색온도

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1. 개요

색온도는 빛의 색을 흑체의 온도와 대응시켜 표현하는 개념으로, 절대온도 단위인 켈빈(K)을 사용한다. 색온도는 물질의 열복사 현상과 관련 있으며, 흑체의 온도가 낮을 때는 붉은색, 높아질수록 흰색, 파란색을 띤다. 인간의 시각에서는 색온도와 역색온도 개념이 사용되며, 조명, 사진, 디스플레이 등 다양한 분야에서 활용된다. 사진에서는 화이트 밸런스 조절에, 디스플레이에서는 색의 정확한 재현에 중요한 역할을 하며, 방송 및 영상, 수산업, 천문학에서도 색온도를 활용한다. 연색 지수(CRI)는 광원의 색 재현 능력을 나타내는 지표로, 색온도와 함께 사용된다.

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색온도
개요
정의	절대 온도 0 켈빈(-273.15 °C)인 흑체에서 나오는 빛의 색깔과 같은 색깔을 띠는 빛의 온도를 나타내는 지표
단위	켈빈 (기호: K)
설명
개념	색온도는 빛의 색깔을 수치로 표현하는 방법 중 하나이며, 완전한 흑체가 특정 온도에서 복사하는 빛의 색깔을 기준으로 정의 흑체의 온도가 높을수록 방출되는 빛은 푸른색을 띠게 되며, 온도가 낮을수록 붉은색을 띠게 됨
측정	색온도는 주로 분광기를 사용하여 측정 분광기는 빛을 파장별로 분리하여 각 파장의 세기를 측정하며, 이를 통해 빛의 색깔을 정확하게 분석 가능
표현	색온도는 켈빈 단위(K)로 표현 예를 들어, 태양광의 색온도는 약 5800 K이며, 백열전구의 색온도는 약 2700 K
활용
사진 및 영상 촬영	색온도는 사진 및 영상 촬영에서 매우 중요한 요소 카메라의 화이트 밸런스 설정을 통해 색온도를 조절하여 원하는 색감을 얻을 수 있음 예를 들어, 실내에서 촬영할 때는 색온도를 낮춰 따뜻한 느낌을 줄 수 있으며, 야외에서 촬영할 때는 색온도를 높여 시원한 느낌을 줄 수 있음
조명 디자인	색온도는 조명 디자인에서도 중요한 역할 공간의 분위기와 용도에 따라 적절한 색온도의 조명을 선택하여 쾌적하고 효율적인 환경을 조성 가능 예를 들어, 사무실에서는 색온도가 높은 조명을 사용하여 집중력을 높일 수 있으며, 침실에서는 색온도가 낮은 조명을 사용하여 편안한 분위기를 조성 가능
디스플레이	디스플레이 장치의 색온도 설정은 사용자의 시각적 경험에 큰 영향을 미침 사용자는 자신의 취향과 환경에 맞춰 색온도를 조절하여 최적의 화면을 설정 가능 일반적으로 색온도가 높을수록 화면이 푸르게 보이며, 색온도가 낮을수록 화면이 붉게 보임
천문학	천문학에서 별의 색온도는 별의 표면 온도를 추정하는 데 사용 별의 색깔은 표면 온도에 따라 달라지며, 푸른색 별은 뜨겁고 붉은색 별은 차가움
기타
색온도와 연색성	색온도는 빛의 색깔을 나타내는 지표이지만, 물체의 색을 얼마나 정확하게 표현하는지를 나타내는 연색성과는 다름 연색성은 CRI (Color Rendering Index)라는 지표로 측정하며, CRI 값이 높을수록 물체의 색을 정확하게 표현

2. 색온도의 개념 및 원리

색온도는 특정 광원이 내는 빛의 색깔을 이상적인 흑체가 특정 온도에서 방사하는 빛의 색과 비교하여, 그 흑체의 온도로 표현하는 방법이다. 단위로는 주로 켈빈(K)을 사용한다.^[10]

모든 물질은 온도에 따라 다양한 파장의 빛을 방출하는데, 이를 열 복사라고 한다. 온도가 낮을수록 붉은색에 가까운 빛을, 온도가 높아질수록 점차 주황색, 노란색을 거쳐 흰색, 나아가 푸른색을 띤 흰색 빛을 방출한다. 이상적인 흑체를 가정하면, 특정 온도에서 방출되는 빛의 색 분포(흑체 스펙트럼)를 알 수 있어 다양한 광원의 색을 비교하는 표준이 된다. 예를 들어, 아침 해나 저녁 해의 색온도는 대략 2,000,000 정도로 낮고 붉은 기운을 띠는 반면, 한낮의 태양광선은 약 5,000,000에서 6,000,000 정도이다. 맑고 푸른 하늘 빛(천공광)은 이보다 더 높은 6,500,000 이상으로 측정되기도 한다.

