¿Relación entre la temperatura de color y la temperatura real? [cerrado]

Por lo que sé no hay una fórmula.

La temperatura de color se define como la temperatura de un cuerpo negro ideal que irradia luz de ese color. Lamentablemente, la mayoría de los objetos no son radiadores de cuerpo negro ideales, por lo que no existe una comparación directa.

Por ejemplo, las luces LED no emiten luz por radiación térmica, por lo que el color de la luz no está determinado por la temperatura.

Algunos objetos, como la lámpara incandescente, se aproximan a un cuerpo negro y emiten luz térmica para que pueda aproximar su temperatura a su temperatura de color.

La temperatura del color puede parecer contrario a la intuición al comenzar, ya que cuanto más alta es la temperatura del color, la escena es "más fría (más azul)", y las escenas "cálidas" tienen una temperatura del color más baja.

andy

Es difícil saberlo porque hay muchas definiciones de temperatura y colores.

Si queremos alinear el color del cuerpo negro (tenga en cuenta que el cuerpo negro se define como un cuerpo ideal que absorbe y emite fotones solamente; no hay reflexión desde la superficie ni transmisión a través del volumen) y su temperatura, existe la ley de Planck que , por cierto, causó una revolución en la física. Describe la distribución de longitudes de onda del cuerpo negro con una temperatura dada.

Si queremos alinear el color del cuerpo gris (puede haber reflejos; absorbe menor cantidad de luz y emite menor intensidad) se puede usar la ley de Planck y multiplicar el resultado por la emisividad . En realidad, se necesita conocer la emisividad espectral del cuerpo y la transmisividad espectral del espacio ambiental (vidrio, aire, polvo, filtros,...). Los cuerpos realmente calientes pueden considerarse cuerpos grises.

Pero hay muchas cosas coloridas que son coloridas, pero frías.

Tales cosas, por ejemplo, las hojas, reflejan solo una parte del espectro (visible) y el resto se absorbe. Lo que puedes ver es la luz reflejada. La clorofila dentro de la célula se refleja principalmente en la región verde, en el resto del espectro visible absorbe más la luz.

¿Y las fuentes de luz?

Para bombillas podemos usar la ley de Planck con correcciones en la transmisividad del vidrio. Para luces halógenas podemos usar correcciones a los espectros de gas. En el caso de los faros delanteros de xenón(TM), los tubos de neón y las luces de sodio, no existe una conexión física entre la temperatura y el color (=espectro) de la luz. El color de la luz está determinado por la (in)capacidad de las partículas excitadas para emitir fotones de energía dada (= longitud de onda = color).

En el caso de las lámparas fluorescentes, el color está determinado por el espectro emitido por el gas que llena el tubo y por el espectro de emisión de los fósforos que absorben la luz ultravioleta invisible y emiten luz en la región visible.

El espectro y el color de los LED están determinados por la banda prohibida de la unión PN en el diodo. El color del LÁSER está determinado por la energía de los estados metaestables en el medio de ganancia.

¿Qué pasa con los coloridos fuegos artificiales?

Hay productos químicos añadidos al compuesto. Los enlaces químicos allí absorben parte de los espectros y forman un filtro de color.

En todos los casos anteriores, la "temperatura de la luz" se puede estimar comparando el color general de la luz con el color de la luz del cuerpo negro a una temperatura determinada. La luz del diodo LED con una temperatura de, digamos, 9600 K será similar a la luz del filamento de tugsteno calentado a 9326 °C.

También hay "colores fríos" y "colores cálidos" que tienen una conexión Heath Robinsoniana entre el color y la temperatura: el cielo suele ser azul (porque la luz azul se refracta con ángulos más agudos que la luz roja) y el cielo azul suele reflejarse en el agua fría. De ahí que el color azul, junto con el violeta y el verde, se considere frío. La llama y el hierro incandescente están calientes, ¿verdad?, por lo tanto, el rojo, el naranja y el amarillo se consideran cálidos.

tl;dr La temperatura de color es la temperatura del cuerpo negro hipotético que iluminará la escena de manera similar a la fuente de luz.

