Tento článek se věnuje teplotě barev, která je jedním z rozhodujících parametrů pro úpravy reprodukce obrazu. Ačkoli má teplota barev na podání barev LCD monitoru zásadní vliv, většina uživatelů se spokojí se standardním nastavením. Porozumíme-li správně, co znamená teplota barev, budeme moci lépe nastavit podání barev na LCD monitoru.

Poznámka: Následující text vychází z překladu článku společnosti ITmedia„Altering a color dramatically with a single setting: Examining color temperature on an LCD monitor“ z japonštiny, který byl publikován dne 30. března 2009. Copyright ITmedia Inc. Všechna práva vyhrazena.

Proč se pro popis barev používá pojem „teplota“?

Většina dnešních monitorů nabízí nastavení teploty barev jako jednu z položek nabídky OSD menu. Vzhledem k tomu, že nastavení teploty barev výrazně ovlivňuje podání barev na LCD monitoru, vyžaduje správné podání barev také příslušné nastavení barevné teploty.

Nejprve si stručně vysvětlíme pojem teploty barev. Teplota barev se vztahuje k barvě světla, která slouží jako standardní index vyvážení barev pro celou škálu výrobků, jako jsou monitory, kamery a osvětlení. Teplota barev se vyjadřuje v Kelvinech (K) absolutní teploty, nikoli ve stupních Celsia (°C), které slouží k vyjádření teploty vzduchu či jiných látek. I když je Kelvin méně známou jednotkou než stupeň Celsia, neměl by nám činit potíže, budeme-li pamatovat na dva důležité body: Čím méně Kelvinů označuje teplotu barev, tím červenější se bude jevit bílý objekt, a naopak čím vyšší tato hodnota bude, tím bude bílý objekt vypadat modřejší.

V níže uvedených tabulkách jsou uvedeny přibližné hodnoty teploty barev pro různé světelné zdroje včetně denního sluneční světla. Nižší teploty barev znamenají červenější světlo, zatímco vyšší směřují ke světlu modrému. Většina fotografů, kteří používají digitální zrcadlovky, si nastaví vyvážení bílé na hodnotu od 5 000 do 5 500 K. Vzhledem k tomu, že denní světlo má teplotu barev mezi 5 000 a 5 500 K, umožňuje nastavení vyvážení bílé na tuto hodnotu zachytit snímky s přibližně takovým podáním barev, jako je vidíme vlastníma očima.

Diagram teploty barev
Diagram teploty barev

S klesající teplotou barev začíná bílá žloutnout a poté zčervená. Zvýšení teploty barev znamená změnu bílé směrem k modré. Tento diagram je však pouze přibližnou ilustrací, jak rozumět teplotě barev. Nejedná se o přesný popis teploty barev v konkrétních podmínkách.

Vytisknout tabulku
Denní sluneční světlo Barevná teplota
Jasná obloha 12.000 K
Stín za jasného počasí 8.000 K
Zatažená obloha 6.500 K
Polední slunce 5.300 K
Dvě hodiny po východu slunce 4.500 K
Hodinu po východu slunce 3.500 K
Východ slunce, západ slunce 2.000 K
Referenční tabulka teploty barev 1 (denní sluneční světlo)
Vytisknout tabulku
Zdroj světla Barevná teplota
Zářivka: denní světlo 6.500 K
Zářivka: bílá studená 5.000 K
Zářivka: bílá 4.200 K
Zářivka: bílá teplá 3.500 K
Zářivka: bílá měkká 3.000 K
Žárovka 3.000 K
Svíčka 2.000 K
Referenční tabulka teploty barev 2 (např. umělé světlo)