온도(K) 증가에 따른 플랑크 궤적의 색상 변화. (이 색상 차트는 개략적인 예시이며, 특정 물체의 색온도를 정확히 계산한 것은 아님. 이론식은 플랑크의 법칙 참조)

백열전구와 같이 필라멘트를 가열하여 빛을 내는 광원은 비교적 흑체와 유사한 특성을 보여 색온도가 필라멘트의 실제 온도와 가깝다. 반면, 형광등이나 발광 다이오드(LED)처럼 열 복사가 아닌 다른 원리로 빛을 내는 광원은 흑체 스펙트럼과 다른 빛을 방출한다. 이런 광원에는 해당 광원의 색과 시각적으로 가장 유사하게 보이는 흑체의 온도를 찾아 상관 색온도(CCT)로 나타낸다.

사진술에서는 카메라의 화이트 밸런스 기능을 조절하는 데 색온도 개념이 중요하게 사용된다. 카메라는 측광 센서를 통해 인지하는 색상의 균형을 회색 명도 18%를 기준값으로 삼아 노출과 화이트 밸런스를 조절한다. 기준 색온도를 낮게 설정하면 사진 전체의 톤이 푸른색으로, 높게 설정하면 붉은색으로 변화한다. 정확한 색 재현을 위해 색온도뿐만 아니라 색조(틴트)도 함께 조절한다.

2. 1. 흑체 복사

이상적인 흑체에서 방출되는 전자기파의 색온도는 표면 온도를 켈빈(K)으로 정의하거나, 또는 미레드(마이크로 역 도, Mired)로 정의한다.^[10] 이는 다양한 광원을 비교하는 표준을 제공한다.

모든 물질은 온도에 따라 다양한 파장의 빛을 방사하는데, 이를 열 복사라고 한다. 열복사의 색상은 물질과 온도에 따라 다르다. 상온에서는 열복사가 약하지만, 예를 들어 쇠와 같은 금속을 가열하면 육안으로 볼 수 있을 정도의 빛을 내기 시작한다. 처음에는 오렌지색을 띠다가 온도가 올라감에 따라 점차 하얗고 밝게 빛난다. 만약 뜨거운 표면이 열 복사를 방출하지만 이상적인 흑체 복사체가 아니라면, 그 빛의 색온도는 표면의 실제 온도와는 다를 수 있다. 백열전구의 빛은 열 복사의 대표적인 예이며, 전구 필라멘트는 이상적인 흑체 복사체에 가깝기 때문에 색온도는 본질적으로 필라멘트의 온도와 거의 같다. 따라서 상대적으로 낮은 온도의 필라멘트는 둔한 붉은색 빛을 내고, 높은 온도의 필라멘트는 전통적인 백열전구처럼 거의 흰색에 가까운 빛을 낸다. 금속 작업자들은 뜨거운 금속의 색깔이 어두운 붉은색에서 주황색-흰색, 그리고 흰색으로 변하는 것을 보고 온도를 가늠하기도 한다(적열 참조).

형광등이나 발광 다이오드(LED)와 같은 많은 광원들은 열 복사가 아닌 다른 원리로 빛을 방출한다. 이 때문에 이들 광원에서 나오는 빛의 스펙트럼은 흑체 스펙트럼의 형태를 따르지 않는다. 이런 광원들에는 상관 색온도(CCT)라는 개념이 적용된다. CCT는 해당 광원의 색상이 인간의 시각으로 보았을 때 가장 비슷하게 느껴지는 흑체 복사체의 온도이다. 백열등의 경우 이러한 근사치가 필요 없으므로, 백열등의 CCT는 별도의 조정 없이 필라멘트의 실제 온도에 가깝다.

