색온도 | Color Temperature

색온도color temperature는 

광원의 흰색이 가지는 상대적인 색차이를 기술하기 위한 수단이며,  단위는 절대온도의 개념을 정립한 영국의 물리학자 William Kelvin Thomson의 이름을 따서 켈빈Kelvin을 사용한다. 

 

그리고 절대온도 단위에는 섭씨에서와 같은 온도기호 ˚를 표기하지 않는다. 

다시 말하자면 햇빛도 대낮과 아침, 저녁의 색이 다르고, 또 백열등, 형광등, 모니터의 흰색들도 모두서로 다른데, 이 차이를 색온도를 이용해서 나타내는 것이다. 

따라서 우리에게 색온도는 사실 더 이상 '온도'가 아니라 '색'을 의미하는 존재이다.
원래 색온도는 탄소 덩어리인 흑체black body radiator를 빛이 차단된 방에서 열 에너지를 가했을때 그 흑체가 일정한 절대온도Kelvin에서 방출하는 빛의 색을 말하는 것이다.

 

그 온도에 따른 색 변화를 연결한 곡선을 그것을 연구한 물리학자 Max Planck의 

이름을 따서 ‘Planckian locus’ 혹은 ‘Black body curve’라고 하는데 현실의 광원들 중 특히 형광등의 '흰색의 색'은 사실상 이 곡선 위에 위치하지 않는다. 

 

그럼에도 우리는 형광등의 백색을 색온도로 표현할수 있어야 편리하기 때문에 그와 가장 가까운 지점을 찾아 표현하는상관색온도correlated color temperature를 사용한다.

 

따라서 우리가 일상적으로 모니터의 색온도를 말하거나 어떤 표준광원 형광등의 색온도를 언급할 때는 대부분 상관색온도를 의미한다.

정리하자면 예를들어 원래 색온도 5000K은 흑체가 절대온도 5000K에서 발산하는 빛의색을 의미하고, 어떤 표준광원이 5000K이라고 하는 것은 그 광원의 흰색이 정확히Planckian locus 위에 위치하는 색은 아니더라도 5000K에 가장 가까운 상관색온도를 지닌다는 뜻이다.

  별도의 조건이 명시되지 않을 경우 모든 디지털 컬러 계산의 기준은 D50라는 5000K 

표준광원의 상태 아래에서 컬러를 본다는 것이 기본적인 가정이다. 

컬러 발생의 세 가지 조건을 다시 상기하라 즉, 어떤 광원 아래에서 컬러를 본다는 정보가 포함되어야 비로소 정확한 컬러에 대한 계산이 가능한데 그 기본 조건이 D50이므로 5000K 표준광원 아래에서 프린트물을 봤을 때 정확한 매칭이 가능하다는 뜻이다.

CIE 1931 xyY Chromaticity Diagram

따라서 아무리 비싼 비용을 들여서 CMS 장비를 들여놓았다고 자랑하더라도 프린트의 색상을 판단하는 광원이 일반 형광등이라면 비싼 돈을 낭비하고 있는 셈이다.

프린트의 색상을 정확히 판단하기 위해서는 일정한 색온도와 우수한 연색성演色性, CRI; color rendering index을 가진 표준광원이 필수적이다. 

 

연색성이란 간단히 말하자면 어떤 광원이 그와 같은 색온도를 가진 기준광원예를들어 햇빛과 비교해서 정해진 컬러 샘플들을 얼마나 정확하게 보여줄 수 있는지를 수치화한 것이다. 

만약 어떤 5000K 표준광원의 연색성이 100이라면 그 광원은 그와 동일한 색온도를 가진 기준광원인 햇빛과 정확히 같은 정도로 사물의 색을 보여준다는 의미이다. 

 

물론 연색성 100에 해당하는 인공광원은 거의 없으며, 컬러를 정확히 판정하기 위해 필요한 최소 CRI 90이상의 광원이 필요하다. 

참고로 Just나 GretagMacbeth, GTI 등의 표준광원들은 93~97의 우수한 연색성을 가지고 있다.