Barva se vyjadřuje pomocí teploty z toho důvodu, že existuje vztah mezi barvou světla a teplotou, jestliže určitý předmět zahřejeme. Zde si stručně přiblížíme technické vysvětlení teploty barev. Nejprve předpokládejme těleso, které dokáže dokonale pohltit teplo i světlo a poté tuto energii vyzářit zpět. Toto těleso (ideální těleso, které ve skutečnosti neexistuje) nazýváme absolutně černé těleso neboli ideální zářič. Za druhé předpokládejme, že toto černé těleso vyzařuje světlo, jestliže je zahřáto, a že vlnová délka a spektrum tohoto světla závisí na teplotě černého tělesa. Za třetí předpokládejme, že teplotu černého tělesa při vyzařování určité barvy světla lze také použít k popisu dané barvy. Tak se definuje teplota barev.

Každé těleso vyzařuje při zahřátí na vysoké teploty různé frekvence světla, avšak tato teplota, při níž světlo dostane určitou barvu, se mezi jednotlivými tělesy liší. Proto se k určení standardních hodnot, kde specifickým barvám vyzářeného světla odpovídají konkrétní teploty, využívá černé těleso jako idealizovaný objekt. Jedná se o složité téma, které lze podrobně vyložit pomocí fyziky a matematiky, pro nastavení teploty barev na LCD-monitoru je však nepotřebujeme znát do hloubky. V tomto ohledu lze každého čtenáře s hlubším zájmem o danou problematiku odkázat na příslušné odborné příručky.


Teplota barev na monitorech LCD

Jak bylo zmíněno v úvodu, většina LCD monitorů umožňuje uživatelské nastavení teploty barev pomocí OSD menu. Dle očekávání znamená snížení teploty barev na obrazovce LCD monitoru celkově načervenalý nádech, a naopak její zvýšení zbarví celý obraz do modra. Nabídka nastavení teploty barev se u jednotlivých zařízení liší. Někde jsou možnosti jako „modrá“ a „červená“ nebo „studené“ a „teplé“, jinde je třeba zadat číselné hodnoty jako 6 500 K nebo 9 300 K.

Jestliže se nabízejí možnosti nastavení teploty barev na „modrou“ a „červenou“ nebo „studené“ a „teplé“, zvolte „červenou“ či „teplé“ ke snížení teploty barev a „modrou“ či „studené“ pro její zvýšení. I když tyto varianty pomáhají pochopit, jak bude působit bílá barva, může být obtížné nastavit s jejich pomocí monitor na správnou teplotu barev, neboť zde chybí přesné hodnoty v Kelvinech.

Možnost přesného zadání hodnoty v Kelvinech je pro správné nastavení kvality obrazu na monitoru LCD velmi užitečná. U většiny LCD monitorů značky EIZO si můžete vybrat ze 14 různých úrovní (v intervalech po 500 K od 4 000 K do 10 000 K plus zvláštní hodnotu 9 300 K). Tato přesnost je typická pro špičkové výrobky. Na některých dalších LCD monitorech lze teplotu barev nastavit také v Kelvinech. Většina z nich však nabízí znatelně méně úrovní nastavení, například 5 000, 6 500 a 9 300 K.

U většiny LCD monitorů značky EIZO lze teplotu barev nastavit v OSD menu v intervalech po 500 K (obrázek vlevo). Pomocí přibaleného softwaru ScreenManager Pro pro nastavení různých parametrů displeje na počítači lze teplotu barev jednoduše upravit pomocí posuvného ovladače v horní části obrazovky (obrázek vpravo).

Einstellen der Farbtemperatur über das OSD-Menü in 500-K-Intervallen

Pro různá použití a podmínky se však hodí různé teploty barev, a proto je nejvhodnější, když lze tento parametr nastavit zadáním hodnoty v Kelvinech. Níže uvádíme některé důležité příklady takového použití.
 
