Blog categories

Comments

Barwa światła

Czym jest temperatura barwowa

Światło białe (słoneczne, emitowane przez żarówki, halogeny, świetlówki czy źródła LED) może mieć różną barwę, a dokładnie może dawać różne wrażenie barwy. Parametr, który to opisuje to temperatura barwowa i podawany jest w Kelwinach. Obok współczynnika oddawania barw ma największy wpływ na kolory we wnętrzu. Pewnie już to wiesz. Ale mimo to namawiam Cię do przeczytania tego artykułu. W całości. Bo kilka faktów może Cię zaskoczyć. Zacznę jednak od rzeczy najbardziej oczywistych.

Im niższa wartość temperatury barwowej, tym cieplejsze, bardziej żółte światło. Wraz ze wzrostem wartości światło staje się bardziej białe, a następnie zyskuje niebieskawy odcień.

Bardzo ciepłe światło daje paląca się świeca (1800-2000K), ciepłe zapewnia zwykła żarówka (2500-2700K) i żarówka halogenowa (3000K). Ciepłą barwą raczy nas wschodzące i zachodzące Słońce. Ale im bliżej godzin południowych, tym światło słoneczne staje się chłodniejsze, by w południe osiągnąć około 5500K.

Image module

Jak barwa światła wpływa na kolory i samopoczucie

Światło ciepłe (1800 – 3300K) działa relaksująco, uspokaja, wycisza, a nawet usypia (jeśli nie jest go zbyt dużo). Im niższa wartość, tym efekt tego relaksowania bardziej odczuwalny. O zachodzie Słońca bardzo ciepłe (około 2500K) i delikatne światło uruchamia w mózgu produkcję melatoniny, nazywanej hormonem snu i odpowiadającej za jego prawidłowy, zdrowy przebieg. Przełamuje chłodne kolory, jeszcze mocniej podkreśla ciepłe. Przyda się wieczorem w sypialni lub w salonie, gdzie pozwoli spokojnie odpocząć po ciężkim dniu. Do oświetlenia wnętrz mieszalnych najlepiej wybierać  światło o temp. barwowej między 2700 a 3300K. Gdy zdecydujesz się na wartość 2500K lub niższą, licz się z wyraźnie  żółtym a nawet pomarańczowym efektem, który mocno zmienia kolory.

UWAGA – bardzo ciepłe światło poniżej 2500K sprawdza się tylko jako delikatny akcent, wprowadzający nieco dekoracyjnego efektu we wnętrzu. Bardzo jasne nie będzie komfortowe.

Światło o temperaturze barwowej w okolicach 4000K ma barwę białą neutralną. Wpływa na człowieka pobudzająco, sprzyja skupieniu. Takie jest światło słoneczne późnym rankiem. W organizmie człowieka zwiększa się wtedy produkcja kortyzolu. Jest on wprawdzie nazywany hormonem stresu, ale w odpowiednich dawkach pobudza do działania. Barwa 4000K sprawdza się w przestrzeniach do pracy, ale w zimowy poranek, gdy za oknem jeszcze jest ciemno, pomaga rozbudzić się podczas porannej toalety w łazience. Nie zmienia charakteru materiałów i kolorów. Białe odcienie pozostają w tym świetle białe. 

Temperatura barwowa w okolicach 5000K lub wyższa to barwa zimna białego światła. Działa bardzo pobudzająco. Takie jest światło naturalne w środku słonecznego dnia. Jest go wtedy również najwięcej. W tym czasie w ciele człowieka produkowana jest serotonina, hormon szczęścia, który zapewnia energię do działania. We wnętrzach mieszkalnych właściwie nie stosuje się takiego światła, choć warto z niego korzystać w określonych porach, by zapewnić sobie dodatkowy zastrzyk energii. Służą do tego oprawy o regulowanej barwie – tzw. tunable white (o czym napiszę w innym artykule).  Zimna barwa zmienia charakter oświetlanej przestrzeni, mocno podkreśla chłodne kolory, bardzo przełamuje ciepłe, ma w sobie dużo niebieskiego i fioletu, a wieczorem może zaburzać produkcję melatoniny, hormonu odpowiedzialnego za sen.

Wybierając lampy do wnętrza masz więc do dyspozycji trzy zakresy temperatur barwowych o bardzo różnym wpływie na samopoczucie i kolory otaczającej przestrzeni. Każdy z nich odpowiada światłu słonecznemu w innej porze dnia. 

