Najpierw w największym skrócie to, co wie każdy użytkownik aparatu cyfrowego: temperatura barwy określa odcień zdjęcia, cieplejszy lub chłodniejszy. Praktycznie każda „cyfrówka” dysponuje automatycznym balansem temperatury barwy („balansem bieli”) i w większości przypadków takie ustawienie wystarcza — można najwyżej trochę to później podregulować w Photoshopie czy innym programie (foto)graficznym. Nie mają jednak tego luksusu ci, którzy fotografują na tradycyjnych materiałach barwnych — a nawet posiadaczom aparatów cyfrowych nie zaszkodzi trochę więcej wiedzy na ten temat, by nie zetknąć się z niemiłymi niespodziankami w nietypowych sytuacjach fotograficznych. Automatyka balansu bieli działa bowiem w ten sposób, że stara się każde zdjęcie sprowadzić do neutrum — szara kartka ma być szara! Bardziej wyrafinowane software’y uwzględniają do pewnego stopnia sytuacje, gdy charakter światła silnie odbiega od standardu światła dziennego, pozostawiając ciepły odcień zdjęcia przy oświetleniu żarowym, ale np. fotografowanie wschodu lub zachodu słońca z automatyką WB (White Balance) może się czasem skończyć katastrofą, gdy aparat zarejestruje zamiast wspaniałych, gorących barw coś idealnie zbalansowanego do... szarości.

Tyle wstępu. Rozszyfrujmy przede wszystkim sam termin „temperatura barwy”.

Jeśli zaczniemy podgrzewać np. pogrzebacz, wsadziwszy go do pieca, to w miarę wzrostu temperatury najpierw będzie tylko emitował ciepło (promieniowanie podczerwone), potem stanie się ciemnorubinowy, następnie czerwony, pomarańczowy, żółty, wreszcie, jeśli jeszcze się nie stopi, biały. Dalsze podnoszenie temperatury przesuwałoby równowagę barw w stronę odcieni niebieskich — tak jak świeci np. łuk elektryczny przy spawaniu, który musi mieć temperaturę wystarczającą do topienia metali.

----- R E K L A M A -----

PROMOCJA SONY - 50% RABATU NA OBIEKTYW!

Sony A7 IV + 50/1.8 FE

13146 zł 12722 zł

Sony A7 III + 24-70/4 ZA FE OSS

10822 zł 9410 zł

Sony A7 III + 50/1.8 FE

8846 zł 8422 zł

Sony A7 IV + 24-70/4 FE ZA OSS

15122 zł 13710 zł

Logiczne więc jest powiązanie odcienia światła z temperaturą ciała, które je emituje. By zrobić to porządnie, trzeba się odwołać do pewnej idealizacji (fizycy takie rzeczy lubią, bo upraszczają im życie), mianowicie do pojęcia ciała doskonale czarnego. Mówiąc skrótowo, jest to obiekt, którego reflektancja równa się zero, tzn. który pochłania całą padającą nań energię. Dobrym przykładem jest tu dziurka od klucza prowadząca do doskonale zaciemnionego pokoju. Z zasady wzajemności wynika, że także i dostarczoną energię musi taki obiekt wysyłać w stu procentach. Zwykłe emitery, takie jak świeca, żarówka, słońce czy łuk elektryczny, są pod tym względem znacznie mniej doskonałe.

Podobnie jak i wszystkie inne termiczne źródła promieniowania, ciało doskonale czarne emituje energię w szerokim zakresie spektralnym sięgającym dalekiego ultrafioletu i podczerwieni — w każdym jednak przypadku gdzieś znajduje się maksimum, tzn. ten obszar widma, na który przypada najwięcej energii. Im wyższa temperatura, tym wyższe jest to maksimum i tym bardziej przesuwa się w stronę fal krótkich:

rys. 08-8-01 Krzywe promieniowania dla różnych temperatur

Zależność tę opisuje w bardzo prosty sposób prawo Wiena:

λ_max · T = const.

gdzie: T — temperatura ciała, zaś λ_max to długość fali odpowiadająca maksimum promieniowania w tej temperaturze, jak na rysunku. Oznacza to tyle właśnie, że im wyższa temperatura, tym bardziej niebieskie jest emitowane światło. Poniekąd paradoks, ponieważ przyzwyczailiśmy się, że barwy ciepłe to żółty, pomarańczowy i czerwony (ogień), zaś zimne to niebieski i zielony (lód, niebo, chłód listowia) — tymczasem tu jest na odwrót: w miarę podwyższania temperatury przesuwamy się w stronę odcieni coraz zimniejszych.

Zatem temperatura barwy odnosi się do promieniowania ciała doskonale czarnego w określonej temperaturze. Nic więc dziwnego, że podaje się ją w jednostkach temperatury! Fizycy wolą od Celsjusza czy Fahrenheita skalę Kelvina, która różni się od skali Celsjusza jedynie przesunięciem zera w dół o 273,16 stopnia: 0ºK, tzw. zero bezwzględne, to temperatura, przy której (w fizyce klasycznej) zamiera ruch cieplny cząsteczek i niższe temperatury po prostu nie istnieją.

