ヘルムホルツ・コールラッシュ効果

Helmholtz-Kohlrausch効果(Hermann von HelmholtzおよびRudolf Kohlrauschの後)は、スペクトル色相の激しい飽和が色の輝度の一部として知覚される聴覚現象である。 「白色」または無彩色の輝度が比較の標準であるため、彩度が増加するほど強くなる彩度による輝度増加は、彩度輝度と呼ばれる方がよいでしょう。それは自発光と表面色の両方で現れますが、スペクトル光で最も顕著です。

明度
たとえ同じ輝度であっても、色付きの光は、白色光よりも人間の観察者に明るく見える。人間がライトの明るさを知覚する方法は、誰もが違うでしょう。色がより飽和すると、私たちの目はそれを色の輝度と彩度として解釈します。これは色が実際より明るいと信じさせます。これに対する例外は、人間の観察者が赤緑色の色盲であり、色の明度の違いを区別できない場合です。特定の色には大きな影響はありませんが、色のついた色の色合いは、同じ輝度の白色光よりも明るく見えます。 Helmholtz-Kohlrausch効果のない2つの色は緑色と黄色です。

Helmholtz-Kohlrauschエフェクトは、視聴環境の影響を受けます。これには、オブジェクトの周囲と、そのオブジェクトが下に見える照明が含まれます。 Helmholtz-Kohlrauschエフェクトは、色に影響する他の外部要因がない、より暗い環境で最も効果的です。たとえば、劇場はすべて暗い環境です。

この明るさの要因の例は、灰色の背景にすべてが同じ明度の異なる色がある場合です。グレースケールだけでなく、グレースケールに変換されていれば、すべてが同じ明度を持つため、すべての色がグレーの背景に一致することは明らかです。

輝度
明るさは、オブジェクトを囲むことによって最も影響を受けます。言い換えれば、オブジェクトは、その周りに何があるかによって、明るくも暗くも見えます。さらに、明るさは、オブジェクトの色によって異なるように見えることもあります。たとえば、より飽和したオブジェクトは、同じ輝度を持っていても飽和していない同じオブジェクトよりも明るく見えます。

明るさと明るさの違いは、明るさは光源とは独立したオブジェクトの強さであるということです。明度は、その上で反射する光に関するオブジェクトの明るさです。これは、ヘルムホルツ・コールラシュ効果が2つの間の比率の尺度であるため、重要です。

ヘルムホルツの色座標
マンセルカラーシステムと同様に、ヘルムホルツは座標系を設計しました。彼は、高い彩度が少量の白を示すときの位置を記述するために、各色相の色の波長および純度(彩度)の原理を使用した。

各波長の純度のパーセンテージは、以下の等式によって決定することができる。

%P = 100×(S-N)/(DW-N)

%Pは純度のパーセントであり、Sは評価される点であり、Nは白色点の位置であり、DWは主波長である。

エンターテインメント産業への影響
ライティングが頻繁に行われる劇場や他の場所で作業するときは、照明ユーザーがヘルムホルツ・コールラシュ効果に気づくことが不可欠です。ステージや劇場を照らすのに最大の効果を得るには、照明ユーザーは色が明るさに影響を与えることを理解する必要があります。たとえば、1つの色が他の色よりも明るく表示されることがありますが、実際には同じ輝度になります。ステージでは、照明ユーザーは、ゲルを追加することによって、色付きの光を白色光よりも明るく見せることができます。これはゲルが光の一部しか吸収できない場合でも起こります。ステージを照明するとき、照明ユーザーは赤、ピンク、および青を選択する傾向があります。これは、高度に飽和した色で非常に暗いためです。しかし、Helmholtz-Kohlrausch効果の影響を最も受けているため、他の色よりも明るいと感じています。私たちは、色の白が個々の色よりも明るく見えないと感じます。 LEDライトはこれの良い例です。

LED
Helmholtz-Kohlrausch効果は、さまざまな技術的実践におけるLEDライトの使用に影響します。航空は、ヘルムホルツ・コールラッシュ効果の結果に依存する1つのフィールドです。滑走路LEDランプとフィルタリングされた白熱電球とフィルタリングされていない白熱電球とを同じ輝度で比較すると、同じ輝度を達成するためには、白色基準白熱電球が赤色LEDランプの輝度の2倍の輝度を有する必要があり、伝統的な白熱灯よりも大きな明るさを持つように見えます。この理論に影響する1つの条件は、霧の存在である。

これを使用する別の分野は自動車産業です。ダッシュボードおよび計器照明のLEDは、暗視輝度で使用するように設計されています。研究では、赤色LEDが緑色LEDよりも明るく見えることが判明しました。これは、夜間走行時に緑色の光の前に赤色の光を見ることができることを意味します。