Image module

Te różne barwy białego światła zestawione razem wyraźnie się od siebie różnią. To samo wnętrze oświetlone ciepłym światłem będzie wyglądać zupełnie inaczej w zimnym.

Barwa światła w pomieszczeniu wpływa również na subiektywne odczucia przebywających w nim osób. W ciepłym świetle poczujemy się przytulnie, w zimnym niektórzy z nas mogą nawet odczuć fizyczny chłód.

Image module

Barwa światła słonecznego

Przypomnę, że Słońce daje nam światło o najwyższym możliwym współczynniku oddawania barw równym 100. Wynika to z faktu, że widmo światła słonecznego jest ciągłe , czyli ma w sobie wszystkie kolory od czerwonego przez pomarańczowy, żółty, zielony po niebieski i fioletowy (czyli wszystkie kolory tęczy). Ale widmo to w zależności od pory dnia, znacząco się zmienia.

W południe światło słoneczne wydaje się białe i pobudzające. Ma temperaturę barwową około 5500K.

Jego wykres spektralny wygląda mniej więcej tak:

Image module

Jak już pisałem, wrażenie barwy światła słonecznego docierającego na Ziemię zmienia się w zależności od pory dnia, pogody, ale też pory roku, a w pewnym stopniu także zanieczyszczenia powietrza. Przed zmierzchem staje się bardzo ciepłe, pomarańczowe czy nawet czerwone. Dzieje się tak dlatego, że zawarte w atmosferze kropelki wody, kryształki lodu i drobiny pyłów rozpraszają promieniowanie słoneczne, najbardziej niebieskie i fioletowe, ale też zielone i żółte. Wieczorem światło przechodzi dłuższą drogę w atmosferze, przez co efekt tego rozpraszania jest silniejszy. Ma wtedy temperaturę barwową około 2500K.

Spektrum tego światła wygląda wtedy tak:

Image module

Temperatura barwowa a współczynnik oddawania barw CRI

Bardzo ważna rzecz – temperatura barwowa w żadnym stopniu nie jest związana ze współczynnikiem oddawania barw i nic nie mówi na temat zdolności odwzorowywania kolorów.

Światło o różnej temperaturze barwowej, 2700K, 3000K, 4000K czy 5000K, może mieć współczynnik oddawania barw Ra (CRI) równy 100. Tak jest w przypadku światła słonecznego. Południowa ściana Lhotse, jednego z himalajskich ośmiotysięczników, w słoneczny, bezchmurny dzień będzie niemal oślepiać idealną bielą śniegu, a szarość granitowych skał będzie chłodna, jak spojrzenie mojej córki, gdy się czepiam, że nie sprząta. Wszystko dzięki światłu o temperaturze barwowej około 5500K (albo nawet wyższej). Ale ta sama ściana w promieniach zachodzącego Słońca stanie się pomarańczowa. Promienie słoneczne przechodzić będą wtedy dłuższą drogę w atmosferze i część światła fioletowego, niebieskiego, zielonego i nieco żółtego ulegnie rozproszeniu. Najwięcej będzie pomarańczu i czerwieni, a temperatura barwowa spadnie do 2500K. Po szarości skał i bieli śniegu nie zostanie nawet ślad. Choć światło, które wprowadzi tyle zamieszania w zimowy krajobraz, wciąż będzie miało CRI równy 100.

Image module

LED CRI98 i trzy różne temperatury barwowe

Oto przykład oprawy z wbudowanym źródłem LED, którą producent – firma Labra, oferuje w trzech wersjach o temperaturach barwowych 2700, 3000 i 4000 Kelwinów.

Wszystkie wersje mają bardzo wysoki współczynnik oddawania barw CRI = 98. Ale efekt oświetlenia płyty z gresu wielkoformatowego (GRESPANIA Coverlam Calacatta Mix Pulido) w każdej z tych wersji będzie inny. Przy bardzo ciepłym świetle 2700K biel marmuru, a właściwie gresu, stanie się żółta. Przy nieco mniej ciepłej barwie 3000K biel będzie tylko delikatnie”przełamana”, a w świetle 4000K będzie neutralna, choć da się zauważyć niebieskie “nuty”.

