Warum sind hohe Weißabgleichtemperaturen röter, wenn wärmere Objekte blauer sind?

The Why Different ist nur ein Unterschied zwischen Physik und Kunst. Die "Temperatur" ist einfach die tatsächliche Farbe schwarzer Körper, wenn sie hoch erhitzt werden (wie Stahl in einem Ofen). Sie leuchten zuerst rot und viel höhere Temperaturen werden weiß oder blau. Tut es einfach, in der Physik. Und die Farbe repräsentiert die Temperatur.

Aber die Kunstwelt hat die Vorstellungen umgekehrt, denn bloße Menschen scheinen rote und orange Farben (Feuer) als warm und blaue Farben (Eis) als kalt wahrzunehmen. Das glühende Metall ist eine ungewöhnliche Situation, die im Alltag selten vorkommt.

Ich bin mir nicht sicher, welchen Schieberegler Sie sehen, aber im Allgemeinen ist die Farbe des Glühlichts orange (vielleicht 3000 K) oder das Himmelslicht des offenen Schattens ist blau (vielleicht 8000 K). Die direkte Sonne hat mehr 5000K-5500K, was wir als weiß bezeichnen. Das ist Physik. Dann ist der Temperaturregler in der Fotografie eine Korrektur in die entgegengesetzte Richtung und sucht nach einem Weißabgleich. Mehr Orange wärmt Blau, mehr Blau kühlt Orange ab (das ist die menschliche Wahrnehmung von Kunst). Beim Schieberegler geht es oft um die Farbkorrektur, anstatt um die Farbmessung.

Was mich am Weißabgleich interessiert, ist, dass unsere WB-Tools (Adobe) die Lab-Farbraumachse abgleichen. Der WB Tint-Schieberegler ist nur die Achse Lab -a bis +a, und der Schieberegler WB Temperature ist nur die Achse Lab -b to +b. Zentrum von beiden ist die neutrale Farbe, kein Farbstich. Die L-Achse der Lab-Farbe ist die Helligkeit oder Helligkeit, die in Lab von der Farbe isoliert ist.

Wenn Sie die Farbtemperatur Ihrer Kamera (oder Bildbearbeitungssoftware) auf 10000 K erhöhen, ändern Sie nicht wirklich das sehr kühle blau/weiße Licht in der realen Welt, um es orangefarbener zu machen. Sie ändern die Art und Weise, wie Ihre Kamera das sehr kühle blau/weiße Licht, das bei 10000 K liegt , auf dem Bild orangefarbener erscheinen lässt. Wenn das Licht sehr blau/weiß ist, müssen Sie die umgekehrte Farbe des blauen Lichts, die zufällig orange ist, verstärken, damit es wie normales Licht aussieht , das im Bild um 5200 K zentriert ist . Aber Sie ändern nichts in Bezug auf das tatsächliche Licht in der realen Welt, es ist immer noch sehr kühles Blauweiß bei 10000K.

Wenn Sie die Farbtemperatur Ihrer Kamera auf 2500 K herunterregeln, ändern Sie das Licht nicht wirklich, um es blauer zu machen. Sie ändern die Art und Weise, wie Ihre Kamera das sehr warme orangefarbene Licht mit 2500 K auf dem Bild blauer erscheinen lässt. Wenn das Licht sehr orange ist, müssen Sie die umgekehrte Farbe des orangefarbenen Lichts, das zufällig blau ist, verstärken, damit es wie normales Licht aussieht , das im Bild um 5200 K zentriert ist . Aber am eigentlichen Licht änderst du nichts, es ist in der realen Welt immer noch sehr orange. Dein Bild lässt es auf dem Bild nur blauer aussehen .

Eine andere Sichtweise ist es, sich die Farbtemperatureinstellung Ihrer Kamera oder Ihres Bearbeitungsprogramms als Filter vorzustellen. Wenn das Licht in Richtung Orange getönt ist, müssen Sie einen Blaufilter verwenden, damit das Licht normaler aussieht. Wenn das Licht sehr blau ist, müssen Sie einen Orangefilter verwenden, um den Blaustich zu entfernen. Da 2500 K sehr orange ist, muss man einen Blaufilter verwenden, um dies zu kompensieren. Da 10000 K sehr blau ist, muss man einen Orangefilter verwenden, um dies zu kompensieren. Wenn wir einen Orangefilter unter orangefarbenem Licht verwenden würden, würde das Bild noch viel oranger werden!

Die Farbänderung, die Sie beim Bewegen des Farbtemperaturreglers sehen, ist auf die Farbänderung des Filters zurückzuführen, den Sie mit der Farbtemperatureinstellung anwenden. Es liegt nicht an einer Änderung der Farbe des Lichts, das bei der Aufnahme des Bildes in die Kamera eingedrungen ist.

Im Feuer erhitztes Metall beginnt bekanntlich bald zu glühen. Zuerst leuchtet das Metall mattrot, dann kirschrot. Wenn die Temperatur des Metalls ansteigt, ändert sich die Farbe zu weißglühend, dann blauweiß. Es sind diese beobachteten Farbänderungen bei Erwärmung, die das Farbtemperatursystem inspiriert haben.

