Что вы знаете о цветовой температуре?

Как мы воспринимаем цвет в значительной степени зависит от нашего культурного воспитания и от того, что ребенку внушали с детства. Становясь взрослее, человек понимает, что огонь – горячий, лед – холодный, красный и оранжевые – теплые цвета, а синий и голубой – холодные. Почему же так важно понимание, что такое цветовая температура?

Дело в том, что эти ассоциации в нашем сознании очень сильны, зачастую создатели фильмов используют их для того, чтобы передать атмосферу и придать большую реалистичность своим произведениям. Происходит своеобразное ассоциативное сопоставление – цвета и ощущения.

by Beauty

Когда речь идет о цветовой температуре, то за неизменную основу берется белый цвет. Белый – создание нашего собственного ума, так как он отсутствует в спектре света. Белый цвет путал людей на протяжении тысяч лет. Но уже в конце XVII века Исаак Ньютон продемонстрировал человечеству с помощью призмы, что белый – это смесь всех других цветов. Но пришлось ждать еще до 1900 года и открытия закона Планка, чтобы получить убедительные доказательства того, что цвет зависит от пропорций соединения других цветов.

Макс Планк – немецкий физик, который по заказу производителей лампочек пытался выяснить наилучшую температуру для нити накаливания, необходимую для максимальной яркости при минимальных затратах электроэнергии.

Ученый пытался решить проблему, оперируя современными на тот момент теориями, которые не соответствовали экспериментальным данным. Позже Планк пришел к выводу, что излучение и поглощение света веществом происходит порциями, в зависимости от этого человек видит определенный цвет.

Все во Вселенной, которая имеет температуру выше абсолютного нуля, выделяет какое-то электромагнитное излучение – будь то инфракрасный, видимый свет, ультрафиолетовое или рентгеновское излучение, и все, что находится между этими известными сведениями.

По мере увеличения температуры тело будет выделять все больше и больше тепла, или электромагнитного излучения. Если нагреть тело до такого состояния, что оно станет достаточно горячим и начнет светиться – мы сможем увидеть излучаемый свет. Повышение температуры и это свечение проходят через очень определенный диапазон цвета, который математически описывается законом Планка. Это то, что мы имеем в виду, когда говорим о цветовой температуре – положение белого цвета относительно цвета черного тела при данной конкретной температуре.

В итоге открытия Макса Планка и определили в качестве эталона цветовой температуры – 3200К для лампочки накаливания. Мы используем эту величину до сих пор, в кинематографическом мире данное число также известно, как температура галогенного света.

Температура на поверхности Солнца составляет около 5800K, но солнечный свет после фильтрации через атмосферу может варьироваться от 2800K в так называемый волшебный час (время восхода/захода солнца) и до 6500К в пасмурный день. В общепринятом понятии 5600K – цвет света в ясный полдень, это то, что мы подразумеваем, когда говорим о сбалансированном дневном свете.

Выше на картинке приведены два примера того, как распределяется интенсивность разных цветов в зависимости от способа свечения. Для флуоресцентного освещения используется трубка, заполненная  парами ртути и инертным газом. Когда электричество проходит очень быстро попеременно через вещество и газ, лампа испускает ультрафиолетовое излучение. УФ-излучение взаимодействует со стенками трубки, которые покрыты люминофором, трубка начинает светиться и излучать свет. Таким образом энергия практически не расходуется на тепло, получается свечение активизированных люминофоров и паров ртути. Этот принцип свечения применяется в источниках люминесцентного освещения, в том числе студийных.

Но, в отличие от ламп накаливания, что испускают свет во всех частотах в соответствии с законом Планка, люминесцентные лампы, как правило, работают в основном на частотах первичных цветов: красного, зеленого и синего. Красный и синий цвета создаются за счет  люминофоров в трубке, а зеленый возникает с помощью светового излучения ртути. Для более дешевых ламп производители иногда искусственно увеличивают количество зеленого цвета, потому что это делает лампочку более яркой, так как зеленый находится как раз в середине видимого спектра. Человеческий глаз преобладания зеленого цвета может не заметить, но к сожалению, это придает кадрам, сделанным при флуоресцентном освещении, зеленый оттенок.