Przy wyborze barwy światła do wnętrza warto mieć świadomość, jak wpływa ona na kolory, nie tylko na samopoczucie.

Również przy dobieraniu próbek materiałów do projektu dobrze oglądać je w takim świetle, jakie przewidujemy do wnętrza. Jeszcze lepiej sprawdzić, jak będą wyglądać w różnych temperaturach barwowych.

Image module

Skąd “temperatura” w barwie światła?

Skoro mowa jest o barwie światła, to dlaczego nazywamy ją temperaturą i opisujemy  w Kelwinach, czyli jednostce temperatury?

Wyobraź sobie kawałek rozgrzanego, metalowego pręta. Przy niższych temperaturach, rzędu kilkuset stopni Kelwina, pręt będzie emitował jedynie ciepło. Wraz ze wzrostem temperatury metal zacznie świecić. Najpierw, przy około 800 K (525°C) „tępym” czerwonym światłem, które przy dalszym rozgrzewaniu stanie się intensywnie czerwone, następnie jasno-czerwone. Rozgrzany do temperatury 2500K będzie świecić światłem żółtym. Gdy osiągnie 5000K zyska biały odcień, przy 6000 K stanie się niebieskawo-biały. Do tej zmieniającej się wraz ze wzrostem temperatury barwy świecącego pręta odnosi się właśnie temperatura barwowa.

A właściwie prawie. Bo tak naprawdę temperatura barwowa odnosi się do barwy światła ciała doskonale czarnego. Wiem, że samo to pojęcie jest wystarczająco zniechęcające, żeby dalej już nie czytać. Dlatego nie będę opisywał czym to ciało dokładnie jest. Wspomnę tylko, że po angielsku brzmi dużo lepiej (black body) i istnieje tylko teoretycznie. Prawie doskonale czarnym ciałem jest Słońce. Ma ono temperaturę 5772 Kelwinów, która jest jednocześnie temperaturą barwową światła, jakie emituje. W pogodne, bezchmurne południe takie światło będziemy widzieć na Ziemi. (Tb może wynieść około 5500K, bo część promieniowania zostaje rozproszona, tyle, że w dużo mniejszym stopniu, niż wieczorem). Również wolframowy pręcik żarówki jest ciałem prawie doskonale czarnym. Rozgrzany do temperatury 2700K będzie dawał żółtawo-białe światło o temperaturze barwowej bliskiej 2700K. Ale gdy ściemnimy taką żarówkę, zmniejszając napięcie płynącego przez nią prądu, sprawimy, że temperatura żarnika spadnie do 2500, 2000 a nawet 1800K. Zatem i temperatura barwowa takiej świecącej słabiej żarówki będzie niższa. Z kolei płomień świecy to świecące cząsteczki węgla rozgrzane do temperatury 2000K i taką właśnie ma on temperaturę barwową.

Zatem temperatura barwowa odnosi się do wszystkich źródeł światła, których świecenie jest efektem ich rozgrzania do bardzo wysokich temperatur (Słońce, świeca, ognisko, tradycyjna żarówka, żarówka halogenowa). Wrażenie barwy ich światła odpowiada temperaturze, do jakiej są rozgrzane.

Image module

Skorelowana temperatura barwowa – CCT

A co z lampami fluorescencyjnymi, lampami sodowymi, czy LED’ami? One nie są tak gorące. Dlatego do opisania ich barwy światła stosuje się skorelowaną temperaturę barwową (skrót CCT – correlated color temperature), wyrażaną również w Kelwinach. Opisuje ona wizualny odcień barwy światła najbardziej zbliżony do barwy światła ciała doskonale czarnego (lub Słońca lub żarówki) rozgrzanego do danej temperatury. Na przykład świetlówka kompaktowa (fluorescencyjna) może być oznaczona jako 2700K, ponieważ ma zbliżony wizualny odcień, co światło żarówki (przypomina światło żarówki). Jednak w przeciwieństwie do niej, świetlówka nie “pali” się przy 2700 stopniach Kelwina. Jej oznaczenie K podane jest wyłącznie na podstawie wizualnego podobieństwa do światła żarówki.  Lampa fluorescencyjna nie ma również takiego samego rozkładu widma światła. Ma widmo niepełne, poszarpane, w którym brakuje wielu kolorów światła. Jedyne podobieństwo dotyczy tylko wrażenia barwy światła.

