Temperaturen en kleuren.

Naar aanleiding van deze discussie waarin beweerd wordt dat 2000k oranje achtig wit is.

Ik had me tot zojuist vergist in celcius vs K, maar dat scheelt ruwweg 300 graden. Dus 2000k beschouw ik even als 1700C.

1200C ken ik als "fel wit, nauwelijks nog een rode/gele tint te herkennen". Kijk maar eens naar dit filmpje. (ik weet niet waar het filmpje over gaat, maar hij kwam bij image search naar boven en toont op 9 sec duidelijk wat ik als ongeveer 1200 herken).

Wie kan dat verschil verklaren?

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Overbelichting van de camera. De reflecties op die meneer zijn gezicht en de (witte) muur zijn oranje-rood.

Die 2000K slaat op het spectrum dat een zwarte straler (zoals de zon of een gloeilamp) uitstraalt op die temperatuur.

1200K (of 1200C) geeft geen wit licht, tenzij er een ander mechanisme speelt

Op 25 juni 2019 09:13:11 schreef rew:
Naar aanleiding van deze discussie waarin beweerd wordt dat 2000k oranje achtig wit is.

Ik had me tot zojuist vergist in celcius vs K, maar dat scheelt ruwweg 300 graden. Dus 2000k beschouw ik even als 1700C.

Volgens mij is haal je hier kleurtemperatuur en oventemperatuur/vuur door elkaar.
De kleurtemperatuur wordt voor een groot gedeelte bepaald door het materiaal wat verhit wordt.
Volgens mij is er geen direct verband tussen de hitte en daarmee de kleur van een vuur in graden uitgedrukt en kleurtemperatuur in graden Kelvin.

10000k is bijvoorbeeld blauw..

Op 25 juni 2019 09:53:34 schreef Mrkiemrk:
[...]
Volgens mij is er geen direct verband tussen de hitte en daarmee de kleur van een vuur in graden uitgedrukt en kleurtemperatuur in graden Kelvin.

Dat is er wel: als het stralende object een perfect zwart oppervlak heeft. Ofwel een "ideal blackbody radiator" in natuurkundige termen. Als je het (infrarood / rood / geel / wit / UV etc) licht daarvan in een spectrum ontleedt, en daarvan het maximum opzoekt (dus de golflengte waarvan het meeste licht uitgestraald wordt in vergelijking met de andere golflengtes), dan heb je de met die temperatuur corresponderende kleur gevonden. Vandaar "kleurtemperatuur". Dus 1:1 verband, maar in een specifieke context.

Hoe dat voor andersoortige oppervlakken zit weet ik ook niet, maar je kunt dus best stellen "roodgloeiend -> kleurtemperatuur = roodachtig" (en het roodgloeiende voorwerp zal ongeveer daarmee corresponderende temperatuur hebben).

pietplof

Golden Member

Heel erg lang geleden, studerende voor de acte wis-en natuurkunde heb ik, echt, geleerd dat men bij de schalen van Celcius, Fahrenheit en Réaumur spreekt van graden maar bij Kelvin wordt dat niet gebruikt.
Dus... 100 graden C. Maar 373,15 K

In de tabel bij de bijdrage van ,, mrkiemrk" staat dat, naar mijn bescheiden mening fout.

Het kan zijn dat genoemde afspraak in de loop der jaren is gewijzigd maar dat is mij dan ontgaan.

festina lente

Theoretisch is het inderdaad Kelvin (zonder graden), maar in de praktijk worden beide gebruikt.

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com

Het is inderdaad kelvin, zonder graden. En zelfs zonder hoofdletter.
Als je Kelvin schrijft, dan bedoel je lord Kelvin waar de eenheid naar is genoemd. Maar de eenheid voluit geschreven is kelvin. Afgekort is het K, dan weer wel met een hoofdletter.
Is overigens bij alle eenheden zo, b.v. ampere, A, volt, V, coulomb, C.