태양은 흑체 복사체와 매우 유사하다. 단위 면적당 총 복사 에너지로 정의되는 태양의 유효 온도는 약 5,772,000이다.^[11] 지구 대기권 밖에서 측정한 햇빛의 색온도는 약 5,900,000이다.^[12]

하지만 지구에서 보는 태양의 색깔은 하늘에서의 태양의 위치에 따라 붉은색, 주황색, 노란색, 또는 흰색으로 다르게 보인다. 하루 동안 태양 색깔이 변하는 주된 이유는 태양 자체의 흑체 복사 특성이 변해서가 아니라, 햇빛이 지구 대기를 통과하면서 일어나는 산란 현상 때문이다. 레일리 산란 효과로 인해 파란색 빛이 붉은색 빛보다 더 많이 산란되면서 하늘이 파랗게 보이는 것이다.

이른 아침이나 늦은 오후의 주간광, 소위 골든 아워 동안에는 햇빛이 대기를 통과하는 경로가 길어져 짧은 파장의 빛이 더 많이 산란된다. 이로 인해 상대적으로 낮은("따뜻한") 색온도의 빛이 우리 눈에 도달하게 된다. 이는 대기 입자에 의한 틴들 효과라는 광학 현상 때문이다.

일반적인 주간광은 상관 색온도 6,500,000(D65 시각 표준) 또는 5,500,000(주광 균형 사진 필름 표준)의 흑체 스펙트럼과 유사한 특성을 갖는다.

켈빈 온도의 함수로서의 플랑크 궤적의 색상 근사치, 약 6,500,000 근처의 백색점을 사용하여 렌더링되었으며, 색채 순응을 고려하지 않음

흑체 복사 이론에 따르면 온도가 높을수록 파란색 빛이 강해지고, 온도가 낮을수록 붉은색 빛이 강해진다. 이는 일상적으로 "빨간색"을 "뜨겁다"고 여기고 "파란색"을 "차갑다"고 여기는 문화적 연상과는 반대되는 현상이다.^[13]

2. 2. 플랑크의 법칙

이상적인 흑체에서 방출되는 전자기파의 색온도는 표면 온도를 켈빈(K)으로 정의하거나, 또는 미레드(Mired, 마이크로 역 도)로 정의한다.^[10] 이는 다양한 광원을 비교하는 표준을 제공한다.

모든 물질은 자신의 온도에 따라 다양한 파장의 빛을 방출하는데, 이를 열 복사라고 한다. 상온에서는 이 빛이 약하지만, 온도가 올라가면 눈으로 볼 수 있을 정도로 강해진다. 예를 들어 금속을 가열하면 처음에는 어두운 붉은색을 띠다가 온도가 높아질수록 주황색, 노란색을 거쳐 흰색에 가까워지며 더욱 밝게 빛난다. 금속을 다루는 작업자들은 뜨거운 금속의 색깔 변화(적열)를 보고 온도를 가늠하기도 한다.

뜨거운 표면이 열 복사를 통해 빛을 내더라도 이상적인 흑체 복사체가 아니라면, 그 빛의 색온도는 표면의 실제 온도와 정확히 일치하지 않을 수 있다. 그러나 백열전구의 빛은 필라멘트의 열 복사에 의한 것이며, 이 필라멘트는 이상적인 흑체 복사체와 상당히 유사한 특성을 가진다. 따라서 백열전구의 색온도는 필라멘트의 실제 온도와 거의 같다고 간주된다. 비교적 낮은 온도의 필라멘트는 붉은 빛을 내고, 온도가 높은 필라멘트는 백열전구 특유의 흰색에 가까운 빛을 방출한다.

전형적인 분광 전력 분포(SPD) 예시. 왼쪽은 백열 전구, 오른쪽은 형광등이다. 수평축은 나노미터(nm) 단위의 파장이며, 수직축은 임의 단위의 상대적인 빛의 세기를 나타낸다.