Podsumowując – różne typy źródeł światła, na przykład zwykła żarówka, świetlówka kompaktowa i LED o takiej samej skorelowanej temperaturze barwowej będą miały zbliżony wizualny odcień barwy światła. Ale gdy będą “świecić się” razem, różnice w barwie światła mogą być zauważalne.  Warto o tym pamiętać.

Image module
Image module

Jaką barwę światła wybrać?

Zacznę od tego, czego nie robić. Jeśli zależy Ci na spójnym efekcie oświetleniowym we wnętrzu, nie mieszaj źródeł światła o różnej temperaturze barwowej.  Niemal na każdym kroku można zobaczyć, jak wyglądają przestrzenie z pomieszanymi różnymi odcieniami białego światła. W przychodniach, szkołach, basenach, urzędach, sklepach, nawet w eleganckich hotelach SPA, nie mówiąc już o zwykłych klatkach schodowych, spotkać można dowody na brak świadomości istnienia czegoś takiego jak temperatura barwowa. W skrajnych przypadkach w jednej oprawie zamontowane są 4 świetlówki, każda o innej barwie.

Image module

To przypadkowe połączenie źródeł światła o różnych temperaturach barwowych widoczne jest również w przestrzeni publicznej. Szczególnie w miejscach, gdzie obok latarni z lampami sodowymi o pomarańczowym świetle ustawione są nowe słupy z modułami LED o chłodnej lub neutralnej barwie.

Image module

Sam wybór źródeł światła o takiej samej skorelowanej temperaturze barwowej, np. 2700K, może jednak nie wystarczyć. Jeśli w jednym wnętrzu znajdą się zwykłe żarówki, świetlówki i LED’y, efekt może być dla uważnego obserwatora niezadowalający. Żarówki będą miały temperaturę barwową taką samą, jak temperatura w jakiej świecą. Świetlówki i LED’y będą tylko “udawać” takie samo światło. Świetlówki zrobią to byle jak, bo ich technologia nie pozwala im na nic więcej. Średniej jakości LED’y zrobią to lepiej, ale dopiero diody dobrej jakości, o wysokim współczynniku oddawania barw CRI (90 lub więcej) i stosunkowo równomiernym rozkładzie widma dadzą bardzo dobry efekt. Gdy obok siebie zaprojektujesz lampę z wbudowanym LED o wysokim CRI i lampę z “żarówką” LED o niższym CRI, obie o takiej samej deklarowanej przez producentów barwie światła, efekt może być taki, jak na zdjęciu. 

Image module

Uważam, że najbezpieczniejszym rozwiązaniem jest wybór do jednego pomieszczenia jednego rodzaju źródeł świata.

Mogą to być różne lampy na gwint E27, do których zamontujemy tylko jeden rodzaj “żarówek” LED. Trzeba się tylko liczyć z tym, że producenci źródeł światła nieustannie zmieniają swoje produkty. Może się więc zdarzyć, że po roku, gdy będzie trzeba wymienić trzy “źarówki” z dziesięciu, dostępne modele będą miały nieco inne parametry.

Mogą to być też oprawy z wbudowanym jednym rodzajem modułu LED. Wielu producentów wykorzystuje jeden rodzaj diód do wielu lamp ze swojej oferty. W takim przypadku, gdy wszystkie lampy będą miały taką samą temperaturę barwową i taki sam CRI (najlepiej 90, jeszcze lepiej 98), możemy mieć pewność, że światło we wszystkich miejscach pomieszczenia będzie identyczne.

Image module

Wybór barwy ze względu na wpływ na człowieka.

ODPOCZYNEK i RELAKS

Ciepłe białe światło o temperaturze barwowej 2700 lub 3000K to dobry wybór do sypialni czy pokoju dziennego, gdzie bardzo często spędzamy czas wieczorem. 2700K będzie bardziej żółte, nieco bliższe światłu świecy. Jeśli chcesz ograniczyć efekt ocieplenia kolorów oświetlanej przestrzeni, zdecyduj się na 3000K. Wciąż ciepłe i relaksujące światło nie będzie tak bardzo żółte, jak 2700K. Jeśli chcesz wybrać jeszcze cieplejszą barwę, 2500, 2000 a nawet 1800K, zrób to w ograniczonym zakresie. Możesz na przykład zastosować kilkuwatowe “retro żarówki” LED. Dadzą one niewiele światła, nie zmienią kolorów, stworzą za to przytulny nastrój. Główne oświetlenie wnętrza powinno mieć co najmniej 2700K.