Pro běžné použití počítače a barevný gamut sRGB se standardně používá teplota barev 6 500 K. Většina LCD monitorů možnost nastavit teplotu barev na 6 500 K nabízí. Má-li monitor barevný gamut sRGB, nemělo by toto nastavení působit žádné potíže. Dokonce i u většiny výroků, které nabízejí možnost nastavení teploty barev na „modrou“ nebo „červenou“, by volba standardního režimu měla znamenat nastavení kolem 6 500 K, byť může postrádat určitou přesnost. LCD monitory některých laptopů bývají nastaveny na vyšší hodnoty teploty barev.
 
V oblasti přenosu videa - například televize - je standardní hodnotou podle japonských vysílacích norem (NTSC-J) 9 300 K. To je znatelně více než standardní hodnota 6500 K užívaná u osobních počítačů. Televizní obraz skutečně má výrazně namodralý nádech. Mnozí jsou však zvyklí na obraz televize a podání počítačových obrazovek jim proto připadá načervenalé. Některá zařízení nabízejí také režim „Kino“ či podobný s teplotou barev pohybující se kolem hodnoty 9 300 K. Ke sledování obrazu nahraného pomocí TV-tuneru na počítači lze nastavit teplotu barev 9 300 K tak, aby se podání barev podobalo zobrazení na domácím televizoru.
 
Naopak vysílací standard ve Spojených státech (NTSC) vyžaduje teplotu barev 6 500 K. Také mezinárodní norma pro digitální vysílání ve vysokém rozlišení (ITU-R BT.709) specifikuje teplotu barev 6 500 K. Při přehrávání videa na počítači je vhodné nastavit teplotu barev na LCD monitoru v rozmezí 6 500 K a 9 300 K a sledovat rozdíly v barevném podání.
 
Jako obecné pravidlo platí, že většina japonských filmů předpokládá hodnotu 9300 K, zatímco jiné než japonské filmy budou pracovat s teplotou barev 6 500 K. Podání barev blízkého záměru tvůrce tak docílíme, nastavíme-li teplotu barev na LCD monitoru na 9 300 K pro japonské filmy a na hodnotu 6 500 K pro filmy ostatní (samozřejmě to neplatí absolutně). Při použití modelu s širokou nabídkou možných nastavení v Kelvinech - například LCD monitoru EIZO - lze nastavit takovou hodnotu teploty barev, která zajistí jejich nejlepší podání.
 
Při přípravě tisku a publikací v oboru desktop-publishing (DTP) se standardně používá hodnota teploty barev 5 000 K (D50). Tuto teplotu barev doporučuje Japonská společnost pro tisk a technologie (Japanese Society of Printing Science and Technologie) pro posuzování barev u tiskových úloh. Tento standard může na snímcích připravených podle norem televizního vysílání či příbuzného použití vykazovat viditelné zbarvení bílých tónů do červena. Záměrem je však dosáhnout tiskem reprodukce barev tak, jak by vypadaly při prohlížení na přímém denním světle.

Příklad zobrazení bílé při nastavení teploty barev na hodnoty 5 000, 6 500 a 9 300 K (zleva doprava). Vzhledem k tomu, že snímek byl pořízen digitálním fotoaparátem s nastavením teploty barev na 6500 K, jeví se bílá jako čistě bílá na obrázku uprostřed s nastavením monitoru na 6 500 K. Na obrázku s nastavením na 5 000 K se jeví jako červená a na obrázku s hodnotou 9300 K jako modrá. Přirozeně platí, že při změně nastavení teploty barev ve fotoaparátu dojde také k příslušnému posunu podání bílé na těchto obrázcích: obrázek s teplotou barev nižší, než je nastavená hodnota, se bude jevit jako červenější a snímek s vyšší teplotou barev bude namodralý.

Příklad zobrazení bílé při nastavení teploty barev na hodnoty 5 000, 6 500 a 9 300 K (zleva doprava).

Ukázka zobrazení barevných pruhů při teplotě barev 5 000, 6 500 a 9 300 K (zleva). Fotografie byla pořízena za stejných podmínek jako fotografie výše. Změna nastavení teploty barev se projevuje posunem v podání bílé i celkového vyvážení barev. Barvy se při nižších teplotách barev jeví tepleji; při vyšších teplotách barev vypadají chladněji.