반면, 형광등이나 발광 다이오드(LED)와 같은 많은 광원은 열 복사가 아닌 다른 원리로 빛을 생성한다. 이 때문에 이들 광원에서 방출되는 빛의 스펙트럼은 흑체 스펙트럼과 다른 형태를 띤다. 이러한 광원에는 실제 온도 대신 상관 색온도(Correlated Color Temperature, CCT)라는 값을 사용한다. CCT는 해당 광원의 빛과 가장 유사하게 보이는 흑체 복사체의 켈빈 온도를 의미하며, 이는 인간의 색상 인식을 기준으로 결정된다. 백열등의 경우에는 이러한 근사 과정이 필요 없으므로, CCT는 곧 필라멘트의 실제 온도(흑체 복사체와 비교하여 조정되지 않은 온도)를 나타낸다.

광원과 조명의 특성은 분광 전력 분포(Spectral Power Distribution, SPD)로 나타낼 수 있다. 많은 제조사에서 제공하는 상대 SPD 곡선은 분광 방사계를 사용하여 측정하며, 때로는 10 nm 이상의 넓은 간격으로 측정될 수 있다.^[23] 이렇게 측정된 결과는 실제 램프의 스펙트럼보다 더 부드러운 분포(전체 스펙트럼)처럼 보일 수 있다. 특히 특정 파장에서 빛이 강하게 나오는(스파이크 형태의 분포를 갖는) 형광등의 경우, 더 정확한 측정을 위해 더 좁은 간격으로 측정하는 것이 권장되지만, 이를 위해서는 더 고가의 장비가 필요하다.

결론적으로 색온도는 특정 광원이 내는 빛의 색을 이상적인 흑체가 특정 온도에서 내는 빛의 색과 비교하여, 그 흑체의 온도(켈빈)로 표현하는 방식이다.

2. 3. 색온도와 인간의 시각

태양은 흑체 복사기와 매우 유사하며, 유효 온도는 5772 K이다.^[11] 지구 대기 위의 햇빛 색온도는 약 5900 K이다.^[12]

그러나 태양은 하늘에서의 위치에 따라 지구에서 붉은색, 주황색, 노란색 또는 흰색으로 다르게 보인다. 이렇게 하루 동안 태양의 색이 변하는 것은 흑체 복사의 변화 때문이 아니라, 주로 햇빛의 산란 때문이다. 지구 대기는 레일리 산란을 통해 파란색 빛을 빨간색 빛보다 더 많이 산란시키므로 하늘이 파랗게 보인다.

특히 이른 아침과 늦은 오후의 주간광, 즉 골든 아워에는 대기 입자에 의해 짧은 파장의 햇빛이 더 많이 산란되어 상대적으로 낮은("따뜻한") 색온도를 띤다. 이는 틴들 효과라고 불리는 광학 현상이다. 일반적인 주간광은 6500 K(D65 시각 표준) 또는 5500 K(주광 균형 사진 필름 표준)의 상관 색온도를 가지며, 흑체와 유사한 스펙트럼을 보인다.

흑체 이론에 따르면 온도가 높을수록 파란색, 낮을수록 붉은색을 띠지만, 이는 흔히 "빨간색"을 "뜨겁다", "파란색"을 "차갑다"고 여기는 문화적 연관성과는 반대된다.^[13]

인간의 시각에서 색의 인식은 색온도 값과 정비례하지 않는다. 즉, 같은 켈빈(K) 값 차이라도 어느 온도 범위에 있느냐에 따라 사람이 느끼는 색 변화의 정도가 다르다. 이러한 인간의 시각적 인지에 더 가까운 표현을 위해 색온도의 역수인 역색온도를 사용하기도 한다. 역색온도의 단위는 켈빈의 역수인 K^-1(매 켈빈) 대신, 그 값을 100만 배한 '''미레드'''(Mired, M) 또는 '''마이크로 역켈빈'''(Micro Reciprocal Kelvin, MK^-1)을 사용한다. 미레드와 마이크로 역켈빈은 명칭은 다르지만 크기는 같은 단위이다.

예를 들어, 실내 조명으로 널리 사용되는 형광등이나 LED 조명은 다음과 같이 분류될 수 있다.

