Kolorimetri

Kerucut dikelompokkan menjadi tiga jenis, masing-masing merespons sebagian spektrum, dengan respons puncak sesuai dengan cahaya biru, hijau, dan merah. Interaksi kelompok-kelompok tersebut kemudian bertanggung jawab atas stimulus yang diinterpretasikan oleh otak sebagai warna. Teori penglihatan warna yang diterima secara luas ini dikenal sebagai Teori Trikromatik.

Pencampuran Warna

Issac Newton pertama kali mendemonstrasikan dan menjelaskan komposisi cahaya putih, dengan membiaskannya melalui prisma kaca menjadi warna spektral penyusunnya. Jika lampu berwarna ditambahkan, ini berarti bahwa lampu berbeda dengan komposisi warna spektral berbeda ditambahkan. Efek yang dihasilkan pada otak dapat berupa warna spektral apa pun yang terletak pada spektrum tampak, misalnya kuning, atau warna non-spektral yang tidak muncul dalam spektrum sebagai cahaya monokromatik, misalnya ungu. Penciptaan warna dengan penambahan lampu berwarna dikenal sebagai pencampuran aditif. Ditemukan bahwa mata berperilaku seolah-olah 'keluaran' dari ketiga jenis kerucut bersifat aditif.

Gambar 2.4.3a mengilustrasikan efek warna yang dihasilkan dari pencampuran tiga lampu berwarna, merah, hijau, dan biru. Warna merah, hijau, dan biru dapat disebut primer dan hasil kuning, cyan, dan magenta disebut sekunder.

Warna suatu benda ditentukan oleh pigmen. Ini adalah bahan kimia yang menciptakan warna tertentu dengan mengurangi bagian spektrum cahaya yang datang. Cahaya yang tersisa dipantulkan dan ini memberikan karakteristik warna pada objek.

Oleh karena itu, membuat warna dengan mencampurkan pigmen cat dapat digambarkan sebagai proses pencampuran subtraktif (lihat Gambar 2.4.3b), karena setiap pigmen yang ditambahkan mengurangi lebih banyak cahaya yang datang dan menyisakan lebih sedikit cahaya yang dipantulkan ke mata. Berikut beberapa contohnya (lampu datang dalam contoh ini berwarna putih):

Spesifikasi Warna Sumber Cahaya

Di masa lalu, berbagai orang telah merancang metode untuk mengukur warna sehingga komunikasi warna menjadi lebih mudah dan akurat. Metode ini berupaya memberikan cara untuk menyatakan warna secara numerik, sama seperti kita menyatakan panjang dan berat.

Spesifikasi dan pengukuran warna sumber cahaya dapat dikategorikan menjadi tiga metode kolorimetri utama. Mereka:

• Kolorimetri tristimulus
• Temperatur warna
• Spektroradiometri

Kolorimetri Tristimulus

Kolorimetri tristimulus didasarkan pada teori tiga komponen penglihatan warna, yang menyatakan bahwa mata memiliki reseptor untuk tiga warna primer (merah, hijau, biru) dan semua warna dilihat sebagai campuran dari ketiga warna primer tersebut.

Bagan Kromatisitas Yxy CIE 1931

Nilai tristimulus XYZ berguna untuk menentukan warna, namun hasilnya tidak mudah divisualisasikan. Oleh karena itu, CIE mendefinisikan ruang warna pada tahun 1931 untuk menggambarkan warna menjadi dua dimensi yang tidak bergantung pada kecerahan; ini adalah ruang warna Yxy, dimana Y adalah kecerahan dan x dan y adalah koordinat kromatisitas yang dihitung dari nilai tristimulus XYZ. Koordinat kromatisitas x dan y dihitung dari nilai tristimulus XYZ menurut rumus berikut:

Kelemahan utama sistem 1931 adalah bahwa jarak yang sama pada grafik tidak mewakili perbedaan warna yang dirasakan secara setara karena non-linearitas pada mata manusia.