Ukázka zobrazení barevných pruhů při teplotě barev 5 000, 6 500 a 9 300 K.

K přesnému nastavení teploty barev jsou zapotřebí speciální nástroje

Na předchozí straně jsme si vysvětlili základy potřebné k nastavení správné teploty barev dle zamýšleného použití. Pro profesionály a pokročilé amatéry má reprodukce barev významný vliv na konečnou kvalitu jejich práce. Proto je při úpravě digitálních fotografií nebo úpravě barev pro tisk či editaci videa přesnější nastavení teploty barev na LCD monitoru zásadním požadavkem. Pokud se budou lišit barvy mezi zobrazením upravené fotografie a výtiskem, nebo budou barvy videa nepřirozené při prohlížení na jiném počítači, může to nejen poškodit práci samu, ale také výrazně snížit efektivitu zpracování obrazu.

Ke zvládnutí těchto požadavků na dostatečné úrovni je zapotřebí LCD monitor, který podporuje správu barev založenou na hardwarové kalibraci. Systém hardwarové kalibrace používá snímač barev k měření barev na obrazovce a přímo řídí vyhledávací tabulku (LUT) na LCD monitoru. To umožňuje opravit rozdíly v teplotě barev, které nastávají mezi jednotlivými kusy LCD monitorů nebo v důsledku stárnutí displeje, a dosáhnout přesného podání barev, které je při práci s barvami jedním z klíčových požadavků.
 
Ke stručnému vysvětlení poznatků a specializovaných nástrojů potřebných k pokročilejší práci s teplotami barev využijeme monitor LCD značky EIZO, který umožňuje správu barev s vysokou přesností a věrností. K získání dalších informací doporučujeme také níže uvedené články o hardwarové kalibraci, barevném gamutu a vyhledávacích tabulkách.

Další informace o hardwarové kalibraci, barevném gamutu a vyhledávacích tabulkách

Další informace o hodnotě gamma u monitorů LCD.

K článku

Základní poznatky o barevných gamutech a o všem, co musí být zohledněno při výběru a používání monitorů

K článku
ColorNavigator umožňuje rozšířenou správu barev na monitorech řady ColorEdge.

Na správu barev se u značky EIZO zaměřují monitory řady ColorEdge. Všechny modely řady ColorEdge podporují hardwarovou kalibraci a umožňují uživatelům podrobně spravovat všechny aspekty reprodukce barev včetně teploty barev a barevného gamutu.

Použít lze také specializovaný software ColorNavigator pro rozšířenou správu barev, který se dodává se všemi modely řady ColorEdge. ColorNavigator nabízí širokou škálu funkcí včetně přizpůsobení teploty barev na LCD monitoru bílé barvě konkrétního papíru. Pomocí barevného senzoru (prodává se samostatně) lze změřit bílý bod na papíru a tuto hodnotu použít jako bílou při hardwarové kalibraci LCD monitoru. Díky tomu je možné bílou na obrazovce přesně přizpůsobit bílé na papíru tak, aby barvy na obrazovce velmi věrně odpovídaly barvám na papírovém výtisku.
 
ColorNavigator nabízí také pokročilou funkci emulace libovolného barevného gamutu. Díky ní lze na obrazovce vybavené panelem s širokým barevným gamutem s vysokou přesností reprodukovat barevný gamut Adobe RGB, sRGB nebo NTSC. ColorNavigator lze také nastavit tak, aby emuloval barevné gamuty načtením připravených ICC profilů namísto spoléhání na parametry barevného gamutu předvolené softwarem. V komerční sféře lze například díky emulaci LCD monitorů klienta pomocí jejich ICC profilů zefektivnit color-proofing simulací budoucího podání barev na monitorech klienta na vlastním monitoru ColorEdge.
 