Jak z tego wynika, 0ºC = 273,16 K (umówiono się, dla prostoty, nie dodawać tu znaczka º), ale 100ºC to 373,16 K itd. — zmianie temperatury o jeden stopień Celsjusza odpowiada zmiana o jeden kelwin. Jeśli więc ktoś chciałby wyrazić sobie temperatury barwy podane w poniższej tabeli w skali Celsjusza, wystarczy poodejmować wszędzie owe 273 stopnie, jednak taki zabieg przyniesie chyba niewiele pożytku.

źródło światła	temperatura barwy [K]
świeca	1800
zwykła żarówka	2800
przewoltowana żarówka fotograficzna	3200
oświetlacz halogenowy	3000 – 3500 (standard: 3400)
słońce w południe	5000 – 6500 (zależnie od pory roku i szerokości geograficznej)
pochmurny dzień	6500 – 7500
standard światła dziennego	5500
standard światła sztucznego (żarowego)	3200

Jeszcze dość istotna uwaga: producenci podają zwykle temperaturę barwy również dla nieciągłych źródeł światła, takich jak jarzeniówki czy żarówki energooszczędne. W tym przypadku jest to w gruncie rzeczy termin nieadekwatny, nie są to bowiem źródła termiczne, tj. świecące w wyniku podgrzania, takie jak w tabeli — i dają światło o widmie mniej lub bardziej nieciągłym. Można zatem mówić jedynie o metamerach imitujących określoną temperaturę barwy, z wszystkimi tego konsekwencjami.

Skala w kelwinach, acz obiektywna, ma pewne niedoskonałości — w szczególności nie bardzo odpowiada własnościom naszego zmysłu wzroku. Zmiana temperatury barwy o 200 K w zakresie 1400 – 1600 K jest zupełnie inaczej postrzegana niż dla 5000 – 5200 K. W pierwszym przypadku odcień światła zmienia się wyraźnie, w drugim jest praktycznie niezauważalny. Została zatem wprowadzona również inna skala, na pierwszy rzut oka sztucznie wykoncypowana:

Nazwa mired to skrót od: MIcro REciprocal Degree. Czasem stosuje się oznaczenie [μ]. By Czytelnika oswoić, przeliczmy dane z górnej tabelki do wartości w miredach:

źródło światła	temperatura barwy [K]	temperatura barwy [μ]	temperatura barwy [dμ] (zaokrąglone)
świeca	1800	555	55
zwykła żarówka	2800	357	36
żarówka fotograficzna	3200	312	31
oświetlacz halogenowy	3400	294	29
słońce w południe	5000	200	20
pochmurny dzień	7000	142	14
standard światła dziennego	5500	182	18
standard światła sztucznego	3200	312	31

Jak widać, otrzymaliśmy w skali mired dość duże liczby — dlatego wygodniej wyrażać je w jednostkach dziesięć razy większych, tzn. w dekamiredach: 1 dμ = 10 μ.

Po co to wszystko? Ano zwróćmy na przykład uwagę, że różnica temperatur barwy świecy i żarówki, olbrzymia na oko, wynosi w kelwinach 1000, a w dekamiredach 19. Różnica między zabarwieniem światła w dzień słoneczny i pochmurny, zauważalna, ale nie tak znowu zasadnicza, w kelwinach wynosi aż 2000, podczas gdy w dekamiredach zaledwie 4, co bez porównania bardziej adekwatnie odpowiada temu, co spostrzegamy.

rys. 08-8-02 Temperatura barwy w skali dekamired

Krótko mówiąc, skala mired znacznie lepiej niż skala Kelvina odzwierciedla wrażenia, jakie odnosimy przy zmianie temperatury barwy. Pozwala to np. sensownie oznaczyć filtry kompensacyjne, używane w tradycyjnej fotografii barwnej i w filmie do ocieplenia lub schłodzenia tonacji światła:

fot. 08-8-01 Filtry kompensacyjne

Seria 1,5R; 3R; 6R; 12R to coraz mocniejsze filtry ocieplające, przesuwające temperaturę barwy w dół (Red), odpowiednio, o 1,5; 3; 6 i 12 dekamiredów, zaś seria 1,5B, 3B, 6B, 12B (Blue) wykonuje analogiczną robotę, schładzając odcień światła i przesuwając temperaturę barwy w górę. Jeśli potrzebny nam filtr o gęstości 9 dμ, składamy po prostu razem filtry 3 dμ i 6 dμ. Filtry 12B i 12R to filtry konwersyjne, dokonujące konwersji (odwrócenia) światła dziennego na sztuczne i odwrotnie, zaś 1,5R to inaczej skylight — filtr lekko ocieplający, pełniący często rolę filtra ochraniającego obiektyw i zamiennika filtra UV .

Proszę teraz porównać te proste oznaczenia ze stosowanymi przez Kodaka. Nigdy nawet nie próbowałem się ich nauczyć, tak jest to niepotrzebnie skomplikowane:

skala dekamired	Kodak	skala dekamired	Kodak
1,5R	81	1,5B	82
3R	81D	3B	82C
6R	85C	6B	80C
12R	85B	12B	80A

Inne książki wydawnictwa Helion S.A.: