04 svetloba in barve - uni-lj.si

75
Svetloba in barve predavatelj prof. dr. Grega Bizjak, u.d.i.e. Fakulteta za elektrotehniko Univerze v Ljubljani Laboratorij za razsvetljavo in fotometrijo Izbirni predmet - 10142 Svetlobna tehnika

Upload: others

Post on 15-Oct-2021

5 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetloba in barve

predavateljprof. dr. Grega Bizjak, u.d.i.e.

Fakulteta za elektrotehniko Univerze v LjubljaniLaboratorij za razsvetljavo in fotometrijo

Izbirni predmet - 10142

Svetlobna tehnika

Page 2: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 2

Svetloba kot del EM spektra

760-830 nm360-400 nm

315 nm280 nm

100 nm

1.400 nm

3.000 nm

1.000.000 nm

Vidna svetloba

IR-A sevanje

IR-B

IB-C

UV-A žarkiUV-B

UV-C

Page 3: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 3

Svetloba kot del EM spektra

Page 4: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 4

Svetloba kot del EM spektra

400 - vijolična -436436 - modra - 495495 - zelena - 566

566 - rumena - 589589 - oranžna - 627

627 - rdeča - 700

Page 5: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 5

Bela svetloba ?

Page 6: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 6

Bela svetloba

Page 7: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 7

Bela svetloba

Newtonov eksperiment.

Page 8: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 8

Razklon svetlobe v naravi

Page 9: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 9

Razklon svetlobe v naravi

Page 10: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 10

Svetloba, barve in človeške oči

Čepnice

• 7.000.000 čepnic v povprečnem očesu.

• Manj občutljive na svetlobo• Ločijo barve.• Razporejene so predvsem okoli

rumene pege.• Z njimi gledamo, ko je svetlobe dovolj

- fotopski vid.

Samo čepnice ločijo barve.

Page 11: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 11

Svetloba, barve in človeške oči

• Svetlobe različnih barv je praktično neskončno (kot je valovnih dolžin

med 340 in 830 nm)• Človeške oči barve zaznavajo s

čepnicami.• Obstaja za vsako barvo svetlobe

svoja vrsta čepnic?

Page 12: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 12

Svetloba, barve in človeške oči

Page 13: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 13

Svetloba, barve in človeške očiV centralnem delu je

samo 7% “modrih”, “zelene” in “rdeče”

pa so v razmerju 1:1,5. Čisto v sredini

“modrih” sploh ni. Na celotni mrežnici

pa jih je le 1%.

Page 14: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 14

Svetloba, barve in človeške oči

Page 15: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 15

Svetloba, barve in človeške oči

Največji dražljaj povzroči

svetloba s 555 nm

Page 16: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 16

Svetloba, barve in človeške oči

Page 17: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 17

Svetloba, barve in človeške oči

Ponoči smo najbolj občutljivi na

svetlobo s 507 nm.

K=683 lm/WK’=1700 lm/W

Page 18: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 18

Svetloba, barve in človeške oči

Zelena barva vzdraži zelene in rdeče

čepnice, modre pa zelo malo.

Page 19: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 19

Svetloba, barve in človeške oči

Page 20: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 20

Svetloba, barve in človeške oči

Page 21: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 21

Svetloba, barve in človeške oči

Page 22: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 22

Svetloba, barve in človeške oči

Page 23: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 23

Svetloba, barve in človeške oči

Page 24: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 24

Svetloba, barve in človeške oči

Page 25: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 25

Možne težave: barvna slepota

Vid: trikromatski, dvokromatski ali monokromatski.

Page 26: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 26

Možne težave: barvna slepota

Barvno slep je približno vsak 12 moški (8%), barvno slepih žensk pa je bistveno manj

(okoli 0,5%).

Vzrok barvne slepote je slaba občutljivost ali celo neobčutljivost določene vrste čepnic

za ustrezno osnovno barvo oziroma občutljivost za “napačno” barvo.

