تأثير هيلمهولتز-كوهلراوش

إن تأثير هيلمهولتز-كوهلروش (بعد هيرمان فون هيلمهولتز ورودولف كولروش) هو ظاهرة قطبية حيث ينظر إلى التشبع الشديد في لون الطيف كجزء من إضاءة الألوان. هذا السطوع يزيد من خلال التشبع ، الذي ينمو بشكل أقوى مع زيادة التشبع ، قد يكون من الأسهل أن يطلق عليه النصوع اللوني ، لأن الإضاءة “البيضاء” أو اللونية هي معيار المقارنة. يظهر في الألوان الساطعة والمضيئة على حد سواء ، على الرغم من أنه أكثر وضوحا في الأضواء الطيفية.

خفة
حتى عندما يكون لديهم نفس الإنارة ، فإن الأضواء الملونة تبدو أكثر إشراقا للمراقبين البشريين مقارنة بالضوء الأبيض. الطريقة التي يدرك بها البشر سطوع الأضواء ستكون مختلفة بالنسبة للجميع. عندما تكون الألوان أكثر تشبعًا ، تفسر أعيننا أنها لون الإنارة واللون. هذا يجعلنا نعتقد أن الألوان هي في الواقع أكثر إشراقا. استثناء لهذا هو عندما يكون المراقب البشري هو colorblind أحمر أخضر ، فإنها لا يمكن التمييز بين الخلافات بين خفة الألوان. ألوان معينة لا يكون لها تأثير كبير ، ومع ذلك ، أي لون من الأضواء الملونة لا تزال تبدو أكثر إشراقا من الضوء الأبيض الذي لديه نفس الإنارة. اثنين من الألوان التي ليس لها تأثير كبير من تأثير Helmholtz – Kohlrausch مثل الآخرين الأخضر والأصفر.

يتأثر تأثير Helmholtz – Kohlrausch ببيئة المشاهدة. يتضمن ذلك محيط الكائن والإضاءة التي يتم عرض الكائن تحتها. يعمل تأثير Helmholtz – Kohlrausch بشكل أفضل في البيئات الداكنة حيث لا توجد أي عوامل خارجية أخرى تؤثر على الألوان. على سبيل المثال ، هذا هو السبب في أن المسارح كلها بيئات مظلمة.

مثال على عامل الخفة هذا هو وجود ألوان مختلفة على خلفية رمادية تكون جميعها من نفس الخفة. من الواضح أن الألوان تبدو مختلفة لأنها ألوان مختلفة وليس رمادية فحسب ، ولكن إذا تم تحويل الصورة إلى نطاق رمادي ، فستتطابق جميع الألوان مع الخلفية الرمادية لأن جميعها تحتوي على نفس الخفة.

سطوع
يتأثر السطوع أكثر بما يحيط الكائن. بمعنى آخر ، يمكن أن يبدو الكائن أخف أو أكثر قتامة اعتمادًا على ما حوله. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يظهر السطوع أيضًا مختلفًا حسب لون الكائن. على سبيل المثال ، الكائن الذي يكون أكثر تشبعًا سيبدو أكثر إشراقًا من نفس الكائن الأقل تشبعًا حتى عندما يكون له نفس النصوع.

الفرق بين السطوع والخفة هو أن السطوع هو شدة الكائن المستقل عن مصدر الضوء. الخفة هي سطوع الكائن فيما يتعلق بالضوء الذي ينعكس عليه. هذا أمر مهم لأن تأثير هيلمهولتز-كوهلراوش هو مقياس النسبة بين الاثنين.

إحداثيات اللون Helmholtz
على غرار نظام ألوان Munsell ، قام Helmholtz بتصميم نظام إحداثي. استخدم مبادئ الطول الموجي والنقاوة (chroma) من اللون لكل لون لوصف موقع عندما يشير التشبع العالي إلى كمية صغيرة من اللون الأبيض.

يمكن تحديد نسبة النقاوة لكل طول موجي بالمعادلة التالية:

٪ P = 100x (S-N) / (DW-N)

حيث٪ P هي النسبة المئوية للنقاوة ، S هي النقطة التي يتم تقييمها ، N هي موضع النقطة البيضاء ، و DW الطول الموجي المسيطر.

آثار على صناعة الترفيه
من الضروري أن يكون مستخدمو الإضاءة على دراية بتأثير Helmholtz – Kohlrausch عند العمل في المسارح أو في أماكن أخرى حيث يتم استخدام الإضاءة في كثير من الأحيان. من أجل الحصول على أكبر تأثير لإضاءة المسرح أو المسرح ، يحتاج مستخدمو الإضاءة إلى فهم أن اللون له تأثير على السطوع. على سبيل المثال ، قد يظهر لون واحد أكثر سطوعًا من الآخر ولكن في الحقيقة يكون له نفس السطوع. على المسرح ، يمكن لمستخدمي الإضاءة أن يجعلوا الأضواء الملونة تبدو أكثر إشراقا من الضوء الأبيض عن طريق إضافة المواد الهلامية. يحدث هذا على الرغم من أن المواد الهلامية يمكنها امتصاص بعض الضوء فقط. عند إضاءة المسرح ، يميل مستخدمو الإضاءة إلى اختيار اللون الأحمر والوردي والبلوز لأن ألوانهم مشبعة إلى حد كبير وتكون باهتة جدًا حقًا. ومع ذلك ، فإننا نعتبرها أكثر سطوعًا من الألوان الأخرى لأنها أكثر تأثراً بتأثير هيلمهولتز-كوهلروش. نحن ندرك أن اللون الأبيض لا يبدو أكثر إشراقا بالنسبة لنا من الألوان الفردية. أضواء LED هي مثال جيد على ذلك.

المصابيح
يؤثر تأثير Helmholtz – Kohlrausch على استخدام مصابيح LED في الممارسات التكنولوجية المختلفة. الطيران هو مجال يعتمد على نتائج تأثير هيلمهولتز-كوهلراوش. تظهر مقارنة لمصابيح الدايود المبتعث والمصابيح المتوهجة المفلترة وغير المرشحة في نفس النصوع أنه لتحقيق نفس السطوع ، يجب أن يكون للمصباح المتوهج المرجعي الأبيض ضعف نصوع مصباح LED الأحمر ، مما يوحي بأن مصابيح LED يبدو أن لديها سطوع أكبر من الأضواء المتوهجة التقليدية. أحد الشروط التي تؤثر على هذه النظرية هو وجود الضباب.

حقل آخر يستخدم هذا هو صناعة السيارات. تم تصميم المصابيح في لوحة أجهزة القياس والإضاءة أداة للاستخدام في الإضاءة الميسور. في الدراسات ، وجد أن مصابيح LED الحمراء تبدو أكثر إشراقًا من مصابيح LED الخضراء ، مما يعني أن السائق سيكون قادراً على رؤية الضوء الأحمر أمام الضوء الأخضر عند القيادة ليلاً.