亥姆霍兹-科尔劳施效应

Helmholtz-Kohlrausch效应(在Hermann von Helmholtz和Rudolf Kohlrausch之后)是一种内光现象,其中频谱色调的强烈饱和被认为是颜色亮度的一部分。随着饱和度增加,饱和度增加的亮度可能更好地称为彩色亮度,因为“白色”或非彩色亮度是比较的标准。它既出现在自发光和表面颜色上,尽管它在光谱灯中最为明显。

亮度
即使它们具有相同的亮度,对于人类观察者来说,彩色灯光看起来比白光更亮。人类感知灯光亮度的方式对每个人都会有所不同。当颜色更饱和时,我们的眼睛将其解释为颜色的亮度和色度。这使我们相信颜色实际上更加明亮。这是一个例外,当人类观察者是红绿色色盲时,他们无法区分颜色亮度之间的差异。某些颜色没有明显的效果,但是,任何色彩的光线仍然看起来都比亮度相同的白光更亮。两种颜色没有Helmholtz-Kohlrausch效果那么好,其他颜色是绿色和黄色。

观看环境会影响Helmholtz-Kohlrausch效果。这包括对象的周围环境和对象正在被查看的照明。 Helmholtz-Kohlrausch效果在没有任何其他外部因素影响颜色的较暗环境中效果最佳。例如,这就是为什么剧院都是黑暗的环境。

这个亮度因子的一个例子是,如果在灰色背景上有不同的颜色,所有的亮度都相同。很明显,颜色看起来不同,因为它们的颜色不仅仅是灰色,而且如果图像全部转换为灰度,所有颜色都会匹配灰色背景,因为它们都具有相同的亮度。

亮度
亮度受物体周围环境影响最大。换句话说,物体可以看起来更亮或更暗,这取决于它周围的物体。另外,根据物体的颜色,亮度也可能会出现不同。例如,即使具有相同的亮度,饱和度较低的物体也会比饱和度较低的物体看起来更亮。

亮度和亮度的区别在于亮度是独立于光源的物体的强度。亮度是物体相对于反射在其上的光线的亮度。这很重要,因为Helmholtz-Kohlrausch效应是衡量两者之间比率的指标。

亥姆霍兹颜色坐标
类似于孟塞尔颜色系统,亥姆霍兹设计了一个坐标系统。他使用每种色调的颜色的波长和纯度(色度)的原则来描述何时高饱和度表示少量白色的位置。

每个波长的纯度百分比可以通过以下公式确定:

%P = 100×(S-N)/(DW-N)

其中%P是纯度的百分比,S是评估的点,N是白点的位置,DW是主波长。

对娱乐行业的影响
照明用户在剧院或其他经常使用照明的场所工作时,必须了解Helmholtz-Kohlrausch效应。为了获得最大的效果来照亮舞台或影院,照明用户需要了解颜色对亮度的影响。例如,一种颜色可能比另一种颜色看起来更亮,但实际上它们具有相同的亮度。在舞台上,照明用户可以通过添加凝胶使彩色灯光比白光更加明亮。即使凝胶只能吸收一些光,也会发生这种情况。当照明舞台时,照明用户倾向于选择红色,粉红色和蓝色,因为它们是高度饱和的颜色,并且非常暗淡。然而,我们认为它们比其他颜色更亮,因为它们受亥姆霍兹 – 科勒劳施效应影响最大。我们认为,颜色白色对我们来说看起来并不比单个颜色更明亮。 LED灯就是一个很好的例子。

发光二极管
Helmholtz-Kohlrausch效应影响LED灯在不同技术实践中的使用。航空是一个依赖于亥姆霍兹 – 科尔劳施效应的领域。跑道LED灯与过滤和未过滤的白炽灯在相同亮度下的比较表明,为了实现相同的亮度,白色参考白炽灯需要具有红色LED灯的两倍亮度,因此暗示LED灯似乎具有比传统白炽灯更高的亮度。影响这一理论的一个条件是雾的存在。

另一个使用这个领域的领域是汽车行业。仪表板和仪表照明中的LED设计用于中等亮度。在研究中,已经发现红色LED比绿色LED亮,这意味着驾驶员在晚上驾驶时能够在绿灯前看到红灯。