Цвет различных источников света

ЛЕКЦИЯ 4

Воздействие цвета на расстоянии

ЛЕКЦИЯ 3

Оптимальная различимость цветов: желтый на черном;

белый на синем;

черный на оранжевом;

оранжевый на черном;

черный на белом;

белый на красном;

красный на желтом;

зеленый на белом;

оранжевый на белом;
Посредственная различимость красный на зеленом

На причинность связи между светом и цветовым впечатлением было указано уже в разделе 2.1.6. Здесь обратим внима­ние на спектральный состав, т. е. одну из цветовых характеристик источ­ников света, имеющую значение для освещения жилых и рабочих поме­щений.

В практике мы встречаем красноватый, зеленоватый, желтоватый, белый или голубоватый свет. Окраска света того или иного источника зависит от спектрального состава излучаемого им светового потока. Он особенно различен у температурных излучателей и таких источников света, которые испускают свет путем люминесценции. Мы различаем: естественный свет, свет от ламп накаливания, газоразрядных ламп (тру­бок), люминесцентных ламп, ламп с парами ртути и натрия. При темпе­ратурных излучателях наблюдается отчетливая связь между темпера­турой и окраской света. Поэтому для характеристики цветности света вводится понятие температуры цвета. В качестве эталона пользуются температурой так называемого черного тела¹.

Понятие цветовой температуры применяется также и для источни­ков холодного света.

¹ За черное тело физики принимают полое платиновое тело, из отверстия которо­го не может выйти излученный свет. При постепенном повышении температуры этого тела из отверстия выходит излучение, соответствующее температуре. Цвет излучения считают эталоном. Таким образом, путем сравнения цвета измеряют температуру звезд и других отдаленных источников света.

Температура и цвет. Если кусок железа разогреть в пламени до температуры 700°С, то появится красное свечение. Железо излучает, та­ким образом, сначала преимущественно длинные световые волны (цвет­ной рис. 16).

При повышении температуры до 1 000°С излучаются и более корот­кие волны желтого, затем зеленого света. Сложение красного, желтого и зеленого света вызывает ощущение желтого (цветной рис. 17). Если температура повысится до 1 500°С, то будут излучаться короткие волны, а именно синего и фиолетового света. Они в сумме с другими волнами создают впечатление, будто железо раскалено добела (цветной рис. 18).

Дневной свет. Солнечный свет является самым совершенным, пре­восходящим все другие виды, светом.

Спектральный состав солнечного света делает возможным отчет­ливее различить всевозможные оттенки цветов. При прохождении через атмосферу свет способствует пластическому выявлению тел и вызыва­ет необходимую дифференциацию любого цветного предмета на осве­щенные и затененные части.

Для всех рабочих процессов дневной свет гарантирует лучшие ус­ловия видимости и тем самым максимальную безопасность в пользова­нии инструментами и механизмами.

Лампы накаливания. Поскольку лампы накаливания являются тем­пературными излучателями, окраска их света зависит от температуры накаливания металлической вольфрамовой нити. При слабом напряже­нии появляется красноватый свет. При нормальном напряжении нить накаляется от желто-красного до желтого цвета. Так как белый накал ведет к перегоранию металлической нити, лампу накаливания нельзя сильно нагружать долгое время. Довольствуются желтым светом, в ко­тором отсутствуют дополнительные синие и фиолетовые лучи. Поэтому цветопередача синего и зеленого цветов при лампах накаливания хуже, чем при дневном свете.

Лампы накаливания дневного света. Если стеклянный баллон лам­пы накаливания слегка окрашен синим, то он поглотит некоторую часть излученного света в длинноволновой области спектра. Вследствие этого восстановится равновесие между короткими и длинными волнами, и та­ким образом может быть получен приближенный эффект освещения дневным светом. Разумеется, в связи с поглощением теряется часть све­товой энергии.

Газоразрядные лампы. В светящихся трубках в качестве газона­полнителя используется неон или смесь неона, аргона и паров ртути. Неон излучает световые волны в области между 600 и 800 нм. Этот свет красный. Смесь из неона, аргона и паров ртути светится голубым све­том. При помощи соответствующих светофильтров (цветных светящихся трубок) можно получить из красного и голубого света свет любого цве­тового тона.

Люминесцентные лампы. В люминесцентной лампе возбуждается свечение паров ртути. Но пары ртути дают не непрерывный спектр, как солнечный свет или свет раскаленного тела, а испускают преимуществен- -но ультрафиолетовый, т. е. невидимый свет, а также часть коротковол­нового света в видимой области спектра. Видимый свет таких люмине­сцентных ламп состоит только из четырех линий спектра:

около 406 нм (фиолетовый) „ 436 „ (синий) „ 546 „ (зеленый) 578 „ (желтый)

В этом свете преобладает тенденция к сине-зеленому, и поэтому желтые и красные цвета неразличимы. При помощи люминофора неви­димое ультрафиолетовое излучение превращается в видимый длинно­волновый свет, и таким образом создается благоприятный для использо­вания источник света.

В качестве люминофоров служат силикаты, бораты, а также фос­фаты, которые в виде тонкого слоя наносятся на внутренние стенки стеклянных трубок. В зависимости от вида применяемого люминофора свету придается красноватый, зеленоватый или желтоватый цвет, а при помощи особой смеси люминофоров получают и белый свет.

Цвета люминесцентных ламп, имеющихся в про­даже¹

1. Нейтральный белый W. Посредством этой лампы достигается очень хорошая цветопередача. Ее свет настолько сходен с дневным светом, что в комбинации с ним не создает впечатления су­мерек.

2. Желто-белый свет G. Свет, излучаемый этой лампой, напоми­нает свет лампы накаливания и создает впечатление теплоты, но в соче­тании с дневным светом вызывает впечатление сумерек.

3. Теплый свет I. В спектре света этой лампы большая доля крас­ного цвета. Поэтому она особенно хороша для освещения жилых и об­щественных помещений. Из всех люминесцентных ламп эти лампы наиболее пригодны для освещения мясных магазинов и булочных.

4. Дневной свет. Свет этих ламп очень близок к дневному свету. Он удобен для освещения рабочего места, но не должен быть менее 250 лк.

Ртутные лампы. Это газоразрядные лампы, в которых возбуж­дается свечение ртути под высоким давлением. В то время как при малом давлении ртуть излучает в видимой области только четыре отдельные спектральные линии, под высоким давлением она образует непрерывный спектр. Чем выше давление, тем совершеннее спектр, тем больше будет коэффициент полезного действия и тем лучше цветопередача ртутных ламп. Сине-зеленая область спектра у этих ламп все же преобладающая, поэтому они из экономических соображений пригодны для освещения улиц и некоторых заводских цехов, но не помещений жилых и общест­венных зданий.

Натриевые лампы. Свет натриевых ламп кажется желтым. Он мо­нохроматический, поскольку натриевые пары излучают свет только с длиной волны 589 нм. Поэтому при свете натриевой лампы хорошо различим только желтый цвет, а все другие хроматические цвета ка­жутся менее насыщенными. Преимущество этого света в том, что он увеличивает контраст и повышает остроту зрения. Поэтому он исполь­зуется в качестве специального света, например для установления про­изводственных дефектов в структуре тканей.

Дата добавления: 2014-01-07