Nota al margen: No toques nada azul brillante. Incluso si el color azul se considera frío, la cosa que brilla intensamente no lo sabe y es muy, muy caliente.

No existe una relación directa entre la temperatura de color y la temperatura, ya que no se garantiza que un objeto emita la luz por sí mismo: cualquier objeto blanco que difunda la luz de otro objeto tendrá la misma temperatura de color pero obviamente no tendrá la misma temperatura porque solo se ve similar.

Aparte de eso: sí, existe una correlación directa entre la temperatura de color de un objeto que se sabe que no está iluminado externamente y su temperatura, es por eso que la temperatura de color se denomina temperatura en primer lugar. La temperatura del color será aproximadamente su temperatura. Sin embargo, existen al menos dos factores inciertos que contribuyen a la incertidumbre de la temperatura de color registrada:

• respuesta de color de las cámaras especificada incorrectamente que nunca será suficiente para fines científicos a menos que se estudie cada cámara. Los datos de cámara conocidos de diferentes programas se optimizan para diferentes tareas y esto hace que la temperatura de color registrada sea menos exacta
• La emisión espectral de un cuerpo negro es bien conocida, pero la mayoría de los materiales no son negros, absorberán parte de su propia emisión alterando el color visible.
• Hay dos tipos de temperatura de color: correlacionada con el cuerpo negro y correlacionada con la luz del día. Los programas de imágenes suelen utilizar la correlación de la luz del día para la caracterización de la cámara y necesitará un software especializado y estudiar la respuesta espectral de su cámara para conocer la temperatura correlacionada del cuerpo negro. Esto sucede porque el cuerpo negro D65 y 6500K tienen espectros diferentes y, por lo tanto, se graban de manera diferente porque las cámaras no son observadores estándar, es decir, no coinciden con el criterio de Luther-Ives.

A medida que los objetos se calientan, alcanzan una temperatura en la que comienzan a brillar. Primero al rojo vivo, luego al rojo cereza, luego al blanco. Parece que la temperatura y el color emitidos son los mismos independientemente del material. Durante siglos, los trabajadores del hierro, los sopladores de vidrio y los ceramistas han utilizado el color brillante como marcador. Los científicos prefieren la escala de temperatura Celsius porque se mezcla con el sistema métrico.

Parece que no hay límite en cuanto a qué tan alta es posible una temperatura, sin embargo, el límite inferior es -273.16°C. Se supone que si un material se enfría a esta temperatura absoluta más baja posible, el movimiento modular cesa. La escala de temperatura absoluta establece -273,16 °C como punto cero. Por lo tanto, todas las lecturas serán positivas, sin confundir las temperaturas negativas con las positivas. La escala absoluta pasó a llamarse escala Kelvin en honor a William Thomas, primer barón Kelvin.

K = C + 273,16

C = K – 273,16

400°C --- 673°K Calor rojo, visible en la oscuridad

474°C --- 747°K -- Calor rojo, visible en el crepúsculo

525°C --- 798°K -- Calor rojo, visible a la luz del día

581°C --- 854°K - Calor rojo, visible a la luz del sol

700°C ---973°K - Rojo oscuro

800°C --- 1073°K - Rojo cereza opaco

900°C --- 1173°K - Rojo cereza

1000°C -- 1273°K - Rojo cereza brillante

1100°C --- 1373°K - Rojo anaranjado

Vela estándar 1930°K

Vela estándar eléctrica de carbón incandescente 2080°K

Vela estándar eléctrica de tungsteno incandescente 2400°K

Luz solar media mediodía 5400°K

Luz diurna fotográfica 5500°K

Tungsteno de inundación fotográfica de 500 vatios 3400°K

Inundación de estudio fotográfico de 500 vatios 3200°K

Bombilla de tungsteno de servicio general de 100 vatios 2900°K