CIE-kleurruimten

Het spectrum van het zichtbaar licht 
Het elektromagnetische spectrum bevat het zichtbare spectrum en de kosmische stralen, gamma stralen, röntgenstralen, ultra violet en infrarood, radio golven en elektromagnetische golven. Het zichtbare spectrum is het gedeelte van het elektromagnetisch spectrum dat gezien kan worden door het menselijk oog. Elektromagnetische straling binnen dit spectrum wordt ook wel zichtbaar licht genoemd. Vaak wordt het zichtbare spectrum in zeven kleuren ingedeeld.

Golflengten
Het zichtbare spectrum heeft een golflengte tussen ca. 400 nm (violet) en 750 nm (rood). Dat komt neer op een frequentie van ca. 400 THz (rood) tot 750 THz (violet). De verschillende golflengten worden gezien als verschillende kleuren. Het zichtbare spectrum bevat echter niet alle kleuren die het menselijk brein en de ogen kunnen onderscheiden. Variaties ontbreken bijvoorbeeld zoals magenta: deze kleur kan alleen worden gemaakt door het mengen van twee kleuren.

Internatonal commission on lumination (CIE)
Wiskundige relaties die kleurruimten definiëren, zijn essentiële hulpmiddelen voor kleurbeheer, belangrijk bij het omgaan met kleureninkten, verlichting en opnameapparatuur. Het systeem is in 1931 ontworpen door de International Commission on Illumination. De CIE, is de commissie die normen op het gebied van licht, lichtbronnen, kleur en kleurruimte vaststelt. 

Kleurruimten
De CIE 1931-kleurruimten zijn de eerste gedefinieerde kwantitatieve verbanden tussen verdelingen van golflengten in het elektromagnetische zichtbare spectrum en fysiologisch waargenomen kleuren in menselijk kleurzicht. De CIE-kleurruimte 1931, wordt  in de hedendaagse tijd nog altijd gebruikt als de standaard om kleuren te definiëren en als essentieel hulpmiddel voor kleurbeheer en bij kleurvergelijking. Evenals de CIELUV-kleurruimte uit 1976. Onderstaand figuur is een tweedimensionale weergave van kleuren van dezelfde intensiteit (helderheid), volgens de standaard-CIE-1931-waarneming. Een volledige weergave van kleuren is echter driedimensionaal, waarbij de z-as de helderheid weergeeft.

CIE_diagram_Luxalight

De CIE 1931 kleurruimte chromaticiteitsdiagram met de golflengten in nanometer.

De driedimensionale figuur ziet eruit als een piramide. Om een verschil tussen kleuren weer te geven is deze kleurruimte niet te gebruiken. Daarom is dit systeem verder ontwikkeld tot het CIELAB-systeem. Het originele CIE chromaticiteitsdiagram is door LuxaLight omgerekend naar de RGB kleurenruimte (zie bovenstaande CIE diagram).  Het is voor wat betreft de kleurrendering een redelijke benadering van de echte CIE standaard. 

De kleurtemperatuur wordt gedefinieerd met behulp van het CIE kleurdiagram. Dit is een diagram waarin een driehoek staat met daarin de primaire kleuren: blauw, groen en rood. Een mengsel van deze kleuren levert de kleur wit op en deze ‘kleur’ vormt dan ook het midden van de driehoek. Binnen het midden (witte deel) van de driehoek licht een curve, ook wel de ‘zwarte straler’ genoemd, die uiteindelijk de kleurtemperatuur van wit licht bepaalt.

Kleurtemperatuur 
Gemeten aan de hand van de kleurtemperatuur wordt de kleurconsistentie uitgedrukt in Kelvin (K). De kleurtemperatuur geeft verschillende soorten tinten van wit licht weer. Denk hierbij aan de diverse wittinten zoals bijvoorbeeld extra warm wit licht, warm wit licht, neutraal wit licht, koel wit licht, etc.

Vanuit de CIE 1931 diagram hebben we ook de kleurtemperatuur naar de RGB kleurruimte omgerekend en de kleurtempratuur die hiermee overeen komt vermeld.

kleurtemperatuur

 

Kleurenspectrum
Het kleurenspectrum bestaat uit de kleuren van de regenboog; met de kleurenvolgorde rood-oranje-geel-groen-blauw-indigo-violet (ROGGBIV), die overeenkomt met dalende golflengte (stijgende frequentie) van de lichtgolven.

Vanuit de CIE 1931 diagram hebben we de golflengte van iedere kleur (in stapjes van 0,1nm) naar de RGB kleurruimte omgerekend en bij iedere 5nm de specifieke golflengte vermeld. Kleurenspectrum, nauwkeurige perceptie van kleur met de daarbij bijbehorende golflengte.

Wavelength

 

Kleurconsistentie
De kleurconsistentie van verlichting heeft betrekking op de constante kwaliteit van de kleur van licht. Kleurconsistentie is van belang voor zowel gekleurd als wit licht. Worden bijvoorbeeld tijdens een project verschillende lichtbronnen gebruikt, dan is het van belang dat er geen verschil in de lichtkleur.