ColorNavigator obsahuje také funkce, které uživatelům připomínají potřebu pravidelné hardwarové kalibrace LCD monitoru a zachování přesného barevného podání pomocí precizního manuálního nastavení. Vzhledem k tomu, že během mnohaletého použití monitoru dochází ke změně jasu a podání barev, mění se také teploty barev. Při práci, kde je přesné podání barev klíčovým požadavkem, pouhá volba přednastavené teploty barev jednoduše nepostačí. Proto je vhodné jednou měsíčně provádět hardwarovou kalibraci.

Software ColorNavigator je určen pro použití s řadou ColorEdge.


Lepší prostředí pro práci s barvami díky osvětlení a krytu LCD

Modely řady ColorEdge lze vybavit vlastním speciálním krytem opatřeným černou plstí, která potlačí odrazy.

Kromě nastavení LCD monitorů speciálními nástroji, jako je ColorNavigator, byste měli věnovat pozornost také světelným podmínkám na pracovišti a zvážit použití krytu LCD monitoru.
 
Většina pracovišť využívá fluorescenční osvětlení. Některé zářivky jsou vhodné pro práci s barvami, jiné nikoli. Většina zářivkových světel v běžném prodeji k práci s barvami vhodná není. Běžné zářivky vydávají velmi specifické spektrum světla a při porovnání LCD monitoru s papírem snadno vyvstanou rozdíly v podání barev. Přesně vytištěné barvy se tak například v zářivkovém světle mohou jevit jako nazelenalé.
 
Fluorescenční světla vhodná pro práci s barvami se označují jako zářivky s věrným podáním barev nebo zářivky určené k posouzení barev. Tyto světelné zdroje mají spektrum světla podobné slunečnímu světlu a způsobují pouze minimální odchylku podání barev mezi obrazovkou LCD monitoru, tištěným papírem a subjektivním vnímáním barev. Podání barev je pojem, který popisuje vjem barvy předmětu za určitého osvětlení. Podání barev se vyjadřuje jako průměrný index podání barev (Ra). Hodnota Ra 100 znamená, že osvětlení je totožné s přirozeným světlem. Čím vyšší je hodnota Ra, tím lepší je barevné podání. Mezinárodní komise pro osvětlování (CIE) doporučuje zářivkové osvětlení s hodnotou Ra 90 nebo vyšší tam, kde jsou vystaveny umělecké předměty nebo se zde provádí posouzení barev.
 
Většina zářivkových světelných zdrojů s věrným podáním barev jsou trubice, jejichž použití ve většině domácností není snadné bez dalších úprav. V těchto případech doporučujeme zářivky se třemi vlnovými délkami, které v nabídce zářivek nabízejí relativně věrné podání barev a jsou běžně dostupné. Zda jde o zářivku se třemi vlnovými délkami, zjistíte v její technické specifikaci. Co se týče teploty barev zářivky při posuzování tištěných materiálů, nejvhodnější je lampa s denním světlem (4 600-5 400 K).
 
Kryt LCD monitoru připevněný k horní části a po stranách obrazovky snižuje účinky okolního osvětlení na obraz na monitoru a umožňuje pracovat s věrnými barvami.

Prošli jsme si některé základní aspekty teploty barev a použití a nastavení teplot barev na LCD monitoru. Barevné podání LCD monitoru se nastavením teploty barev dramaticky mění a tento rozdíl není těžké postřehnout. Pokud jste dosud na svém monitoru používali pouze výchozí nastavení, doporučujeme prozkoumat jeho OSD menu a ověřit, jak se mění barvy při různých nastaveních teploty barev. Zatímco pro obecné použití počítače se doporučuje 6 500 K, režim sRGB či „standardní“ nastavení, může se stát, že pro sledování filmů, hraní her nebo jiná použití vám bude vyhovovat jiná teplota barev.