Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Кривая Круитхофа с примером источника света; D65 (Северный дневной свет ), внутри приятного региона. [1]

Кривая Kruithof описывает область освещенности уровней и цветовые температуры , которые часто рассматриваются как удобные и приятная для наблюдателя. Кривая была построена из психофизических данных , собранных голландский физик Ари Андрис Крюитоф , [2] , хотя первоначальный экспериментальные данные не присутствует на самой кривой. Условия освещения в пределах ограниченной области были эмпирически оценены как приятные или естественные, тогда как условия за пределами области были сочтены неудобными, неприятными или неестественными. [3] Кривая Круитхофа является достаточной моделью для описания удовольствия [ необходима цитата] источников , которые считаются естественными или очень напоминают черные тела Планка , но их ценность для описания человеческих предпочтений постоянно подвергается сомнению в ходе дальнейших исследований внутреннего освещения. [4] [5]

Например, естественный дневной свет имеет цветовую температуру 6500 К и освещенность от 10 4 до 10 5 люкс . Эта пара цветовая температура – ​​освещенность дает естественную цветопередачу , но при просмотре при низкой освещенности будет казаться голубоватым. При типичном уровне освещенности в помещении около 400 люкс приятные цветовые температуры ниже (от 3000 до 6000 K), а при типичных уровнях домашней освещенности около 75 люкс приятные цветовые температуры еще ниже (между 2400 и 2700 K). Эти пары цветовая температура-освещенность часто достигаются с помощью флуоресцентных и ламп накаливания., соответственно. Приятная область кривой содержит цветовую температуру и уровни освещенности, сопоставимые с естественным освещением.

История [ править ]

С появлением люминесцентного освещения в 1941 году Круитхоф провел психофизические эксперименты, чтобы предоставить техническое руководство по разработке искусственного освещения . [6] Использование газоразрядных люминесцентных ламп.Круитхоф мог манипулировать цветом излучаемого света и просить наблюдателей сообщить, нравится ли им источник. Набросок его кривой в представленном виде состоит из трех основных областей: средней области, которая соответствует источникам света, которые считаются приятными; нижняя область, соответствующая цветам, которые считаются холодными и тусклыми; и верхняя область, соответствующая теплым и неестественно красочным цветам. Эти регионы, хотя и являются приблизительными, все же используются для определения подходящей конфигурации освещения для дома или офиса.

Восприятие и адаптация [ править ]

Имитация появления красной герани и листвы при нормальном ярком ( фотопическом ) зрении, сумеречном ( мезопическом ) зрении и ночном ( скотопическом ) зрении. Голубоватые цветочные центры все еще воспринимаются яркими на изображении цветка, рассматриваемого в сумерках и ночью.

Выводы Круитхофа напрямую связаны с адаптацией человека к изменениям освещения. По мере уменьшения освещенности повышается чувствительность человека к синему свету. Это известно как эффект Пуркинье . [7] Зрительная система человека переключается с фотопического (с преобладанием конусов ) на скотопическое (с преобладанием стержней ) при уменьшении уровня яркости . Жезлы обладают очень высокой спектральной чувствительностью к синей энергии, тогда как колбочки имеют разную спектральную чувствительность к красному, зеленому и синему цвету. Поскольку доминирующий фоторецепторпри скотопическом зрении наиболее чувствителен к синему свету, поэтому чувствительность человека к синему свету повышается. Из-за этого все интенсивные источники с более высокими (более синими) цветовыми температурами обычно считаются неприятными при низких уровнях яркости, и существует узкий диапазон приятных источников. Впоследствии диапазон приятных источников в фотопическом зрении увеличивается по мере увеличения уровней яркости.