Op 25 juni 2019 09:53:34 schreef Mrkiemrk:
Volgens mij is er geen direct verband tussen de hitte en daarmee de kleur van een vuur in graden uitgedrukt en kleurtemperatuur in graden Kelvin.
10000k is bijvoorbeeld blauw..

Waarom denk je dat de warmste vlammetjes blauw zijn?

Kleurtemperatuur is gedefinieerd als temperatuur van een thermische straler die die kleur licht afgeeft.

Frederick E. Terman

Golden Member

Lang geleden was het 'graden Kelvin'. Maar in de tijd dat @pietplof en ik ons onderwijs genoten, was het al kelvin; en ook daarna is het niet meer veranderd.

Wat voor kleur een gloeiend voorwerp lijkt te hebben hangt inderdaad enorm van de helderheid en de omgeving af.
Als je 's avonds bij een plattelandssmederij ziet hoe het ijzer net uit het vuur komt, lijkt dat ijzer witgloeiend. Maar overdag zou je zien dat het eerder rood/oranje is.

Afgezien daarvan, zonder overbelichting is inderdaad de kleur van een echt gloeiend voorwerp wel ongeveer hetzelfde als de kleur die een 'zwart lichaam' van dezelfde temperatuur zou hebben.
Ga je het licht op andere manieren opwekken, door chemoluminiscentie of door leds bijvoorbeeld, dan kun je natuurlijk andere spectrale verdelingen maken.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Mijn stelling is dat veel dingen "redelijk" zwarte stralers zijn. Infrarood cameras met temp-meting gaan daarvanuit. Kijk naar de raspberry pi 4 temperatuur metingen en die gast vertelt dat het glimmende metaal vooral weerkaatst en de 30 graden die daar gemeten wordt is dan z'n eigen weerspiegelde lichaam (normaliter wel onder de 30, maar vandaag zou het kunnen kloppen).

Dus dat is een uitzondering op de: alles werkt toch wel aardig als zwarte straler.

Mijn moeder had(*) heeft een keramiekoven. Als je dan naar binnen kijkt (door het kijkgaatje: dat ding mochten we nooit opendoen als ie heet was!) zie je bij 1200 gewoon net als op dat filmpje een fel witte gloed. Lastig om daarbinnen details te zien omdat vrijwel alles daarbinnen dan diezelfde witte kleur heeft.

Maar goed. We lijken niet verder te komen. :-(
iemand zegt: wat je in het filmpje ziet is oranje niet wit.
iemand zegt: dat eea geen zwarte straler is, volgens mij met een paar kleine uitzonderingen: welles.

Blauwe vlammetjes zijn voor zover ik me herinner ongeveer 1500C, rond de 1800K. Wel heter dan de 1200 van de oven, maar nog steeds niet de als Geel-oranje te boek staande 2000k van de led.....

Die 1500C van aardgas-vlam heb ik even zitten googlen. Eerste hit hint naar dat dit te weinig is en noemt 2770C. 2700K wordt al als "warm wit" bestempeld. die 2770C is ruim 3000K, maar aan de onderkant van "niet-warm" wit.

(*) "Had" omdat ik hem al zeker 20 jaar niet meer in actie heb gezien...

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Zo.. ik leer een hoop bij op deze warme dag..?

Frederick E. Terman

Golden Member

Op 25 juni 2019 14:15:16 schreef rew:
Mijn stelling is dat veel dingen "redelijk" zwarte stralers zijn.

Ja, dat is ook mijn opvatting (zie boven).
Om de uitlaattemperatuur van de CV-radiatoren te meten (om de inlaatkraan in te stellen) heb ik indertijd gewoon zwarte tape om de (glimmende) buis gedaan, om daarna een IR-thermometer te kunnen gebruiken. Ook daar was de fout maar klein.

