색온도

색온도란

색온도는 광원의 빛색과 같은 색을 내는 흑체의 온도다.

단위는 켈빈(K)이며, 색온도 표기에 쓰는 절대온도의 SI 단위다.

흑체는 입사하는 빛을 모두 흡수하고 온도에 따라 특정한 색을 내는 이상적인 복사체다.

열복사와 CCT

열복사로 빛을 내는 백열전구는 실제 온도가 곧 색온도가 된다.

형광램프와 LED는 열복사가 아니어서 흑체 곡선과 정확히 일치하지 않는다.

그래서 가장 가까운 흑체 온도인 상관 색온도(CCT)를 쓴다.

일반 조명 설계에서 색온도라 하면 대부분 상관 색온도를 뜻한다.

색온도 구간

색온도가 낮으면 붉은 기가 도는 따뜻한 빛이다.

3000K 이하는 난색, 3500K 안팎은 주백색, 5000K 이상은 주광색으로 부른다.

색온도가 높을수록 푸른 기가 강해지는 방향성은 모든 기준에서 같다.

이 구간은 제품 표기의 관례이며 법정 기준은 아니다.

조도와 색온도

조도와 색온도의 관계는 Kruithof 곡선으로 설명한다.

조도가 낮은 곳에서는 따뜻한 색온도가 자연스럽고, 조도가 높아질수록 높은 색온도가 쾌적하게 느껴진다.

다만 실내 조명에서 이 경향이 항상 성립한다는 연구 결과는 아직 일관되지 않다.

따라서 답안에는 경향으로만 쓰고 절대 기준으로 쓰지 않는다.

계산 예제

색도 좌표 x = 0.3290, y = 0.3420인 광원의 CCT를 McCamy 식으로 확인한다.

먼저 중간 변수 n을 구하면 약 0.0192가 된다.

이 값을 대입하면 CCT는 약 5652K가 된다.

이 값은 주광색 대역이므로 사무실 조명으로 쓰기에 적합한 범위다.

사무실 LED 적용

사무실 LED 조명은 먼저 공간 용도를 파악한다.

이어서 작업 면 조도를 정하고 색온도 후보를 고른다.

그다음 Kruithof 곡선으로 쾌적 영역을 확인하고 색온도를 확정한다.

한 공간 안에서는 색온도를 통일하고, 출력 편차를 점검한다.

정리

색온도는 광원과 같은 색을 내는 흑체의 온도로, 단위는 켈빈(K)이다.

조도와의 관계는 Kruithof 곡선의 경향으로 기억하고 절대 기준으로 쓰지 않는다.

연색성과는 구분해 쓰며, 녹색이나 보라색 빛에는 색온도 개념을 적용하지 않는다.