Критика [ править ]

Хотя кривая использовалась в качестве руководства для проектирования искусственного освещения для внутренних помещений, с общим предложением использовать источники с низкой коррелированной цветовой температурой (CCT) при низкой освещенности, [8] Круитхоф не описал метод оценки, независимый переменных, ни тестовой выборки, которые использовались для построения кривой. Без этих данных или других подтверждений выводы нельзя считать заслуживающими доверия. Связь между освещенностью и CCT не была подтверждена последующей работой. [5] [4]

Освещенность и CCT изучались во многих исследованиях внутреннего освещения [4] [5] [9] [10] [11], и эти исследования последовательно демонстрируют отношения, отличные от предложенных Круитхофом. [12]Вместо того, чтобы иметь верхнюю и нижнюю границы, эти исследования не предполагают, что CCT имеет значительный эффект, а для освещенности предлагается только избегать уровней ниже 300 люкс. В текущих исследованиях не изучалась основная критическая часть, а именно режим низкой освещенности или низкий диапазон CCT ниже 3000K в целом, хотя некоторые из вышеперечисленных исследований доходили до 2850K. Эти пробелы в данных особенно важны, поскольку они относятся почти ко всем средам «образа жизни», в которых работают дизайнеры по свету - отелям, ресторанам и жилым помещениям. Дальнейшая оценка этих областей будет полезной, учитывая последствия для недавнего изучения влияния света на циркадный ритм для здоровья .

Дальнейшие исследования [ править ]

Кривая Круитхофа в том виде, в котором она представлена, не содержит экспериментальных данных и служит приближением для желаемых условий освещения. Поэтому его научная точность была переоценена.

Индекс цветопередачи - это показатель для описания внешнего вида источника и того, считается ли он приятным или нет. Индекс цветопередачи данного источника является мерой способности этого источника точно воспроизводить цвета объекта. Источники света, такие как свечи или лампы накаливания, производят спектры электромагнитной энергии, которые очень напоминают черные тела Планка; они очень похожи на природные источники. Многие люминесцентные лампы или светодиодные лампыимеют спектр, не соответствующий спектрам планковских черных тел, и считаются неестественными. Следовательно, способ, которым они передают воспринимаемые цвета окружающей среды, также можно считать неестественным. Хотя эти новые источники все еще могут достигать коррелированных цветовых температур и уровней освещенности, которые находятся в комфортной области кривой Круитхофа, изменчивость их индексов цветопередачи может привести к тому, что эти источники в конечном итоге будут неприятными.

Различные действия или сценарии требуют разных пар цветовой температуры и освещенности: предпочтительные источники света меняются в зависимости от сценария, который освещает источник. [13] Люди действительно предпочитали пары цветовая температура – ​​освещенность в комфортной зоне для обеда , общения и учебы , но также предпочитали пары цветовая температура – ​​освещенность, которые находились в нижней неудобной области для ночных занятий и подготовки ко сну. Это связано с эффектом Пуркинье; люди, которые хотят иметь немного света в ночное время, хотят более низких (более красных) цветовых температур, даже если уровни яркости очень низкие.

Выводы Круитхофа также могут различаться в зависимости от культуры или географического положения. Желательные источники основаны на предыдущем опыте восприятия цвета человеком, и, поскольку в разных регионах мира могут быть свои собственные стандарты освещения, каждая культура, вероятно, будет иметь свои собственные приемлемые источники света.

Освещенность источника является доминирующим фактором при принятии решения о том, является ли источник приятным или комфортным, поскольку зрители, участвующие в этом эксперименте, оценивали диапазон коррелированных цветовых температур и уровней освещенности, но их впечатления в целом остались неизменными, поскольку коррелированная цветовая температура измененный. [14] Кроме того, существует взаимосвязь между коррелированной цветовой температурой и кажущейся яркостью источника. [15] Из этих результатов очевидно, что индекс цветопередачи вместо коррелированной цветовой температуры может быть более подходящим показателем для определения того, считается ли определенный источник приятным.

См. Также [ править ]