Для ламп, которые используют в фотографии и кинематографии, производители стали  смешивать различные химические компоненты для люминофоров, чтобы получить более полный цветовой спектр, а также возможность изменить цветовую температуру люминесцентных ламп так, чтобы в итоге можно было использовать люминесцентные лампы с галогенными источниками, имеющими цветовую температуру 3200К и люминесцентные лампы для смешивания с дневным светом 5600К. Для более точного воспроизведения цветов окружающего пространства следует искать лампы, у которых более высокий индекс цветопередачи или CRI. CRI 100 – эквивалентен полному спектру, подобному тому, который дает солнце. Стоит брать во внимание осветители, имеющие лампы с CRI выше 90, например, осветители Reddevil.

Светодиодное освещение пока еще до конца не освоили и относят к новым технологиям. Проблемы воспроизведения цвета освещения остаются практически такими же, как и у люминесцентных ламп. Цвет светодиода зависит от материала, из которого изготовлен диод. Существует несколько способов, чтобы получить белый свет – с помощью люминофоров или путем смешивания различных цветных светодиодов вместе в одном приспособлении. Некоторые производители даже умудряются для получения определенной цветовой температуры смешивать интенсивность разноцветных светодиодов. Например, как в осветителе Falcon Eyes LP-DB820CT-SY, где половина светодиодов температуры 3000К, а другая 7000К и за счет изменения интенсивности свечения отдельных светодиодов можно получить все промежуточные оттенки белого.

Цветовая температура в фотографии

Есть традиционно два важных момента, связанных с цветовой температурой, которые каждый фотограф обязан знать наизусть: 3200К – температура лампы накаливания и 5600K – температура света в яркий солнечный день или в полдень.

Почти все современные цифровые камеры имеют возможность для установки пользовательского баланса белого с помощью серой карты. Это делается просто, достаточно заполнить кадр однородным цветом – серым или белым и, нажав кнопку для запоминания баланса белого, «сообщить» камере, что данный цвет является нейтральным, тогда все последующие снимки будут корректироваться относительного этого показателя. Чтобы узнать более подробно, как задать пользовательский баланс белого – посмотрите инструкцию к своему фотоаппарату. Производители обычно при составлении документации уделяют достаточно внимания освещению этого вопроса.

Для лучшего контроля и более высокой производительности многие камеры также имеют возможность для ручного выбора баланса белого. Эта функция удобна тем, что буквально одним нажатием пальца можно привнести в снимки больше теплых тонов или холодных. Если вы хотите больше теплого тона – следует поднять цветовую температуру, снижение ее приведет к большей прохладе в ваших фотоснимках.

И если вы снимаете в RAW-формате, вы всегда можете откорректировать при постобработке баланс белого, согласно тем задачам, которые будут стоять перед вами на тот момент.

Общая проблема практически для любой цветовой температуры заключается в том, что когда вы снимаете с различными источниками света, излучающими разные цветовые температуры (например, в помещении рядом с окном и с помощью лампы накаливания), при заданном балансе белого 5600К общий оттенок у снимка будет оранжевым. Если вы выставите баланс на 3200К, свет из окна будет выглядеть голубым.

Если у вас нет возможности снимать с источниками света, дающими одинаковую цветовую температуру, можно использовать цветные гели, которые откорректируют цветопередачу уже на стадии съемки и заметно снизят работу при постобработке.

И конечно же в природе не существует причин, по которым фотограф не может использовать комбинированный свет для создания определенного художественного эффекта.

Стоит также отметить, что если вы регулируете мощность галогенного источника света, то это происходит за счет уменьшения напряжения на контактах, а это снизит их цветовую температуру и заставить выглядеть свет теплее. Происходит такое все по тому же закону Планка – нить накаливания недополучает количество тока, поэтому не горит в полную силу, а значит, цветовая температура от таких ламп будет ниже.

Конечно же, с современными технологиями и возможностями программ постобработки, нет необходимости придерживаться жесткого правила – снимать при освещении лампами с одинаковой цветовой температурой. Не существует правил, по которым нельзя одновременно использовать различные цветовые температуры в одном кадре, канонами фотографии не запрещено смешивать холодный наружный свет с теплотой внутреннего освещения. Но понимание механизма цветовой температуры поможет решить художественные проблемы и облегчить постобработку, когда фотограф находится на съемочной площадке. Эти знания – инструменты для создания нужного эффекта. Используйте их, чтобы сделать что-то красивое!