【色彩検定1級1次】光と色〜照明〜
■照明の性質を表すもの■
明るさを的確に把握するのは大切ね。
照明の明るさは、人間の感覚に対応した心理量。
心理物理量=心理量を物理的に測定、数量化したもの。
これから学ぶ光束、光度、輝度は全部、心理物理量です❕
🌞測光量と放射量
測光➡︎光の明るさを定量的に測ること。
測光量➡︎測られた明るさを表す、量。
W(ワット)➡︎明るさを表す言葉じゃない!1秒間に放出されるエネルギー量。(=ランプの消費電力)
放射量➡︎W(ワット)を単位のベースにしてる測定量。放射量は物理量ですと書いてあるので、数量化できるものって認識かな。
同じエネルギー量でも、波長が変わると異なる明るさに知覚する。ってことは放射量では、感じる明るさは表現できないてことね。
…それは困るね。ということで
国際照明委員会(CIE)は、国際基準を制定。
それが2級で学んだ「標準分光視感効率」。555ナノメーターあたりがぽこっと膨らんだ曲線。
つまり測光量は、
放射量という物理量(〇〇Wとか)を、
波長(色)によって異なる人間の明るさに対する特性(杆体とか錐体とかのあれかな)で評価した、
心理物理量なのであるっヾ(๑╹◡╹)ノ"
🌞光束(luminous flux)=光の量。
単位はlm(ルーメン)。
光源から全方向に放射される、単位時間あたりの光の量のこと。
簡単にいうと、光束が大きいと、明るい。
ちなみにランプの光束÷消費電力=ランプ効率。
単位はlm/W(ルーメン/ワット)。
数字が大きいほど効率が良い(明るくて経済的)なランプ。
🌞光度(luminous intensity)=光の強さ。
単位はcd(カンデラ)。
光源から一方向に放射される光の量、つまり光の強さ。
🌞輝度(luminance)=発光面の輝き。
単位はcd/㎡(カンデラ/平方メートル)で、単位面積あたりの光度とも言える。
その光源自体の輝きや、照明された物体の反射面がどれだけ明るいか(反射しているか)を表す。
光度と輝度の違い↓↓
光度…一点から出ている光の、強さ。
輝度…面積を持つ光源の、光の強さ。
ちなみに2級で学んだ照度(lx)は、照射面の明るさ。単位面積あたりに降り注ぐ、光束の大きさを表してる。
これに対して輝度は、反射した光の強さを表す。
例えば同じ照度で黒い紙と白い紙を照明し。白の方が反射率が高いので輝度が高い。照度は同じだけど。ということになる📜📄
ちなみに輝度。光源自体の明るさも表す。
輝度によって、グレアを表すのにも使われる。
グレア➡︎まぶしいよぅ!って状態。
不快グレア➡︎その眩しさが不快に感じられる状態。
減能グレア➡︎眩しすぎて見る機能が低下する状態。
この辺で私は思うのです。そんななんでもかんでも名詞化しなくたっていいじゃんか、と😂
ちなみに数値でいきますと。
40Wと100Wの間に不快や減能があるぽい。
40Wの蛍光管で、輝度が10000cd/㎡くらいなんだけど。
そのちょっと上が不快グレア。
そしてその更にちょっと上が減能グレア。
そのまた上に、電球100W、輝度45000cd/㎡がある。
さらにちなみに、日中の太陽の輝度は10億cd/㎡以上。(億😂つら笑。たしかに目がキャーってなる(語彙力))
北の青空は2,000cd/㎡。(これくらいだと長時間でも許容できる🙆)
そして500lxで照明された読書面、シーリングライトで照明されている白壁、辺りは長時間直視しても不快ではない👍
そして輝度1.0cd/㎡になると、冬の日没30分後の天頂クラスになり、暗い影ができる。。🎅
🌞色温度
まず、黒体は現実には存在しません。
でもこの理論上の物体を設定すると、光色を温度で表すことができるのです!!
黒体➡︎完全放射体とも呼ばれる。反射成分が全くなく、光を含む外部からの放出された電磁波を、完全に吸収する物体⚫️💦
黒体放射➡︎黒体から放射される、熱の温度変化。
この黒体放射の温度変化と、
自然光や白熱電球などの光源の色光の変化は、
対応してる!
ってのを踏まえた上で。
光は温度によって分光分布が変わり、光色が変化する。この変化を研究解明したのが、ドイツの物理学者のプランク🤸♀️
プランクの法則により、黒体の温度から黒体放射の分光分布を求めることができる。
この音頭を表す言葉がケルビン(K)!
テキストに例が載ってるけどすごい。
プランクの法則の式から求めた理論値の、黒体放射の分光分布
計測器で測った実測値の、白熱電球の分光分布
理論値と実測値なのに一致してる😲!
■測色の照明■
🌟標準イルミナントと標準光源
CIEが測色用に、世界標準の照明光を規定。
「標準イルミナント(CIE standard illuminants)」または「標準の光」という。
標準イルミナントの種類は2つ。AとD65。
他にも補助標準イルミナントとして、
C、D50、D55、D75も、ある。
標準イルミナントは、実際の光源ではなく、あくまで分光分布の数値と定義されたもの。
じゃあ何を使うの?と言いますと。
標準光源➡︎人工光源。実際の観察に使われる、標準イルミナントと近似した分光分布を持つ。
常用光源➡︎こちらも人工光源。標準イルミナントおよび補助標準イルミナントの代用として用いられる。
標準光源の方がより良いのですかね?🤔
🌟CIE昼光
CIE昼光=CIEが規定した、昼光の分光分布をもつ光のこと。
色の表示や測色するのに、やっぱり太陽の光(自然昼光)はとっても重要なのでね😎
CIE昼光の表し方➡︎DaylightのD +色温度が6500Kであれば「D65」
CIEが測定したのは海外(アメリカイギリスカナダ。)だったけど、日本もほぼ同じで実用するのに問題ないので、日本の昼光もCIE昼光が使える👍
🌟CIE測色用標準イルミナントD65
現在、標準イルミナントD65には標準光源がない(´⊙ω⊙`)常用光源D65で代用されてる。
標準イルミナントD65➡︎平均的な自然昼光。紫外線の光も比較的多く、各波長を平均的に含んだ光。分光分布も昼光そのもの(私のイメージだとグランドキャニオン、笑)
🌟CIE測色用標準イルミナントA
Aの方は、標準光源Aが、あるーっ😋規定の条件を備えた白熱電球が使われる。なぜならば Aはね…
標準イルミナントA➡︎一般用のタングステン白熱電球で照明された物体の色を評価する為に!規定された照明光なんです🙆色温度は2800K。いわゆる右肩上がりの、白熱電球の分光分布。