Данные по цветовой температуре должны быть на упаковках ламп.

Какие лампы выбрать для офиса

В нормативном документе СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение» рекомендует использовать различные источники излучения в зависимости от их типа, мощности, построения и характеристик светового потока.

Помещения жилого фонда предписывается оборудовать небольшими и низкотемпературными «теплыми» световыми приборами, а в нежилом фонде устанавливать более крупные светильник нормального «белого» света.

Доказано, что белое освещение оптимально для рабочего процесса, так как содержащаяся в нем часть синего спектра благотворно влияет на человека, помогает ему сконцентрироваться, ускоряет реакцию и рабочие процессы организма.

Хорошо выбирать источники излучения именно от 3500 K до 5600 K, с белым или нейтральным светом, с чуть синеватым оттенком. Такое освещение даст возможность увеличить работоспособность до максимальной отметки.

Подойдут как люминесцентные, так и светодиодные светильники, хоть последние дадут существенную экономию энергоресурсов.

Напротив, большой ошибкой будет установка в таком месте светильников холодного белого света с диапазоном, близким к 6500 K. Это приведет к быстрой утомляемости работников, жалобам на головную боль и резкому снижению работоспособности.

На рабочем месте цветовая температура должна быть максимально близка к цвету естественного освещения.

Если при белом свете и длительной работе человека принять его выработку за 100 %, то при желтом свете она составит лишь 93 %, при зеленом 92 %, при голубом 78 %, при красном и оранжевом 76 %. Т.е. на рабочем месте дневной свет будет более полезным (примерно 4000-4500 К).

Какие лампы подходят для дома

В квартирах и частных домах белый свет не рекомендован. Не обязательно размещать везде одинаковые светильники, лучше воспользоваться индивидуальными рекомендациями по оборудованию освещения в таких помещениях. Светильники с белым нейтральным светом хорошо подойдут для освещения кухни, санузла, впишуься в интерьер прихожей. Их температура может варьироваться от 4000 K до 5000 K.

Но для спальни, детской и комнат, где вы отдыхаете, предпочтительно использовать теплые тона светового спектра. Тут лучшим решением будет теплый белый свет ближе от 2700 до 3200 K. Он снимет дневную напряженность, создаст уют и позволит расслабиться.

Удобно и эффективно пользоваться нормальным белым светом в зоне чтения и рабочем уголке, а также для подсветки зеркал, перед которыми наносится макияж. Этим вы добьетесь максимального цветового контраста и удобств для выполняемых действий.

Письменный стол ребенка лучше оснастить лампой с температурой 3200-3500 K. Она не создаст излишней усталости для глаз, а близость к белому спектру поможет собраться и настроиться на работу. Для всех светодиодных ламп их рабочая температура указана на упаковке.

Хотя наши глаза на протяжении многих лет привыкли к мягкой белой цветовой температуре лампы накаливания, это не означает, что они обязательно являются самым лучшим вариантом для освещения всего дома.

Например, из-за их теплой цветовой температуры, эти мягкие белые огни часто тянут теплые цвета из комнаты (предметы красного, оранжевого цвета), изменяют контрасты во всем пространстве. Вот несколько советов о том, как наиболее эффективно осветить разные комнаты в вашем доме:

• Теплый белый свет (2700-3200 К)

Теплый свет предпочтителен для рекреационных зон, то есть мест, предназначенных для отдыха. Такие лампы устанавливают в спальнях, гостиных. В гостиной лучше комбинировать нейтральный и тёплый свет.

При недостаточном естественном освещении включаем нейтральный или оба, а в вечернее время либо при просмотре телепередач – тёплый. Для спальни однозначно стоит остановиться на лампах тёплого света.

• Нейтральный белый свет (3200-4500 К)

Такие лампы предпочтительнее использовать в помещениях, которые предназначены для зрительной работы. Этот спектр излучения не утомляет глаза и обеспечивает наилучшее цветовосприятие.

• Холодный белый свет (более 4500 К)

Как уже говорилось, холодный белый свет оказывает стимулирующее влияние на наш мозг. В бытовых условиях его используют в ситуациях, где желательна периодическая концентрация внимания, например, смотровые кабинеты, операционные.

Светодиодные лампы с холодным белым светом, размещённые в ванной комнате, помогут утром быстрее войти в рабочий тонус.