Außerdem wissen Sie, dass der größte Teil der Welt das Celsius-System verwendet. Dies stellt fest, dass Wasser bei Null (0) gefriert und Wasser bei 100 kocht. Die Einheit Grad bedeutet „Schritt“. Frühe Experimentatoren entdeckten, dass ein Wasserstoffthermometer supergenau ist. Dies ist ein mit Wasserstoff gefülltes Hohlrohr mit einem Schwimmer auf der Säule. Der Schwimmer bewegt sich bei Temperaturänderungen gleichmäßig auf und ab. Anderen Stoffen wie Quecksilber und Alkohol fehlt diese Einheitlichkeit. Wenn sich die Umgebung abkühlt, fällt der Schwimmer außerdem bis nahe an den Boden des Rohrs. Es wurde berechnet, dass die niedrigstmögliche Temperatur der absolute Nullpunkt ist, und wenn sie erreicht wird, würde der Schwimmer den Boden erreichen. So wurde die absolute Temperaturskala geboren. Diese Skala wurde von vielen bevorzugt, da alle Temperaturen positiv sind, keine Verwechslung von +20 mit -20.

Heutzutage verwenden viele Disziplinen die Farbe glühend heißer Substanzen, um die Temperatur zu messen. Um nur einige zu nennen: Schmiede, Hüttenarbeiter, Stahlmacher, Keramiker, Glasbläser usw. Experimente bewiesen, dass die leuchtende Farbe und die damit verbundene Temperatur für alle Materialien ungefähr gleich war. Der Schlüssel dazu ist die Beleuchtungsindustrie, die ursprünglich aus Kohlenstoffbogen und glühendem Wolfram bestand und die Kelvin-Skala übernahm, um die Farbabgabe von Lampen in Beziehung zu setzen.

Einige ausgewählte Kelvin-Temperaturen:

Kerzenflamme 1850K

75-Watt-Haushaltsglühbirne 2820K

200-Watt-Allzweck-Blub 2980K

500-Watt-Fotofluter-Glühbirne 3200K

500-Watt-Film-Foto-Flutlampe 3400K

Blitzlampe 3800K – 4200K

Caron Bogenlampe 5000K

Fotografisches Tageslicht 5500K

Sonnenlichtstandard US Bureau of Standards Noon 5500K

Blauer Himmel 12000K -18000K zu verschiedenen Tageszeiten

Farbfilme wurden hergestellt, um unter speziellen Bedingungen zu funktionieren.

Farbbalance Tageslicht

Farbbalance Tungsten-Filmlichter

Farbbalance Wolfram-Fotoflut

Farbfilme für wissenschaftliche Arbeiten – andere Kelvin-Temperaturen

Hinweis: Es ist üblich, das Wort Kelvin-Skala als Kleinbuchstabe k zu schreiben und das Gradzeichen ° wegzulassen.

Die Hersteller von Digitalkameras haben die Fotofilmindustrie logischerweise mit ihren Farbbalance-Notationen angepasst.

Warum wird warmen Farben eine niedrigere Temperatur nachgesagt?

Dies ist eine Frage der Physik. Ich werde versuchen, es mit so wenig Mathematik wie möglich zu erklären, damit es vage sein kann, also haben Sie Geduld mit mir. Erinnern Sie sich an das Farbrad und daran, dass das gleichmäßige Mischen aller Farben Weiß ergeben würde. Schauen Sie sich nun dieses von einem Körper emittierte Strahlungsspektrum direkt aus Wikipedia an . Ich werde jetzt überspringen, was ein schwarzer Körper bedeutet. Ich fordere Sie auch auf, die mit „Klassische Theorie“ markierte schwarze Kurve zu ignorieren, da sie nicht gültig ist.

Die x-Achse ist die Temperatur und die y-Achse ist die spektrale Strahlung oder in einfachen Worten die Intensität des Lichts bei dieser Wellenlänge/Frequenz. Das „sichtbare Licht“ entspricht einem Wellenlängenbereich von 400 Nanometer (0,4 μm) bis 700 Nanometer (0,7 μm).

Wenn die Temperatur abnimmt, verschiebt sich die Spitze der Schwarzkörperstrahlungskurve zu niedrigeren Intensitäten und längeren Wellenlängen. Bei etwa 5000 K haben Sie eine schöne Mischung aller Farben, sodass die Mischung weißer erscheint. Aber bei einer niedrigeren Temperatur ist die rote Farbe intensiver, sodass eine niedrigere Temperatur einer wärmeren Farbe entspricht. Eine höhere Temperatur würde weiter links und damit kühler gipfeln. Viele moderne Detektoren verwenden dies, um die Temperatur eines Objekts einschließlich Nachtsicht zu bestimmen.

Das künstlerisch-subjektive Modell von warmen und kühlen Farben geht dem wissenschaftlichen Modell auf der Grundlage des Planckschen Gesetzes um etwa 100 Jahre voraus . Vielleicht spiegelt Rot → warm und Blau → kühl eine psychometrische Eigenschaft des menschlichen Sehsystems wider. Und vielleicht auch nicht, aus den gleichen Gründen, aus denen Fotografie eine Kunst oder Wissenschaft ist oder nicht.

In einer kalten Winternacht, wenn ich Goethes Farbsinn vertraue, werde ich im orangefarbenen Licht eines Herdfeuers gewärmt, obwohl wissenschaftliche Farben darauf hindeuten, auf einer sternenklaren Schneebank zu liegen.