Het blauw van een gasvlam is geen black-body straling, maar wordt veroorzaakt door de ionisatie van de verschillende gassen in de vlam.
(Bij een onvolledige verbranding stralen de gloeiende roetdeeltjes, die je dan krijgt, wél 'zwart'. Dat is het gele licht dat je dan ziet.)

Het licht in de keramiekoven is te fel om goed met het blote oog te beoordelen. Als je er een kamer mee zou verlichten, zou blijken dat het toch wel een heel erg 'warme' kleur is in vergelijking met een gewone lichtbron.
In het filmpje uit de startpost zie je ook dat de kleur eigenlijk oranje is.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Je moet lichtbronnen onderverdelen in quantumstralers en thermische stralers.
Een led is eeen typische quantumstraler. De spanning over een PN junctie is afhankelijk van het materiaal.
Bij de doorgang van de elektronen maken die een spanningssprong en geven een energiepuls af in de vorm van een lichtquantum.
De golflengte daarvan is omgekeerd evenredig met de spanningssprong.
Dat is de reden waarom een blauwe led uit een materiaal bestaat met een grotere junctiespanning dan een rode.
Witte leds bestaan dus in principe niet, al zijn er wel bedacht.
Het witte licht wordt via een omweg gemaakt, hetzij door een combinatie van leds met verschillende kleuren. (RGB)
Hetzij door een fluorescerend materiaal aan te stralen met een korte golflengte zoals violet of UV.

Thermische stralers gebruiken het principe dat elk voorwerp dat warmer is dan het absolute nulpunt elektromagnetische straling uitzendt.
Volgens de verschuivingswet van Wien neemt de stralingsintensiteit toe met de 4 macht van de absolute temperatuur en treedt er een kleurverschuiving op naar de korte golflengte.

Dit licht bestaat in tegenstelling met de quantumstralers niet uit 1 frequentie, maar uit een soort ruisband waarbinnen alle frequenties vertegenwoordigd zijn, met een duidelijk maximum.
Naarmate de temperatuur stijgt, verschuift dit maximum van rood naar blauw.

Bij lage temperaturen zien we dat als rood omdat het maximum van het spectrum in het rood ligt, en het oog voor het infrarode en donkerrode deel ongevoelig is.
Bij 6000K zien we dat als wit licht, omdat ons oog door de evolutie op zonlicht is afgestemd en de verschillende kleuren in de curve zo verdeeld zijn dat het oog dat als wit ervaart. Wordt de temperatuur nog hoger, dan zien we in het wit een blauwe/violette schijn omdat het aandeel van de kortere golflengtes door de verschuiving verhoogt, en de langere golflengtes minder sterk worden.

Je kunt dus een thermische straler en een quantumstraler niet zomaar vergelijken.

Het klopt dat vaak een zwart lichaam uit thoriumoxide gebruikt wordt als referentie. Maar staar je daar niet op blind.
Het maakt niet zoveel uit of je een gloeilamp zou ontwerpen met een witte of een zwarte gloeidraad. Elke Watt die geproduceerd wordt moet immers uitgestraald worden. Indien de witte minder zou uitstralen zal dat als direct effect hebben dat de temperatuur verder oploopt totdat er evenveel energie uitgestraald wordt als er verbruikt wordt.
Waar zou het anders blijven?

Bij leds is het wel zo dat de Ia-Va karakteristiek niet volkomen vlak is. Daardoor kan door de stroom te regelen de spanning over de junctie
een weinig varieren , wat een kleine invloed op de kleur kan hebben.
Wat bij witte leds warschijnlijker is, is dat de verschillende golflengtes die de fosfor opwekt om wit licht te bekomen beinvloed worden door de lichtsterkte en je dus een lichte kleurverschuiving kan bewerkstelligen met de intensiteit te veranderen.

Mooi stukje. :-)

Op 25 juni 2019 17:46:38 schreef grotedikken:
Naarmate de temperatuur stijgt, verschuift dit maximum van rood naar blauw.

