Barevná teplota

Barevná teplota daného zářiče je termodynamická teplota černého tělesa, při které by vysílalo světlo, které vzbuzuje v normálním lidském oku stejný barevný vjem jako daný zářič.[1]

• Obvyklé značení: Θ_color, Θ_chrom, Θ_c, případně T_color, T_chrom, T_c
• Jednotka v SI: kelvin, značka K[1]

Znázornění barev složeného světla podle barevné teploty (pro záření vydávané dokonale černým tělesem)

Jak ukazuje obrázek, je tato veličina vhodná pro chrakterizaci pouze takového záření, které vykazuje stejný barevný vjem jako složené tepelné záření (sálání) dokonale černého tělesa, tedy se spektrem daným Planckovým rozdělovacím zákonem, jevícím se ve výsledku jako červené, žluté, bílé či modré (nelze např. použít pro zelené či fialové světlo – tepelné záření s maximem o vlnové délce zeleného světla se díky složení se zářením okolních vlnových délek jeví jako bílé, u maxima fialové barvy jsou složky kratších vlnových délek (ultrafialové) neviditelné a modrý výsledek je tak dán složením fialového se zářením vyšších vlnových délek, tedy modrou a zelenou složkou). Podobné spektrum mají mnohá tělesa s příslušnou teplotou, u kterých je čárová složka spektra pohlcena nebo rozptýlena (např. záření rozžhavených kovů a hornin, hustého plazmatu, tedy i hvězd – proto neexistují zelené hvězdy). Je tedy vhodná i pro „klasické“ světelné zdroje (kromě Slunce např. svíčka a žárovka), nikoli pro zdroje s výraznějším uplatněním čárového spektra (chemicky zbarvený plamen, elektroluminiscenční diody jiných barev a výbojky, pokud není jejich záření vhodně upraveno luminofory apod.)

Pro tyto účely je definována jiná podobná veličina, vhodná i pro charakterizaci monochromatického světla, tzv.

• Černá (též jasová) teplota Θ_black daného zářiče při určité vlnové délce ${\displaystyle \lambda \,\!}$ je termodynamická teplota černého tělesa, při které by byl jeho jas (při stejné vlnové délce) stejný, jako spektrální jas daného zářiče.[1] Platí:

${\displaystyle {\frac {1}{\Theta }}-{\frac {1}{\Theta _{\mathrm {black} }}}={\frac {\lambda k}{hc}}\,\ln \alpha _{\lambda }\,}$, kde ${\displaystyle \alpha _{\lambda }\,}$ je relativní spektrální pohltivost světla u povrchu zářiče.[1]

Barevná teplota se měří v kelvinech a udává se v nich i v běžné praxi (na rozdíl od běžné teploty se nepoužívá Celsiova stupnice).

Teplota chromatičnosti a lidský zrak

Fotografie v různých teplotách chromatičnosti

Zrak člověka má schopnost barevnou teplotu subjektivně přizpůsobovat světelným podmínkám – bílý papír vnímá jako bílý, i když je vlivem osvětlení zabarvený. Fotoaparáty a kamery se naproti tomu musí na barevnou teplotu nastavovat – vyvažovat. Lidské oko dokáže takto adaptovat i obraz silně ovlivněný barevným světlem – v lidském mozku existuje oblast, jakási paměť pro barvy, která si pamatuje, jakou barvu by rámcově měly mít věci, s kterými daný jedinec přichází do styku (obloha, vegetace, lidská pokožka, …).

Teplota na povrchu Slunce činí asi 5 800 K, proto ho lidé (pod atmosférou) vnímají jako žluté, na orbitě jako bílé (i když maximum jeho vyzařování je v zelené části viditelného spektra ^[zdroj?!]).

Slunce je viděno ze Země jako červené jen při svém východu a západu, tedy když je nízko nad obzorem a sluneční světlo na Zemi dorazí až poté, co vykonalo dlouhou (delší) cestu nižšími a hustšími vrstvami atmosféry. Molekuly vzduchu více rozptylují kratší vlnové délky světla (modré světlo), takže to se k pozorovateli dostane už zčervenalé. Právě díky rozptýlenému (nepřímému) světlu se obloha jeví jako modrá. Obsahuje-li ovšem atmosféra velké množství vodních par, dojde k absorpci i vlnových délek odpovídajících modré barvě a dešťové mraky se pak na obloze jeví, jako že mají šedou až černou barvu.