Print Friendly
آموزش مجازی سفیرفیلم

رنگ و فیلتر | درس دوم: درجه حرارت رنگ

amouzesh 5-2

در درس دوم از سیر جدید «رنگ و فیلتر» از فصل تصویربرداری آموزش مجازی سفیرفیلم با درجه حرارت رنگ آشنا شوید.

درس دوم- درجه حرارت رنگ

در درس قبل از سیر «رنگ و فیلتر» از آموزش مجازی سفیرفیلم با رنگ‌های اصلی و مکمل آشنا شدیم. در این درس قصد داریم در مورد درجه حرارت رنگی محیط بحث کنیم و اصطلاحاتی هم چون نور گرم و سرد را بررسی کنیم.

چشم انسان دارای قابلیت تطبیق با شرایط نوری محیط است. اگر ترکیب یک منبع نور، سفید نباشد (البته چشم اکثر منابع نوری را سفید درک می‌کند) چشم با تغییر شرایط رنگی در داخل خود رنگ‌ها را به طور خوبی همان‌طور که در نور استاندارد هستند درک می‌کند. اما نگاتیوها و سنسورهای دیجیتالی این قابلیت را ندارند و تنها برای یک حالت نوری و رنگی طراحی شده‌اند. در این صورت با برهم خوردن تعادل رنگی منبع نور (خارج شدن از حالت رنگ سفید) رنگ‌ها به صورت طبیعی ضبط نمی‌شوند. برای جبران این عدم تعادل یا می‌توان از فیلمی با شرایط نوری دیگر استفاده کرد و یا اینکه با استفاده از فیلتر‌ها آن را جبران نمود. در دوربین‌های دیجیتال می‌توان تا حدودی با تغییر «ترازِ سفیدِ» (White Balance) دوربین، بدون اعمال فیلتر عدم تعادل را جبران کرد.

colour-temperature

طیف رنگی لامپ ها

برای این که بدانیم چه میزان از حالت تعادل رنگی دور شده‌ایم ابتدا بهتر است با واحدِ اندازه‌گیریِ رنگ در منبع نوری آشنا شویم.

(بخش «جسم سیاه» به توضیح دقیق مباحث فیزیکی حاکم بر امواج الکترومغناطیس پرداخته است. اگر از حوصله شما خارج است می‌توانید از خواندن آن صرف نظر کنید.)

جسم سیاه

برای بیان میزان رنگ در منبع نور، از نور ساطع شده بر اثر گرم‌شدن جسم سیاه یا «black body» استفاده می‌کنند. جسم سیاه جسمی است که تمام امواج الکترومغناطیسی که به آن می‌رسد را جذب می‌کند و هیچ پرتویی را بازتاب نمی‌دهد به همین دلیل در دمای پائین سیاه دیده می‌شود، همچنین در یک دمای مشخص بیشترین تابش مربوط به جسم سیاه است. گرم‌کردن جسم سیاه سبب می‌شود که ابتدا نور قرمز و سپس نور زرد و پس از آن نور سفید و نهایتاً نور سفید مایل به آبی از آن ساطع شود.

lesson12

یک گوی با سوراخی کوچک می‌تواند همانند جسم سیاه عمل کند. نور وارد شده به آن نمی‌تواند خارج شود و به خاطر تجمع شدت نور ساطع‌شده از سطوح داخل آن، مقدار نور خروجی آن به بیشترین حالت می‌رسد.

Black Body Radiation, Red Hot Horseshoe

یک نعل اسب حرارت دیده که امواج الکترومغناطیس از خود ساطع می‌کند.

دو علت برای استفاده از جسم سیاه وجود دارد:

1. در جسم سیاه رابطه‌ دما و انرژی ساطع‌شده از آن رابطه‌ای ایده‌آل است و می‌توان بدون اندازه‌گیری و تنها با محاسبه این مقدار را به دست آورد.
2. فلزات را نمی‌توان از حد بیشتری گرم کرد، زیرا ذوب‌شده و سپس بخار می‌شوند و خاصیت ساطع‌کنندگی انرژی خود را از دست می‌دهند.

