O que é a temperatura da cor?

Temperatura de cor

A temperatura da cor expressa a aparência de cor da luz emitida pela fonte de luz.

Essa definição está baseada na relação entre a temperatura de um material hipotético e padronizado, conhecido como “corpo negro”, e a distribuição de energia da luz emitida à medida que a temperatura do corpo negro é elevada.

A unidade de medida da temperatura de cor é o Kelvin (K). Quanto mais alta a temperatura de cor, mais clara é a tonalidade de cor da luz. Quando falamos em luz quente ou fria, não estamos nos referindo ao calor físico da lâmpada, e sim a tonalidade de cor que ela irradia ao ambiente.

Luz com tonalidade mais suave, torna o ambiente mais aconchegante e relaxante; já uma luz mais clara, torna o ambiente mais estimulante.

A temperatura de cor é uma analogia entre a cor da luz emitida por um corpo negro aquecido até a temperatura especificada em Kelvin e a cor que estamos comparando.

Ex.: uma lâmpada de temperatura de cor de 2.700 K tem tonalidade amarelada, já uma outra de 6.500 K tem tonalidade azulada.

Já para trabalhos com edição de imagens deve se buscar uma iluminação de 5.600 K (equivalente a luz natural), isentando-se assim do risco de a iluminação influenciar o resultado final.

Na Física, um corpo negro é um objeto hipotético que absorve toda a radiação eletromagnética que nele incide: nenhuma luz o atravessa e nem é refletida.

Um corpo com essa propriedade, em princípio, não poderia ser visto, daí o nome corpo negro. Apesar do nome, corpos negros emitem radiação, o que permite determinar sua temperatura. Em equilíbrio termodinâmico, um corpo negro ideal irradia energia na mesma taxa que a absorve,  sendo essa uma das propriedades que o tornam uma fonte ideal de radiação térmica. Na natureza não existem corpos negros perfeitos, já que nenhum objeto consegue ter absorção e emissão perfeitas.

Na física e na ciência das cores, a curva de Planck ou locus do corpo negro é o caminho  que a cor de um corpo negro incandescente tomaria em um espaço de cromaticidade específico conforme a temperatura dele muda.

Vai do vermelho profundo em baixas temperaturas ao laranja, branco amarelado, branco e, finalmente, branco azulado em temperaturas muito altas.

Essa curva se origina na região vermelha escura do diagrama, prossegue pela região branca e termina em azul. Esta curva representa o Locus de Planck, nomeado em homenagem a Max Planck (Karl Ernst Ludwig Planck, um físico alemão que viveu de 1858-1947).

Em 1900, Planck derivou uma equação que relaciona as características espectrais da luz emitida por um corpo brilhante aos aumentos de temperatura desse mesmo corpo. Uma barra de ferro colocada em uma fornalha parece vermelho-fosco quando começa a aquecer. A barra continua vermelho-laranja, branco e finalmente azul-branco conforme a temperatura aumenta.

Da mesma forma, um filamento em uma lâmpada incandescente muda de cor à medida que diferentes voltagens são aplicadas.

A Lei de Planck pode ser usada para designar a temperatura de cor relativa de uma fonte de luz e pode ser expressa como temperatura absoluta (Kelvin). A escala Kelvin (uma escala de temperatura termodinâmica) tem o mesmo tamanho de unidade que as da escala Celsius, exceto que começam no zero absoluto (menos 273,16 graus Celsius).

Curva de Planck

Tecnicamente, uma designação de temperatura de cor pode ser aplicada apenas a uma lâmpada incandescente e para as fontes que aderem à curva de Planck. No entanto, em engenharia de iluminação, os termos Temperatura de cor aparente e Temperatura de cor correlacionada são freqüentemente usados ​​para especificar um grau de brancura de lâmpadas fluorescentes, de descarga de alta intensidade e de luz do dia.

Mesmo a luz do dia não corresponde exatamente à curva do corpo negro. Deve ser entendido que a temperatura da cor por si só é uma das especificações mais fracas para uma fonte de luz. Considere uma fonte incandescente doméstica e uma fonte fluorescente branca quente. Ambos têm a mesma temperatura de cor correlacionada em 3000K, no entanto, eles emitem as cores de maneira muito diferente.

Se uma seção do diagrama CIE de 1931 contendo a curva do corpo negro for ampliada, pode haver um número infinito de coordenadas de cromaticidade que podem representar qualquer temperatura de cor aparente ou correlacionada. Por esse motivo, o American National Standards Institute (ANSI) especificou uma faixa de cromaticidades aceitáveis ​​para uma temperatura de cor específica.

Por causa das inconsistências associadas ao uso de coordenadas de cromaticidade, essas são uma especificação muito fraca para qualquer fonte de luz quando usada sozinha.

Iluminantes Padrão

Além da curva do corpo preto localizada no centro da maioria dos diagramas CIE, também existem designações alfanuméricas: A, B, C e D65. Estes representam iluminantes padrão que foram identificados pela CIE e outros comitês de padronização, incluindo ANSI. Conhecidos como iluminantes padrão CIE, eles são modelos de referência matemática usados ​​para realizar cálculos visuais ou instrumentais.

A simulação física de um iluminante é chamada de fonte de luz. Alguns iluminantes (A, B, D55, D65 e D75) podem ser representados por fontes de luz reais. Outros (como C) não podem. Portanto, todas as fontes de luz podem ser iluminantes, mas nem todos os iluminantes podem ser fontes de luz.

Os espaços de cores CIE 1931 são as primeiras ligações quantitativas definidas entre as distribuições de comprimentos de onda no espectro eletromagnético visível e as cores fisiologicamente percebidas na visão humana das cores.

As relações matemáticas que definem esses espaços de cores são ferramentas essenciais para o gerenciamento de cores, importantes ao lidar com tintas coloridas, telas iluminadas e dispositivos de gravação, como câmeras digitais. O sistema foi projetado em 1931 pela “Commission Internationale de l’éclairage”(CIE), conhecida em português como Comissão Internacional de Iluminação.

O espaço de cores CIE 1931 RGB e CIE 1931 XYZ foram criados pela CIE em 1931. Eles resultaram de uma série de experimentos feitos no final dos anos 1920 por William David Wright usando dez observadores e John Guild usando sete observadores. Os resultados experimentais foram combinados na especificação do espaço de cores CIE RGB, a partir do qual o espaço de cores CIE XYZ foi derivado.

Os espaços de cores CIE 1931 ainda são amplamente usados, assim como o espaço de cores CIELUV de 1976.