  • f.lux
  • Меланопсин
  • Мелатонин

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Weintraub, Стивен (сентябрь 2000 г.). «Цвет белого: есть ли« предпочтительная »цветовая температура для выставки произведений искусства?» . Вестник Западной ассоциации сохранения произведений искусства . 21 (3).
  2. ^ Kruithof, Арье Andries (12 декабря 1934). "Aanslag van het waterstofmolecuulspectrum door electronicen" .(Докторская диссертация в Утрехтском университете под руководством Леонарда Орнштейна ) (на голландском языке)
  3. ^ Kruithof, Арье Andries (1941). «Трубчатые люминесцентные лампы для общего освещения». Технический обзор Philips . 6 (3): 65–96. ISSN 0031-7926 . 
  4. ^ а б в Дэвис, RG; Гинтнер, Д. Н. (1990). «Коррелированная цветовая температура, уровень освещенности и кривая Круитхофа». Журнал Общества светотехники . Зима: 27–38. DOI : 10.1080 / 00994480.1990.10747937 .
  5. ^ a b c Бойс, PR; Каттл, К. (1990). «Влияние коррелированной цветовой температуры на восприятие интерьера и цветовую дискриминацию». Исследования и технологии освещения . 22 (1): 19–36. DOI : 10.1177 / 096032719002200102 .
  6. ^ Вьено, Франсуаза; Мари-Люси Дюран; Элоди Малер (20 июля 2009 г.). «Правило Круитхофа пересмотрено с использованием светодиодной подсветки». Журнал современной оптики . 56 (13): 1433–1446. DOI : 10.1080 / 09500340903151278 .
  7. ^ Фрисби, Джон П. (1980). Видение: иллюзия, мозг и разум . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-217672-1.
  8. ^ Бойс, Питер Р. (2003). «Освещение для офисов». Человеческий фактор в освещении (2-е изд.). Лондон: Тейлор и Фрэнсис. С. 245–250. ISBN 978-0-7484-0950-1.
  9. ^ Вьено, F; Дюран, М; Малер, Э (2009). «Правило Круитхофа пересмотрено с использованием светодиодной подсветки». Журнал современной оптики . 56 (13): 1433–1466. DOI : 10.1080 / 09500340903151278 .
  10. ^ Ислам, MS; Dangol, R; Hyvärinen, M; Bhusal, P; Уолакка, М; Халонен, Л. (2015). «Исследования приемлемости для пользователей светодиодного офисного освещения: спектр ламп, пространственная яркость и освещенность». Осветительные исследования и технологии . 47 : 54–79. DOI : 10.1177 / 1477153513514425 .
  11. ^ Вэй, Минчен; Хаузер, Кевин В .; Орланд, Брайан; Lang, Dean H .; Рам, Нилам; Sliwinskiwinski, Martin J .; Бозе, Маллика (2014). «Полевое исследование реакции офисных работников на люминесцентное освещение с разной яркостью и световой отдачей». Журнал экологической психологии . 39 : 62–76. DOI : 10.1016 / j.jenvp.2014.04.009 .
  12. ^ Фотиос, Стив (2 января 2017). «Пересмотренный график Круитхофа, основанный на эмпирических данных» . ЛЕЙКОС . 13 (1): 3–17. DOI : 10.1080 / 15502724.2016.1159137 . ISSN 1550-2724 . 
  13. ↑ Ой, Наоюки; Хиронобу Такахаши (2007). Предпочтительные комбинации освещенности и цветовой температуры в различных условиях повседневной жизни (PDF) (Технический отчет). Университет Кюсю.
  14. ^ Бодманн, HW; Г. Соллнер; Э. Войт (1963). «Оценка уровня освещенности различными видами света». Труды CIE . 15 .
  15. ^ Хан, С. Влияние освещенности, CCT и декора на восприятие освещения (магистерская диссертация). Трой, Нью-Йорк : Политехнический институт Ренсселера .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Роберт Г. Дэвис , Долорес Н. Гинтнер (1990). «Коррелированная цветовая температура, уровень освещенности и кривая Круитхофа». Журнал Общества светотехники . 19 (1): 27–38. DOI : 10.1080 / 00994480.1990.10747937 .
  • Пауло Даниэль Пинто; Жоао Мануэль Масиэль Линьярес; Сержио Мигель Кардосо Насименто (март 2008 г.). «Коррелированная цветовая температура, которую предпочитают наблюдатели для освещения художественных картин» (PDF) . Журнал Оптического общества Америки A . 25 (3): 623–630. DOI : 10.1364 / JOSAA.25.000623 .(Исследование, в котором средняя яркость составляла 8  кд / м 2 , или освещенность 200–400  люкс , в среднем около 330 люкс.)

Внешние ссылки [ править ]

  • Дневной свет: это в глазах смотрящего? Кевин П. Макгуайр.