Page 27: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 27

Možne težave: barvna slepota

Najpogostejša je rdeče-zelena barvna slepota

obe vrsti čepnic reagirata na enaki (podobni) osnovni

barvi! (4 do 5% populacije).

Page 28: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 28

Možne težave: barvna slepota

Page 29: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 29

Možne težave: barvna slepota

Page 30: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 30

Možne težave: nočna slepota

Paličnice ne delajo: nočna slepota.

Page 31: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 31

Barva predmetov

Page 32: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 32

Barva predmetov

Page 33: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 33

Barva predmetov

Page 34: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 34

Barva predmetov

Page 35: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 35

Barva predmetov

Page 36: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 36

Barva predmetov

Page 37: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 37

Barva predmetov

Page 38: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 38

Kako opisati barvo?

Page 39: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 39

Kako opisati barvo?

Page 40: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 40

Kako opisati barvo?

Deleži osnovnih barv: X za rdečo (R), Y za zeleno (G)

in Z za modro (B).

BZGYRXC ⋅+⋅+⋅=

Page 41: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 41

Kako opisati barvo?

(1,0,0) (0,1,0) (0,0,1) (0,0,0) (1,1,1) (0.6,0.4,0.1)

Page 42: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 42

Kako opisati barvo?

Maxwellov barvni trikotnik:

cinobersmaragd

ultramarine

Page 43: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 43

Kako opisati barvo?

ZYXXx++

=ZYX

Yy++

=ZYX

Zz++

=

X=0,10 Y=0,80 Z=0,60 oziroma x=0,0667 y=0,5333

Page 44: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 44

Kako opisati barvo?

CIE (mednarodna komisija za

razsvetljavo)

CIE xyYbarvni trikotnik.

idealna modra idealna rdeča

idealna zelena

Page 45: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 45

Kako opisati barvo?

Page 46: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 46

Kako opisati barvo?

• Munsell-ov barvni sistem(barva, svetlost/nasičenje) 5P 5/10

• NCS barvni sistem(temnost, nasičenje - barva) 4055-R95B ,

• PantonePMS 130,

• RALRAL 1034 Pastel Yellow,

Page 47: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 47

Temperatura barve

Če (kovinski) predmet segrevamo,

začne oddajati energijo v obliki vidne svetlobe.

Najprej je temno rdeč, nato njegova

barva prehaja preko oranžne in rumene v

belo in na koncu v modro.

Page 48: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 48

Temperatura barve

Page 49: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 49

Temperatura barve

sneg, vodamodro nebo

povprečna dnevnasvetloba (ekvator)

opoldanska sončnasvetloba

povprečna dnevnasvetloba (sev. hemisf.)

sončna svetlobaob vzhodu alizahodu sonca

xenonska sijalke zabliskavice

“blue bulb” bliskavice

fluorescentne cevi“Warm white”

fotografski reflektorji

navadne žarnice:150-200W40-60W25 W

sveča

Page 50: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 50

Barve svetlobe lahko mešamoRdeča+Modra=VijoličnaModra+Zelena=TurkiznaRdeča+Zelena=Rumena

Rdeča+Zelena+Modra=Bela

Aditivno mešanje.

Page 51: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 51

Barve svetlobe lahko mešamo

Page 52: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 52

Barve svetlobe lahko mešamo

Page 53: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 53

Kaj so to pigmenti

Page 54: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 54

Kako delujejo pigmenti

Barva odbite svetlobe definira barvni videz

pigmenta.

Page 55: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 55

Pigmente lahko mešamo

Subtraktivno mešanje.

Rumena+Turkizna=ZelenaTurkizna+Vijolična=ModraVijolična+Rumena=Rdeča

Rumena+Turkizna+Vijolična= Črna

Page 56: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 56

Kako deluje mešanje pigmentov

Page 57: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 57

Pigmente lahko mešamo

Uporabljajo se tri sekundarne barve: rumena, turkizna in

vijolična. Tiska pa se še s četrto: črno - štiri-barvni-

tiskCYMK

Page 58: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 58

Pigmente lahko mešamo

Page 59: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 59

Spektralna vsebina svetlobe

Tri osnovne barve dajo vtis bele svetlobe.