Image module

PRACA, SKUPIENIE, UWAŻNOŚĆ

W biurze, czy gabinecie sprawdzi się temperatura barwowa 4000K, bo wpływa na człowieka pobudzająco. Takie światło przydałoby się też w ciemny, zimowy poranek w łazience przy myciu zębów lub w garderobie podczas mozolnego ubierania się do pracy. Warto rozważyć je również do pokoju dzieci. Neutralna biała barwa ułatwi rodzicom sprawne przejście przez trudny proces porannej pobudki, pomoże też skupić się pociechom podczas odrabiania lekcji. Pamiętaj jednak, że wieczorem taka barwa nie będzie sprzyjać wyciszeniu się i utrudni zasypianie. Wybór nie jest łatwy, ale na szczęście jest na to rozwiązanie.

Image module

RAZ PRACA i SKUPIENIE / RAZ ODPOCZYNEK i RELAKS

W pomieszczeniach, gdzie np. rano potrzebne jest pobudzenie a wieczorem odpoczynek idealnie byłoby więc mieć do dyspozycji zarówno barwę neutralną jak i ciepłą. By to osiągnąć, możesz zastosować dwie grupy opraw, ale byłoby to ich dublowaniem. Innym pomysłem może być przeznaczenie niektórych opraw do relaksującego oświetlenia wieczornego (2700 – 3000K), gdy reszta lamp (4000K) będzie służyć do pracy, nauki czy innych aktywności wymagających nieco więcej energii i skupienia.

Ciekawym rozwiązaniem mogą być oprawy z modułem LED o zmiennej temperaturze barwowej, tzw. tunable white. Są one uzupełnieniem koncepcji Human Centric Lighting (HCL), która stawia człowieka w centrum procesu projektowania oświetlenia. Zakres regulowanej barwy światła takich lamp to najczęściej 2700 – 6000K i pozwala dostosować oświetlenie do aktualnych potrzeb jego użytkowników. Więcej napiszę o tym w kolejnym artykule, co już zresztą zapowiedziałem wcześniej.

Wybierając barwę światła należy sobie zadać pytanie, jaka funkcja wnętrza będzie ważniejsza. Osobiście polecam 2700-3000K do pomieszczeń typu sypialnia, pokój dzienny i kuchnia. 4000K do gabinetu czy pracowni. W łazience częściej proponuję 3000K, ale pamiętając, że 4000K będzie lepszym światłem do toalety twarzy i makijażu, szczególnie rano, gdy potrzebny jest zastrzyk energii.

Wybór może być trudny, ale ułatwić go może drugi czynnik.

Image module

Wybór barwy ze względu efekt kolorystyczny.

Jeśli głównym materiałem we wnętrzu jest śnieżna biel lub materiał, którego ta biel jest istotną częścią (np. marmur statuario, bianco gioia albo calacatta) i chcesz ją utrzymać, rozważ 4000K. Przy 3000K, a tym bardziej 2700K, biel zyska ciepły, kremowy odcień.

Jeśli lubisz ciepłe szarości, ciepły odcień drewna, i nawet zimne materiały wolisz nieco przełamać, wybierz 3000K lub nawet 2700K.

Jeśli zdecydujesz się na oświetlenie o temperaturze barwowej 2000-2500K, licz się z tym, że wszystko nabierze żółto-pomarańczowego wyrazu.

Najlepiej wcześniej sprawdź, jak wybrane materiały będą wyglądać w świetle ciepłym i neutralnym.

Nie zapominaj też o współczynniku oddawania barw. Bez CRI co najmniej 90 całe zamieszanie z pieczołowitym dobieraniem kolorów i materiałów we wnętrzu traci nieco sens. Więcej na ten temat znajdziesz tu – ODDAWANIE BARW

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

div#stuning-header .dfd-stuning-header-bg-container {background-image: url(https://www.warsztatwnetrz.pl/wp-content/uploads/2020/02/temp-barwowa-header-1.jpg);background-size: initial;background-position: center center;background-attachment: initial;background-repeat: initial;}#stuning-header div.page-title-inner {min-height: 380px;}