برای جسم سیاه براساس قانون پلانک می‌توان با داشتن دما به انرژی تابشی رسید. این در صورتی است که فلزات دیگر در هر دمای یکسان می‌توانند طول موج‌های گوناگون ساطع کنند. بر اساس «رابطه پلانک» داریم:

Untitled-2h ثابت پلانک، T دما، c سرعت نور و k ثابت بولتزمن است.

1

نمودار انرژی ساطع‌شده در هر طول‌ موج بر حسب دمای جسم سیاه. بالا: براساس فرمول، پایین: براساس اندازه‌گیری

همان‌طور که معلوم است این دو نمودار در دما‌های بالا برای طول موج‌های کم هم‌خوانی ندارند.

این معادله در اصل انرژی امواج الکترومغناطیس در بازه بسامدی v تا v+dv را به ما می‌دهد. به عبارت دیگر وقتی جسم سیاه در دمایی قرار می‌گیرد از تمامی طول موج‌ها از خود انرژی ساطع می‌کند. در طول موج‌های ساطع‌شده طول موجی وجود دارد که انرژی آن از انرژی طول موج‌های دیگر بیشتر است و آن را با λmax نشان می‌د‌هند. برای بدست‌آوردن این طول موج می‌بایست از قانون جابجایی «واینز» استفاده کرد. براساس این قانون شکل کلی نمودار انرژی امواج ساطع‌شده از جسم سیاه در تمام دماها یکسان است، با این تفاوت که در هر دما مقدار λmax مقدار متفاوتی است. براساس این قانون داریم:

Untitle-2

که در آن b ثابت قانون جابجایی واینز است و برابر با  2.8977721×10−3 (برحسب متر کلوین) است. T (برحسب کلوین) نیز دمایی است که در آن می‌خواهیم λmax را حساب کنیم.

از بخش بعد صرف‌نظر نکنید!

دمای نور

با توجه به مطالب ذکر شده می‌توان به راحتی ترکیب رنگی یک منبع نوری را به دمایی نسبت داد و آن را با دما بر اساس کلوین بیان کرد. نکته‌ای که باید در اینجا به آن دقت کرد این است که هر چه دما کمتر باشد رنگ گرم‌تر و هر چه بیشتر باشد رنگ سرد‌تر می‌شود.

color temp scale

در کارهای غیرحرفه‌ای اندازه‌گیری دمای نور محیط با چشم و توسط تصویربردار صورت می‌پذیرد. احتمال وقوع خطا در این حالت زیاد است، ولی اگر تصویربردار آشنایی خوبی با اندازه‌گیری دمای نور داشته باشد این خطا به حدی کم است که می‌توان آن را در مرحله پس‌تولید اصلاح کرد. در کارهای حرفه‌ای از وسیله‌ای به نام «kelvin meter» استفاده می‌شود که به طور دقیق دمای نوری محیط را اندازه‌گیری می‌کند. در این شرایط اگر کار به درستی انجام شود، تقریباً نیازی به اصلاح رنگ در مرحله پس تولید نیست.

sekonic-prodigi-color-c-500-light-meter-p88-229_zoom

یک نمونه kelvin meter

splash_specs_color_temp

پرسش و پاسخ

چنانچه پیرامون این درس پرسشی دارید، از بخش زیر برای ما ارسال کنید:

نام شما:*

ایمیل شما:*

تعداد بازدید:2,703
۲ دیدگاه
  1. سلام
    لینک فایل پی دی اف مشکل داره
    دانلود نمیشه
    بررسی بفرمایید
    ممنون
    موفق باشید
    در پناه حق

دیدگاه تازه‌ای بنویسید:

*


*

RSS