Vendar je bela svetloba lahko bolj

ali manj “bela”, pačglede na deleže

posameznih osnovnih barv.

Page 60: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 60

Spektralna vsebina svetlobe

255 255 255

255 250 250

250 255 250

250 250 255

250 255 255

255 250 255

255 255 250

Page 61: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 61

Spektralna vsebina svetlobe

255 255 255

255 250 250

250 255 250

250 250 255

250 255 255

255 250 255

255 255 250

Page 62: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 62

Spektralna vsebina svetlobe

valovna dolžina (nm)

frekvenca (THz)

Spektralna vsebina svetlobe, ki jo oddaja ob razelektritvi vodik.

Page 63: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 63

Spektralna vsebina svetlobe

Sončna svetloba na severnem nebu.

Svetloba navadne žarnice.

Svetloba fluorescenčne sijalke.

Page 64: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 64

Indeks barvnega videza

Page 65: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 65

Indeks barvnega videza

Page 66: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 66

Indeks barvnega videza

Page 67: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 67

Indeks barvnega videza

Indeks barvnega videza ali faktor primerljivosti (reprodukcije)

barve (Ra).Angleško: Color Rendering Index CRI

Nemško: Farbwiedergabeindex RaPodaja se v številčni vrednosti

od 0 do 100.

Page 68: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 68

Indeks barvnega videza

Ri = 100 - 4.6ΔEi

∑=

=8

181

iRiRa

ΔEi

Page 69: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 69

Indeks barvnega videza

4,5 R 4/135 Y 8/104,5 G 5/83 PB 3/115 YR 8/45 GY 4/4

Page 70: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 70

Barve in psiha

Page 71: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 71

Barve in psiha

Tople barve učinkujejo bolj

čustveno in pritegnejo pozornost

Page 72: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 72

Barve in psiha

Hladne barve delujejo

pomirjajoče in spominjajo na

naravo.

Page 73: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 73

Barve in psihaBarve lahko delujejo stimulativno ali pa ravno nasprotno.

Rdeča barva nam daje občutek moči, pripravljenosti za dejanja. V splošnem vzbuja pozornost. Z njo povezujemo moč, strast, dramatičnost, ...

Oranžna barva stimulira pozitivno. Vzpodbuja entuzijazem in gorečnost, družabnost in smisel za humor. Ljudje, ki nosijo oranžno se radi smejejo in zabavajo druge.

Rumena barva vzpodbuja odprtost duha in smisel za detajle. Pogosto jo nosijo intelektualci, razumniki in tisti, ki želijo imeti v družbi višji položaj. V tistih, ki jo nosijo,

vzpodbuja optimistične občutke.

Zelena ustvarja atmosfero, ki je umirjena in uravnotežena. Harmonija in uravnoteženost sta odliki zelene. Nošenja zelene odseva konvencionalnost, varnost

in čut za naravo.Modra je nenasilna barva in poudarja vrline kot sta lojalnost in iskrenost. Kdor jo

nosi poudarja željo po miru, tihoti in spokojnosti. Modra vzpodbuja zaupanje.

Roza je barva usmiljenja in sočutja. Ustvarja občutek mehkosti, nežnosti, prijaznosti in ljubezni. Njena energija se ujema z željo po obvladovanju lastnega življenja in

uresničevanja svojih sanj.

Page 74: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 74

Za konec• Bela svetloba je sestavljena iz velikega

števila barv.• Človeške oči ločijo tri osnovne barve:

rdečo, zeleno in modro.• Barvo lahko opišemo na več načinov,

“belo” barvo pa najlaže s temperaturo barve.

• Barvni videz predmeta določajo: spektralna vsebina svetlobe, lastnost

površine predmeta in oči opazovalca.

Page 75: 04 Svetloba in barve - uni-lj.si

Svetlobna tehnika: Svetloba in barve 75

… in še:

Vprašanja?