Matematyczny opis barwy źródeł światła

Barwa światła jest wrażeniem wzrokowym, który wraz z odczuciem jaskrawości stanowi zespół czynników towarzyszących procesowi widzenia. Wrażenie barwy jest odczuciem subiektywnym, nie może więc być podstawą obiektywnej oceny barwy. Dlatego też stworzono matematyczny opis barwy, który pozwala uniknąć wszelkich niejednoznaczności wynikających z różnicy odczuć. Problemami pomiarów, obliczeń i oceny barw zajmuje się jeden z działów nauki zwany kolorymetrią.

Międzynarodowa Komisja Oświetleniowa CIE opracowała w 1931 roku trójwymiarowy układ barw x, y, z, którego dwuwymiarową interpretację przedstawia rysunek.

Linia ograniczająca obszar barw nazywana jest trójkątem kolorów lub krzywą barw. Każdy punkt trójkąta kolorów odpowiada charakterystyczna długość fali zakresu widzialnego. Barwy zależnie od długości fali przesuwają się zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Np. długości fali 380 nm odpowiada punkt o współrzędnych (x = 0,17; y = 0,05) leżący w lewym narożniku wykresu, a linii 760 nm odpowiada punkt o współrzędnych (x = 0,73; y = 0,27) leżący w prawym narożniku. Odcinek wykresu stanowiący podstawę trójkąta nosi nazwę prostej purpur. Jest to odcinek nie będący miejscem barw spektralnych, gdyż odpowiada barwom powstałym ze zmieszania barw czerwonej i niebieskiej. Punkt o współrzędnych ( x= 0,33; y = 0,33; z = 0,33) leżący w centralnej części trójkąta nazywa się punktem bieli równoenergetycznej. Ułatwia on dalszą interpretacje wykresu. Jeżeli połączy się dowolny punkt krzywej spektralnej z punktem bieli uzyskuje się linie jednakowego odcienia barwy, noszącej nazwę linii długości fali dominującej. Na wykresie barw bardzo często umieszcza się krzywą chromatyczności ciała czarnego, wyskalowaną w jednostkach temperatury, oraz punkty chromatyczności podstawowych iluminantów.

Lucyna Hemka