Bagan Kromatisitas UCS CIE 1976

Skala Kromatisitas Seragam (UCS) dikembangkan untuk meminimalkan keterbatasan sistem tahun 1931. Hal ini dimaksudkan untuk memberikan jarak warna yang lebih seragam untuk warna-warna dengan pencahayaan yang kira-kira sama. Bagan CIEUCS tahun 1976 menggunakan koordinat u’ dan v’. Simbol u’ dan v’ dipilih untuk membedakannya dari koordinat u dan v pada sistem CIE-UCS tahun 1960 yang serupa namun berumur pendek. Koordinat kromatisitas u’ dan v’ juga dihitung dari nilai tristimulus XYZ menurut rumus berikut:

Kolorimetri (lanjutan)

Koordinat Helmholtz

Kumpulan koordinat alternatif dalam sistem CIE, Panjang Gelombang Dominan dan Kemurnian (juga dikenal sebagai koordinat Helmholtz), berkorelasi lebih erat dengan aspek visual rona dan kroma. Panjang gelombang dominan (DW) suatu warna adalah panjang gelombang spektrum warna yang kromatisitasnya berada pada garis lurus yang sama dengan titik sampel (S) dan titik iluminasi (N) (untuk pengukuran sumber cahaya, titik iluminasinya adalah x= 0,333 dan y=0,333). Kemurnian, juga dikenal sebagai kemurnian eksitasi, adalah jarak dari titik iluminan (N) ke titik sampel (S), dibagi dengan jarak dari titik iluminan (N) ke lokus spektrum (DW).

Kemurnian = (NS) / (N-DW)

Cara di atas hanya berlaku untuk warna spektral, yaitu warna yang muncul dalam spektrum tampak. Apabila pengukuran warna non-spektral, yaitu warna yang tidak muncul dalam spektrum tampak dan terletak di dalam daerah segitiga yang dicakup oleh 3 titik N, R dan B, digunakan Panjang Gelombang Dominan Komplementer (CDW). Hal ini karena titik intersepsi P yang seharusnya merupakan Panjang Gelombang Dominan tidak memiliki panjang gelombang yang sesuai. Garis dari N ke P diperpanjang ke belakang untuk menentukan Panjang Gelombang Dominan Komplementer (CDW). Kemurnian warna non-spektral dihitung dari:

Kemurnian = (N-S’) / (NP)

Panjang gelombang dan kemurnian dominan biasanya digunakan dalam spesifikasi warna LED.

Temperatur warna

Warnanya berubah dari merah tua menjadi oranye, kuning, putih, dan akhirnya putih kebiruan seiring dengan meningkatnya suhu. Sebagian besar sumber cahaya alami, seperti matahari, bintang, dan api berada sangat dekat dengan lokus Planckian.

Beberapa sumber cahaya memiliki warna yang sesuai dengan warna radiator yang penuh jika radiator tersebut ditahan pada suhu tertentu. Untuk beberapa tujuan, akan lebih mudah untuk mengklasifikasikan sumber cahaya dengan mengutip suhu warnanya (diukur dalam Kelvin). Kurva Temperatur Warna dari 1.500K hingga 10.000K dapat diberikan. Selama cahaya yang diukur mendekati sumber benda hitam, hasilnya cukup akurat. Oleh karena itu, lokus sangat berguna dalam klasifikasi ‘kulit putih’. Temperatur warna banyak digunakan di kalangan produsen lampu dan layar.

Suhu Warna Berkorelasi

Garis suhu iso adalah garis lurus yang semua warna pada garisnya tampak sama secara visual. *uv digunakan untuk menentukan deviasi dari lokus benda hitam. Deviasi maksimum untuk *uv diatur pada ±0,02.

CCT tidak cocok untuk mengukur sumber cahaya yang memiliki kurva pancaran spektral pita sempit yang tidak mendekati kurva benda hitam (misalnya LED).

Spektroradiometri

Banyak kurva distribusi daya spektral yang berbeda dapat menghasilkan efek visual yang sama yang kita sebut warna. Artinya warna sumber cahaya tidak memberitahu kita sifat distribusi daya spektralnya.