Цветовая температура и наши эмоции

Освещение влияет на самочувствие и настроение человека намного больше, чем кажется на первый взгляд. Если грамотно использовать его, можно положительно влиять на организм и обеспечивать нормальные процессы в нем. Надо помнить следующее:

1. Желтоватые тона идеально подойдут для утренних часов. Они способствуют быстрому пробуждению, улучшают настроение и стимулируют процессы жизнедеятельности. Теплота света будет кстати и в вечернее время, когда нужно отдохнуть после рабочего дня и подготовиться ко сну.
2. Нейтральные варианты можно использовать в течение дня, чтобы обеспечить хорошую работоспособность. Они применяются в большинстве помещений дома, так как создают обстановку, приближенную к естественному солнечному свету.

   

3. В офисах используют нейтральный белый свет.

Холодные оттенки оказывают стимулирующее воздействие. Они улучшают работоспособность и повышают внимательность. Но длительное время находиться в таком помещении нельзя, это может привести к стрессу и обратному эффекту – повышенной усталости.

Если одно помещение используется для разных целей, стоит продумать несколько режимов освещения в нем.

Восприятие человеком цветовой температуры в зависимости от освещенности

Исследования зависимости между освещенностью и цветовой температурой проводились Круитхофом (Kruithof). Эмпирическим путем им был составлен график — кривая комфорта Круитхофа — на котором определены области высоких и низких уровней освещенности для различных цветовых температур, являющиеся наиболее комфортными для наблюдателей. Цветовая температура, находящаяся в диапазоне комфорта, воспринимается как «белый» свет.

Именно по этой причине свет неба воспринимается человеком как комфортный белый свет, хотя источник с такой же цветовой температурой в помещении будет явно отдавать синевой: освещенность неба очень высока по сравнению с любым искусственным источником.

Кривая комфорта (номограмма) Круитхофа.

Выбор светильников для дома

В рабочем кабинете ЦТ должна приближаться к естественному свету. Если при дневном освещении работоспособность человека принять за 100%, при оранжевом и красном показатель будет самым низким — 76%. Голубой цвет повысит значение до 78%, зеленый — до 92%.

Рекомендации по выбору цветового режима освещения по назначению помещения:

• гостиная комната — для общей люстры — 2800 – 4200 К, местные светильники — 2400 – 4200 К;
• в спальнях, соответственно, 2400 – 3200 к и 2400 – 3500К;
• зоны коридоров, прихожих — 3200 – 3500 К и 3500 – 5500 К;
• детские помещения для сна и игр — 2800 – 3200 К и 2800 – 3500 К;
• кухни — 2800 – 3200 к и 3500 – 5500 К;
• классы занятий, художественные мастерские — общие светильники с ЦТ 3200 – 4500 К;
• зоны для расслабления и отдыха — 2200 – 3200 К и 2200 – 3000 К.

Для офисов подходит ЦТ 4000 – 6500 К, такие показатели используют для общих светильников на потолке и индивидуальных ламп у каждого стола. На складских площадях устанавливают лампы 3200 – 6000 К, в производственных помещениях, цехах — 4000 – 7000 К.

Теплый свет

Такой тип освещения сравнивают с утренним восходом солнца. Приятный цветовой диапазон используют в помещениях чаще всего, т. к. он создает комфортные условия.

Действие теплого света:

• расслабляет, успокаивает после работы, располагает к непринужденности;
• создает мягкую атмосферу для релаксации, меняет восприятие красок;
• в этом световом диапазоне кремовые, красные, коричневые, бежевые колеры становятся интенсивнее;
• объекты холодных оттенков меняют тон на более темный, например, голубой — становится зеленоватым, синий — тускнеет, темно-синий чернеет, а фиолетовый — получает красноватый тон.

Лампочки теплых цветов применяют в комнатах с поверхностями и меблировкой аналогичной гаммы. Эффективно работают теплые лучи в небольших зонах, а просторные помещения могут визуально уменьшиться, показаться малоосвещенными.

Холодный свет

Идеально подходит для работы, поэтому такие источники света устанавливают в кабинетах, рабочих уголках, над компьютерными столами, в местах, где рисуют, шьют.

Действие холодных оттенков:

• концентрирует внимание, тонизирует мозговую активность, ускоряет восприятие информационных потоков;
• большой объем лучей синего спектра может быть неприятен, поэтому их применение ограничивается рабочими зонами;
• светильники с такими лампами подчеркивают пространство большой комнаты, зеленые колеры приобретают изумрудный оттенок, бежевые, коричневые, красные — тускнеют.

Холодный свет подходит для стиля хай-тек, минимализма, конструктивизма, выделяет металл, блестящий пластик, хромированные плоскости.

Нейтральный свет

Источники света с такими параметрами (около 4000 К) не искажают восприятие цветов, не меняют размеры помещений, не подчеркивают определенных материалов. Настроение людей не меняется, поэтому их рекомендуют для любых помещений в доме.

