Teplota chromatičnosti, často nazývána také teplota barvy sětla, ovlivňuje vnímání prostoru z hlediska zrakové pohody. Vychází z fyziologických aspektů zrakového vnímání respektující změnu teploty chromatičnosti světla během denního cyklu. Teplota chromatičnosti, také T_ch s jednotkou 1K (Kelvin), je velmi důležitý parametr svítidla udávaný v jeho popisu téměř vždy. Norma ČSN EN 12646-1 uvádí hodnoty teploty chromatičnosti vhodné pro některé konkrétní osvětlované prostory [34]. Podobné doporučení lze dohledat ve velkém množství článků, textů a akademických prací, které uvádí hodnoty teploty chromatičnosti podle činnosti, která se obvykle v osvětlovaném prostoru vykonává nebo podle typu prostoru bytové jednotky. Velká většina těchto informačních zdrojů doporučují používat v ložnici a obývacím pokoji nízkou hodnotu teploty chromatičnosti v kombinaci s nízkou intenzitou osvětlení. Naopak vysoká teplota chromatičnosti a vysoká hodnota intenzity osvětlení je vhodná v místnostech každodenních aktivit, v kuchyni, pracovně nebo posilovně. V následujícím textu bude objasněno, proč a podle čeho je to takto doporučováno.

Nejpřirozenějším světlem pro lidský organismus je sluneční záření a denní světlo [4]. HCL svítidlo by mělo tedy napodobovat denní světlo do taktové míry, do jaké mu umožňují aktuální technologie. HCl svítidlo by mělo za prvé imitovat barvu chromatičnosti denního světla a za druhé napodobit změnu jeho intenzity během dne. Obrázek 1.14 zobrazuje průběh intenzity a teploty chromatičnosti denního světla během jednoho dne. Data jsou pořízeny odborníky z ústavu Elektroenergetiky na Fakultě elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně. Den začíná velmi vysokou hodnotou teploty chromatičnosti (12 000–15 000K) vůbec ještě před východem slunce. Tento časový úsek se někdy nazývá “modrá hodina“ a vyskytuje se také po západu slunce. Tehdy je barevná teplota denního světla vůbec nejvyšší z celého dne, avšak s velmi malou hodnotou osvětlenosti. Po “modré hodině“ nastává východ slunce, který je při jasné obloze typický nízkými hodnotami teploty, cca 3000K. Jak stoupá slunce na obloze, teplota chromatičnosti roste k vyšším hodnotám, až dosáhne obvykle cca 6000K v poledne dne při osvětlenosti 50 000–60 000lx. S večerem opět klesá osvětlenost a stoupá teplota chromatičnosti. Na konci dne je teplý západ slunce a den ukončuje opět “modrá hodina“. Je nutno podotknout, že zmíněný průběh teploty chromatičnosti během dne (obr. 1.14) se v průběhu celého roku liší a závisí na mnoha faktorech. Propustnost atmosféry se mění s aktuálním počasím, rozptylem slunečního záření v atmosféře, ročním obdobím nebo úhlem elevace slunce na obloze [35]. Teplota chromatičnosti umělého osvětlení by měla mít tedy stejný průběh jako denní světlo [4]. To vysvětluje, proč se doporučuje v ložnici a obývacím pokoji, kde se lidé zdržují ve večerních hodinách nízká a uklidňující teplota T_ch stejná jako při západu/východu slunce. A naopak v kuchyni vyšší hodnoty teploty chromatičnosti a intenzity k povzbuzení aktivity při vaření či umývání nádobí. Důležitá je také dostatečně vysoká hladina osvětlenosti prostoru.

 

Teplota chromatičnosti může být ze spektrálního složení světla vypočítána více způsoby. Postup výpočtu jednoho z nich je v této kapitole popsán. Výstupními daty z fotometrického přístroje při měření světelného zdroje je obvykle závislost poměrné spektrální hustoty zářivého toku φ_eλ na vlnové délce λ, neboli spektrální složení světla. K jednoduššímu popisu a následnému zpracování se nejčastěji používají tzv. trichromatické složky. Ty lze vypočítat násobením poměrné spektrální hustoty zářivého toku φ_eλ kolorimetrickými koeficienty a následně integrací těchto součinů v celé oblasti spektrálního složení zdroje. Například v soustavě XYZ se složky stanoví z těchto vzorců [10]:

 

 

,kde  jsou ā,  kolorimetrické koeficienty, které jsou numerickým popisem spektrální citlivosti oka pozorovatele na barevný podnět. Hodnota y (s vodorovnou čárou nad) je pouze jiné značení pro známou V(λ) křivku. Může nastat i případ, kdy jsou výstupem z měření souřadnice barevného prostoru RGB. V takovém případě je nutný přepočet z RGB souřadnic na trichromatické složky X,Y,Z dle rovnic 1.8 až 1.10 [10]:

Jedním z možných způsobů výpočtu T_CH je použití McCamyho polynomu [36] pro výpočet teploty chromatičnosti zdrojů blízkých Planckově křivce zářičů, nazývané také křivka teplotních zářičů. Pro výpočet teploty chromatičnosti v rozmezí od 2900K do 6500K dává tento polynom velmi přesný výsledek s odchylkou pod 2K [36]. Se vzdalováním světelného zdroje od Planckovy čáry teplotních zářičů přestává McCamyho vzorec platit a je potřeba použít jiné metody výpočtu. McCamyho polynom [36] se vypočítá podle:

Vzorce pro výpočet trichromatických souřadnic x,y,z, [10], díky kterým lze zapsat souřadnice do 2D diagramu nazývaného kolorimetrický trojúhelník jsou:

 

 

Brno 16.8.2021, zdroj