Эффект Гельмгольца – Кольрауша - Helmholtz–Kohlrausch effect

Эффект Гельмгольца-Кольрауш (после того, как Герман фон Гельмгольца и В. А. Кольрауша) представляет собой явление , в котором перцептивное интенсивное насыщение по спектральному оттенку воспринимаются как часть цвета «ы яркости . Это увеличение яркости за счет насыщенности, которая усиливается по мере увеличения насыщенности, лучше всего назвать хроматической яркостью, поскольку эталоном сравнения является «белая» или ахроматическая яркость. Он проявляется как в самосветящемся цвете, так и в цвете поверхности, хотя наиболее ярко проявляется в спектральном свете.

Каждый цвет сверху имеет примерно одинаковый уровень яркости, но при этом они не кажутся одинаково яркими или темными. Желтый (второй слева) кажется намного темнее пурпурного (крайний справа). Однако, когда верхнее изображение преобразуется в оттенки серого, у нас есть изображение внизу - с одним оттенком серого.

Легкость

Даже когда они имеют одинаковую яркость , цветные огни кажутся человеку ярче, чем белый свет. То, как люди воспринимают яркость света, у всех разное. Когда цвета более насыщенные, наши глаза интерпретируют это как яркость и насыщенность цвета. Это заставляет нас поверить, что цвета на самом деле ярче. Исключение составляют случаи , когда человек-наблюдатель является дальтоником красно-зеленым , он не может различить различия между яркостью цветов. Некоторые цвета не имеют существенного эффекта, однако любой оттенок цветного света по-прежнему кажется ярче, чем белый свет с такой же яркостью. Два цвета, которые не обладают таким сильным эффектом Гельмгольца – Кольрауша, как другие, - зеленый и желтый.

На эффект Гельмгольца – Кольрауша влияет среда просмотра. Это включает в себя окружение объекта и освещение, при котором объект просматривается. Эффект Гельмгольца – Кольрауша лучше всего работает в более темных помещениях, где нет других внешних факторов, влияющих на цвета. Например, поэтому театры - это темная среда.

Примером этого коэффициента яркости может быть, если на сером фоне есть разные цвета, которые имеют одинаковую яркость. Очевидно, что цвета выглядят по-разному, потому что это разные цвета, а не только серый, но если бы изображение было преобразовано в оттенки серого, все цвета соответствовали бы серому фону, потому что все они имеют одинаковую яркость.

Яркость

На яркость больше всего влияет то, что окружает объект. Другими словами, объект может выглядеть светлее или темнее в зависимости от того, что его окружает. Кроме того, яркость может отличаться в зависимости от цвета объекта. Например, более насыщенный объект будет выглядеть ярче, чем такой же менее насыщенный объект, даже если они имеют одинаковую яркость.

Разница между яркостью и яркостью заключается в том, что яркость - это интенсивность объекта, не зависящая от источника света. Яркость - это яркость объекта по отношению к отражающемуся на нем свету. Это важно, потому что эффект Гельмгольца – Кольрауша является мерой отношения между ними.

Цветовые координаты Гельмгольца

Подобно системе цветов Манселла , Гельмгольц разработал систему координат . Он использовал принципы длины волны и чистоты ( насыщенности ) цвета для каждого оттенка, чтобы описать место, когда высокая насыщенность указывает на небольшое количество белого.

Процент чистоты для каждой длины волны можно определить с помощью следующего уравнения:

где% P - это процент чистоты, S - оцениваемая точка, N - положение белой точки, а DW - доминирующая длина волны.

Влияние на промышленность

Развлечение

Пользователи освещения должны знать об эффекте Гельмгольца – Кольрауша при работе в театрах или других местах, где часто используется освещение. Чтобы добиться максимального эффекта от освещения сцены или театра, пользователи освещения должны понимать, что цвет влияет на яркость. Например, один цвет может казаться ярче другого, но на самом деле они имеют одинаковую яркость. На сцене пользователи освещения могут сделать белый свет намного ярче, добавив цветной гель . Это происходит даже в том случае, если гели могут поглощать лишь часть света. Освещая сцену, пользователи обычно выбирают красный, розовый и синий цвета, потому что они очень насыщенные и очень тусклые. Однако мы воспринимаем их как более яркие, чем другие цвета, потому что на них больше всего влияет эффект Гельмгольца – Кольрауша. Мы понимаем, что белый цвет не кажется нам ярче, чем отдельные цвета. Светодиодные фонари - хороший тому пример.

Авиация

Эффект Гельмгольца – Кольрауша влияет на использование светодиодных ламп в различных технологических практиках. Авиация - одна из областей, в которых используются результаты эффекта Гельмгольца – Кольрауша. Сравнение светодиодных ламп для взлетно-посадочной полосы и ламп накаливания с фильтром и без фильтра, имеющих одинаковую яркость, показывает, что для достижения одинаковой яркости эталонная белая лампа накаливания должна иметь в два раза большую яркость, чем красная светодиодная лампа, поэтому можно предположить, что светодиоды должны гореть. действительно, кажется, имеют большую яркость, чем традиционные лампы накаливания. Одним из условий, влияющих на эту теорию, является наличие тумана.

Автомобильная промышленность

Еще одна область, в которой это используется, - автомобильная промышленность . Светодиоды в приборной панели и подсветке приборов рассчитаны на использование мезопической яркости. В ходе исследований было обнаружено, что красные светодиоды выглядят ярче, чем зеленые светодиоды, а это означает, что водитель сможет видеть красный свет более интенсивно, что будет больше предупреждать, чем зеленый свет при движении в ночное время.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки