Yapay Aydınlatmada en önemli 10 Zorluk; #1: Renk

Metin: Aurelien David, Soraa

Şüphesiz, gelişmiş aydınlatma kullanıcıları arasında Renksel Geriverim cazibenin önemli bir konusu –yoksa sızlanmanın mı?

Bu konuda çok fazla kafa karışıklığı hüküm sürüyor ve bunun en azından bir iyi sebebi var: Olay karmaşık!

Son birkaç yıldır bu alanla oldukça ilgili biri olarak bazı düşüncelerimi iletmek istiyorum.

Renksel Geriverimin karmaşıklığının sebebi, kısmen bizim renk algımızla ilgili birçok olaydan kaynaklanıyor.

Birincisi, ışık renginin kendisi (doğrudan veya beyaz bir duvarda parlarken bakıldığında). Buna kromatiklik deniyor. Kromatiklik genellikle benzer renk sıcaklığı, yani CCT (Correlated Color Temperature) (mum gibi sıcak kaynaklardan güneş ışığı gibi daha soğuk kaynaklara kadar) ve Planck’ın geometrik yeri (Planckian Locus) (verili bir CCT için ışığın tonunu belirtir: yeşile ya da pembeye doğru) ile nitelendiriliyor.

İlkesel olarak, aynı hesaplanmış kromatikliğe sahip iki aydınlatma kaynağının aynı ışık rengine sahip olarak algılanması gerekir. Ancak pratikte hemen hemen hiç böyle olmaz. Bu, kısmen renk bilimindeki kusurlara bağlıdır –bu da başlı başına bir hikaye ve ayrı bir yazının konusu.

Bu sorunun pratikteki sonuçlarından biri, özdeş nominal CCT’ye rağmen, farklı üreticilerin aydınlatma ürünlerinin genellikle tonsal farklılıklar göstermesi. Bu hafif kromatik uyumsuzluklara gözlerimiz çok hassas olabiliyor ki bu da aynı yapıda farklı ürünleri eşleştirmenin sıklıkla problematik olduğu anlamına geliyor…

Kromatikliğin ötesinde, daha da alengirli konulardan biri de nesnelerin aydınlatma altındaki renkleri. İki aydınlatma kaynağı aynı kromatikliğe, ama çok farklı spektrumlara sahip olabilir. Çeşitli nesneleri aydınlatırken bu aydınlatma kaynakları genellikle farklı renksel geriverime sahip olacaktır (ışık kaynağı metameri denen etki).

Verimli aydınlatmanın ana hedeflerinden biri, görünür spektrumun her iki ucundaki “verimsiz” dalga boylarının kullanımını azaltmak için ışık spektrumunu optimize etmektir.

Ancak bunu kötü renksel geriverim ve renk sapması riskine karşı dengelemek gerekir.
Bir aydınlatma kaynağının nesne renklerine etkisini değerlendirmek için renk biliminde ciddi çaba sarf ediliyor. Jenerik bir terim olarak Renksel Geriverim (Color Rendering Index, CRI) olarak tanımlanan bu durum aslında bir dizi özelliği kapsıyor. Bu önemli özelliklerden biri, renklerin doğal ışık kaynakları altında olduğu gibi görünüp görünmediklerini tanımlayan (örneğin, güneş ışığı, akkor ve halojen) renk sadakati (color fidelity). Bu, iyi tanımlanmış ve objektif bir kavram.

Renksel geriverimin ayrıca, renk tercihi gibi subjektif özellikleri de var. Renk tercihi için uygun bir metrik tanımlamak üzere pek çok araştırma yürütülüyor, ama bu muhtemelen yıllar alacak zor bir iş.

Bu arada, renk tercihi için makul bir şekilde renk dizisi (color gamut) denen daha uygun bir kavram var. Renk dizisi, nesnenin renksel parlaklığındaki ortalama değişimi değerlendiriyor.

Bazı sorunlu yönleri olsa da CRI iyi bilinen bir doğruluk metriği örneği. Geçmiş yıllarda CRI’yı başka metriklerle değiştirmek ya da tamamlamak için kapsamlı akademik çalışmalar yapılmıştı. Bu tür çabaların son zamanlarda yeniden canlananlarından biri IES Renksel Geriverim Yöntemi, bir diğer adıyla TM30. IES bunu birkaç ay önce yayınladı ve şimdiden gürültü kopardı bile. TM30 çalışmasıyla oldukça fazla ilgiliydim. Yakın zamanda bu konuda anlatacağım daha fazla şeyler olacak.

Oysa bu metriklerin hepsi “standart” yansıtıcı nesne renklerine ilişkin. Ancak çevremizde flüoresan nesneler de var (yani aydınlatma durumunda ışığı bir dalga boyundan diğerine dönüştüren nesneler).

En önemlisi, çok fazla sayıda beyaz nesne için durum bu. Beyaz kumaş, beyaz kağıt, beyaz plastik hatta beyaz dişlerimiz! Bütün bu nesneler, beyaz renk algımızı zenginleştiren, moru emen “beyazlatıcı ajanlar (whitening agents)” içeriyor.

Çevremize baktığımızda bu nesnelerin çok yaygın olduğu görülebilir. Bu nedenle bir aydınlatma kaynağının beyazlığı geri verebilme yeteneği renk kalitesinin çok önemli bir özelliğidir. Ne yazık ki bu etki mevcut bütün renksel geriverim metrikleri tarafından görmezden geliniyor –CRI’den TM30 ve diğerlerine kadar!

İşte burada yine TM30 gibi diğer renk metrikleri ile birlikte kullanılacak uygun bir beyazlık metriği tanımlamak üzere akademik çabalar devam ediyor.

Kafanız karıştı mı? Hiyerarşiyi açıklamaya yardımcı olabilecek, kapsamlı olmayan bir şema koyuyorum buraya…

Renksel Geriverim tek bir makaleye sığamayacak kadar geniş bir konu. Önümüzdeki zamanlarda renk temalı blog yazı dizimle, TM-30 da dahil olmak üzere bu konulara daha derinlemesine değineceğim. Beklemede kalın!