Особенности нейтрального цвета:

• не создает нагрузки на зрение;
• полезен в местах, где женщины наносят макияж перед выходом, чтобы не искажать образ;
• применяют в качестве общего освещения помещений, где отдельные зоны могут подсвечиваться в другом цветовом диапазоне.

Помимо бытовых нужд, лампы с нейтральным потоком лучей подходят для цехов, офисов, магазинов и других помещений социальной сферы.

Холодное освещение и его влияние на снимок

Синеватый оттенок на фотографии вряд ли украсит модель во время фотосессии, но может дать удивительные результаты во время съемок природы, берега моря или реки, в рекламе или фотографии автомобилей. Снежные пейзажи создаются гармоничными только при холодном свете, сложно представить снежную равнину желтого или кремового оттенка. Часто голубой свет нарочито усиливают для достижения художественного эффекта, зимние съемки на улице, в жанре «Снежная королева» и другие футуристические образы отлично смотрятся в холодном освещении.

Студийная съемка подразумевает контроль баланса белого, фокусировку и настройку выдержки вручную, чтобы автоматика не скорректировала их в сторону нейтрального оттенка.

Осветители, придающие коже голубоватый оттенок, чаще всего LED-происхождения, их стоимость достаточно высока, а работать с ними правильно весьма сложно. Если используется именно холодный свет, то его можно разбавить нейтральным для прорисовки объема или фона, сочетать с теплым можно только в случае, когда это задумано автором. Между собой желтый и оранжевый не смешиваются и дают непонятную нехудожественную картину.

Естественное освещение такого типа встречает еще и за час до рассвета и через полчаса-час после заката, когда на землю ложатся сумерки. Нужно поймать момент, когда детали еще различимы, а солнце уже не светит, тогда пейзаж вокруг будет залит изумительным голубоватым свечением. Свет отражается от неба и максимально рассеивается. Тут пригодятся навыки съемки в условиях недостаточной освещенности: удлиненные выдержки, штатив, отсроченный пуск ли пульт ДУ затвором, системы стабилизации снимка. Желательно иметь светосильный объектив, так как снимать придется на минимальных значения ISO.

Как фотографировать при теплом освещении?

Желтоватый оттенок подходить для пейзажной съемки, свадебных душевных снимков, для придания старины и величия историческим зданиям. Теплый свет добавляет в кадр мягкости и нежности, а час-полтора перед закатом называют «золотым временем» для фотографии. Блики огня от свечи или костра придают картине некую интимность, добавляют тонкую нотку чуда. Золото от такого освещения можно использовать для королевских съемок, когда наряд и интерьеры полны помпезности и величия. Теплый свет подчеркнет очертания предметов и слегка смажет детали. Поэтому такой вариант используется для создания настроения и практически не применяется в рекламной предметной съемке.

Для работы со свечами или вольфрамовыми лампами вам понадобится:

• светосильный объектив;
• штатив;
• много терпения на первых порах.

Нужно отключить штатную вспышку, настроить выдержку для съемок ночью (до 1 секунды), зафиксировать камеру на штативе, включить системы стабилизации изображения и искать оптимальный ракурс, чтобы свечи освещали нужные участки снимка. Двигайте источники света до получения нужного результата – несколько свечек рядом дадут резкие тени и много бликов, слишком удаленные скроют слишком много деталей.

Баланс белого скорее всего придется выставлять вручную, автоматика сдастся или выдаст не тот эффект, который ожидается. Настраивайте камеру по белому листу перед съемкой и снимайте в Raw, это даст возможность корректировать полученный материал по данному параметру.

Для работы рано утром или на закате требования схожи: накамерная вспышка не используется, штатив не обязателен, но весьма желателен. Не становитесь напротив солнца, пусть оно будет смещено от центра снимка, тогда лучи будут скользить и создавать узоры на фотографии. Фокусировка и баланс белого тоже придется строить вручную, выдержка может быть стандартной, тогда кадр будет более живой. Если увеличить время экспозиции при сниженном ISO солнечные лучи будут отчетливо видны – это очень красиво смотрится на природе среди деревьев. Но потребует наличие штатива.

В заключение

Правильный выбор подсветки поможет сделать интерьер более уютным либо стимулировать эффективную работу. Наш глаз не всегда может уловить разные оттенки, поэтому важно знать показатели излучения источников света. Слишком яркий или тусклый свет может привести к ухудшению здоровья и проблемам со зрением. Придерживайтесь наших рекомендаций и делитесь своим опытом в комментариях и социальных сетях.