Naarmate de temperatuur verschuift, verschuift dit maximmum van microgolven (microgolf achtergrond straling, 3K), via infra rood (bijvoorbeeld de nachtkijker beelden waar je mensen fel op ziet oplichten, 300K) via het zichtbare licht (b.v. ovens, "roodgloeiend", 800K), via "wit" (zon, 6000K), naar blauw (ik weet geen voorbeeld) naar nog heter en nog hogere frequenties.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Ik hou in dit soort gevallen de videospecificaties aan: daarin is 3200k al jaren 'tungsten' (gloeilamplicht, kunstlicht) en 5600k 'daglicht'.

Met de komst van steeds betere LEDs zijn videolampen die allebei kunnen weergeven (en zelfs traploos tussen kunnen dimmen) heel normaal geworden.

Het grappige is dan weer dat op een filterwiel van een professionele videocamera, het 3200k filter gewoon transparant is, terwijl het 5600k filter en z'n subfilters (5600k + ND in verschillende gradaties) juist oranje is...

http://www.m-voorloop.nl --- Ik? Welnee! Ik zit nog lang niet achter de germaniums.

Op 25 juni 2019 18:33:36 schreef rew:
Mooi stukje. :-)

[...]Naarmate de temperatuur verschuift, verschuift dit maximmum van microgolven (microgolf achtergrond straling, 3K), via infra rood (bijvoorbeeld de nachtkijker beelden waar je mensen fel op ziet oplichten, 300K) via het zichtbare licht (b.v. ovens, "roodgloeiend", 800K), via "wit" (zon, 6000K), naar blauw (ik weet geen voorbeeld) naar nog heter en nog hogere frequenties.

Tuurlijk, het is een onbegrensd verschijnsel, maar ik schreef van rood naar blauw omdat het hier om licht gaat.
Een vlamboog van een lasapparaat is misschien nog heter , die geeft ook UV af.

Ik denk niet da Mrkiermrk over zeer gesofistikeerde instrumenten beschikt.
Maar voor de lowbudgettiers is er een zeerinteressant
en goedkoop middel om info over de aard van je lichtbron te verkrijgen. Neem een gewone cd en hou deze schuin naar de lichtbron.
Je zult na wat oefening heel goed het verschil kunnen zien tussen licht van gloeilampen, tl , leds enz...Een cd haalt net als een prisma de verschillende kleuren uit elkaar. Van sommige leds kun je heel goed zien dat het "witte licht" bestaat uit een zeer beperkt aantal smalle spectrumlijnen.
Enfin, met wat oefening kun je met zo'n simpel ding heel veel zaken gaan vergelijken.
Je kunt duidelijk aanzienlijke verschillen zien tussen twee witte leds van een verschillend fabrikaat.

Op 25 juni 2019 18:50:14 schreef weardguy:

Het grappige is dan weer dat op een filterwiel van een professionele videocamera, het 3200k filter gewoon transparant is, terwijl het 5600k filter en z'n subfilters (5600k + ND in verschillende gradaties) juist oranje is...

Ja, dat komt omdat de sensoren op 3200 K gebalanceerd zijn, en dit sinds het ontstaan van KTV, en dat vind zijn oorzaak in het feit dat halogeenlicht het meest stabiele licht was.
Voor 5600K moet je het teveel aan blauw eruit filteren, vandaar dat dit filter geel is.

Op 25 juni 2019 19:46:06 schreef grotedikken:
[...]
Ik denk niet da Mrkiermrk over zeer gesofistikeerde instrumenten beschikt.
Maar voor de lowbudgettiers is er een zeerinteressant
en goedkoop middel om info over de aard van je lichtbron te verkrijgen. Neem een gewone cd en hou deze schuin naar de lichtbron.

Haha.. dat heb je helemaal juist :-)
Daarbij gebruik ik als voornaamste maatstaf of ik het mooi vind zonder verdere onderbouwing.
Ik ga je tip met de CD proberen..