Helmholtz–Kohlrausch-effekt
Helmholtz -Kohlrausch-effekten ( efter Hermann von Helmholtz och VA Kohlrausch) är ett perceptuellt fenomen där den intensiva mättnaden av spektral nyans uppfattas som en del av färgens luminans . Denna ljusstyrkeökning genom mättnad, som blir starkare när mättnaden ökar, kan bättre kallas kromatisk luminans, eftersom "vit" eller akromatisk luminans är standarden för jämförelse. Det visas i både självlysande och ytfärger, även om det är mest uttalat i spektralljus.
Lätthet
Även när de har samma luminans verkar färgade ljus ljusare för mänskliga observatörer än vitt ljus gör. Sättet som människor uppfattar ljusstyrkan på lamporna är olika för alla. När färgerna är mer mättade tolkar våra ögon det som färgens luminans och färg. Detta får oss att tro att färgerna faktiskt är ljusare. Ett undantag från detta är när den mänskliga observatören är röd-grön färgblind , de kan inte särskilja skillnaderna mellan färgernas ljushet. Vissa färger har dock ingen signifikant effekt; alla nyanser av färgade ljus verkar fortfarande ljusare än vitt ljus som har samma luminans. Två färger som inte har lika stor Helmholtz–Kohlrausch-effekt som de andra är gröna och gula.
Helmholtz–Kohlrausch-effekten påverkas av visningsmiljön. Detta inkluderar objektets omgivning och belysningen som objektet betraktas under. Helmholtz-Kohlrausch-effekten fungerar bäst i mörkare miljöer där det inte finns några andra yttre faktorer som påverkar färgerna. Till exempel är det därför som teatrar alla är mörka miljöer.
Ett exempel på denna ljushetsfaktor skulle vara om det fanns olika färger på en grå bakgrund som alla har samma ljushet. Uppenbarligen ser färgerna olika ut eftersom de är olika färger, inte bara grå, men om bilden konverterades till gråskala skulle alla färger matcha den grå bakgrunden eftersom de alla har samma ljushet.
Ljusstyrka
Ljusstyrkan påverkas mest av vad som omger objektet. Objektet kan med andra ord se ljusare eller mörkare ut beroende på vad som finns runt omkring. Dessutom kan ljusstyrkan också se olika ut beroende på färgen på objektet. Till exempel kommer ett föremål som är mer mättat att se ljusare ut än samma föremål som är mindre mättat även när de har samma luminans.
Skillnaden mellan ljusstyrka och lätthet är att ljusstyrkan är föremålets intensitet oberoende av ljuskällan. Ljushet är objektets ljusstyrka i förhållande till ljuset som reflekteras på det. Detta är viktigt eftersom Helmholtz–Kohlrausch-effekten är ett mått på förhållandet mellan de två.
Helmholtz färgkoordinater
I likhet med Munsells färgsystem designade Helmholtz ett färgkoordinatsystem , där kromaticitet definieras av dominerande våglängd och renhet ( chroma ).
Den procentuella renhetsgraden för varje våglängd kan bestämmas med ekvationen nedan:
där % P är procentandelen av renhet, S är punkten som bedöms, N är positionen för vitpunkten och DW den dominerande våglängden.
Effekter på industrin
Underhållning
Det är viktigt för ljustekniker att vara medvetna om Helmholtz–Kohlrausch-effekten när de arbetar på teatrar eller på andra platser där belysning ofta används. För att få största möjliga effekt för att lysa upp sin scen eller teater måste ljusanvändarna förstå att färg har en effekt på ljusstyrkan. Till exempel kan en färg verka ljusare än en annan men egentligen har de samma ljusstyrka. På scenen har belysningsanvändare möjlighet att få ett vitt ljus att se mycket ljusare ut genom att lägga till en färggel . Detta inträffar även om geler bara kan absorbera en del av ljuset. När man tänder en scen tenderar belysningsanvändarna att välja röda, rosa och blåa färger eftersom de är mycket mättade färger och verkligen är väldigt svaga. Vi uppfattar dem dock som ljusare än de andra färgerna eftersom de är mest påverkade av Helmholtz–Kohlrausch-effekten. Vi uppfattar att färgen vit inte ser ljusare ut för oss än enskilda färger. LED- lampor är ett bra exempel på detta.
Flyg
Helmholtz-Kohlrausch-effekten påverkar användningen av LED-lampor i olika tekniska metoder. Flyg är ett område som förlitar sig på resultaten av Helmholtz-Kohlrausch-effekten. En jämförelse av bana LED-lampor och filtrerade och ofiltrerade glödlampor alla med samma luminans visar att för att uppnå samma ljusstyrka måste den vita referensglödlampan ha dubbelt så hög luminans som den röda LED-lampan, vilket tyder på att LED-lampan tänds verkar ha en högre ljusstyrka än de traditionella glödlamporna. Ett tillstånd som påverkar denna teori är närvaron av dimma.
Bil
Ett annat område som använder detta är bilindustrin . Lysdioder i instrumentbrädan och instrumentbelysning är designade för användning i mesopisk luminans. I studier har det visat sig att röda lysdioder ser ljusare ut än gröna lysdioder, vilket innebär att en förare skulle kunna se rött ljus mer intensivt och därmed mer uppmärksam än gröna ljus när han kör på natten.
Se även
- Yoshinobu, Nayatani (februari 1998). "En kolorimetrisk förklaring av Helmholtz-Kohlrausch-effekten". Färgforskning och tillämpning . 23 (6): 374–378. doi : 10.1002/(SICI)1520-6378(199812)23:6<374::AID-COL5>3.0.CO;2-W .
- Yoshinobu, Nayatani. (juni 1997). "Enkla uppskattningsmetoder för Helmholtz-Kohlrausch-effekten". Färgforskning och tillämpning . 22 (6): 385–401. doi : 10.1002/(SICI)1520-6378(199712)22:6<385::AID-COL6>3.0.CO;2-R .
Vidare läsning
- Sanchez, J. Michael; Fairchild, Mark D. (juni 2002), Chung, Robert; Rodrigues, Allan (red.), "Quantification of the Helmholtz-Kohlrausch effect for CRT colour monitors", Proceedings of the SPIE , 9th Congress of the International Color Association, 4421 : 607–610, doi : 10.1117/12.464613 817 S31ID 817 S6113 817