실내 조명 색온도 및 미레드 값 비교
구분	색온도 (K)	역색온도 (미레드, M 또는 MK^-1)
전구색	약 3000 K	약 333 M
온백색	약 3500 K	약 286 M
백색	약 4200 K	약 238 M
주백색	약 5000 K	약 200 M
주광색	약 6500 K	약 154 M

위 표에서 보듯이, 색온도(K) 간격은 일정하지 않지만, 역색온도(M) 값의 차이는 대략 40~50 M 정도로 비교적 일정하다. 이는 미레드 단위로 표시했을 때 인간이 느끼는 색의 변화 정도가 더 균일하게 표현됨을 보여준다. 색온도가 높은 영역(예: 주백색과 주광색 사이)에서 켈빈 값의 차이가 큰 이유는 이 때문이다. 현재 시중에서는 주로 "전구색", "주백색", "주광색"의 형광등 및 LED 조명이 판매되고 있다.

3. 색온도의 단위

색온도는 주로 절대온도의 단위인 켈빈(K)으로 표현한다. 이는 이상적인 흑체가 특정 온도를 가질 때 방출하는 빛의 색을 기준으로 삼아, 다양한 광원의 색을 비교하는 표준을 제공한다.^[10]

그러나 켈빈 단위의 색온도 차이가 인간이 시각적으로 느끼는 색상 차이와 항상 비례하지는 않는다. 이 때문에 사람이 느끼는 색 변화에 더 가깝게 표현하고자 색온도의 역수 개념을 이용한 단위를 사용하기도 한다. 이 단위는 '''미레드'''(Mired, M) 또는 '''매 메가켈빈'''(MK^-1)이라고 부르며, 색온도(K)의 역수 값에 100만을 곱한 값이다. 미레드와 매 메가켈빈은 이름만 다를 뿐 같은 크기의 단위이다 (1 M = 1 MK^-1 = 1,000,000 K^-1).^[10] 이 단위를 사용하면 특정 범위 내에서 색온도 변화에 따른 시각적 차이를 비교적 균등하게 나타낼 수 있다.

3. 1. 켈빈(K)

켈빈(K)은 절대온도의 단위이다. 색온도는 이상적인 흑체가 특정 온도를 가질 때 방출하는 전자기파의 색을 기준으로 정의하며, 이때 온도는 표면 온도를 켈빈(K)으로 나타낸다.^[10] 이는 다양한 광원의 색을 비교하는 표준을 제공한다.

이상적인 흑체를 가정하면, 특정 켈빈 온도에서 방출되는 빛의 스펙트럼 분포를 알 수 있다. 온도가 낮을 때는 어두운 주황색이나 붉은색 계열의 빛을 내고, 온도가 높아짐에 따라 노란색을 띤 흰색을 거쳐 푸른색을 띤 흰색 빛으로 변해간다. 이처럼 빛의 색을 흑체의 절대온도인 켈빈으로 표현한 것이 색온도이다.

다만, 켈빈으로 표시된 색온도 값의 차이는 인간이 시각적으로 느끼는 색상 차이와 정확히 비례하지는 않는다. 이러한 점을 보완하기 위해, 사람이 느끼는 방식에 더 가깝게 표현하고자 색온도의 역수를 이용한 미레드(Mired) 단위가 사용되기도 한다.

3. 2. 미레드(M)와 매 메가켈빈(MK⁻¹)

인간의 시각에서 색의 인식과 색온도는 정비례 관계가 아니다. 따라서 사람이 색 변화를 느끼는 방식에 더 가깝게 표현하기 위해, 색온도의 역수인 역색온도를 사용하는 방법이 있다. 역색온도의 단위로는 켈빈(K)의 역수인 K^-1(매 켈빈)을 그대로 쓰지 않고, 그 값을 100만 배한 '''미레드'''(M) 또는 '''매 메가켈빈'''(MK^-1)을 사용한다.^[10] 미레드와 매 메가켈빈은 명칭만 다를 뿐 같은 크기의 단위이다. (1 M = 1 MK^-1 = 1,000,000 K^-1)

예를 들어, 실내 조명으로 널리 사용되는 형광등의 색온도를 미레드 단위로 변환하면 다음과 같다.

분류	색온도 (K)	역색온도 (MK⁻¹)
전구색	약 3000 K	333 MK⁻¹
온백색	약 3500 K	286 MK⁻¹
백색	약 4200 K	238 MK⁻¹
주백색	약 5000 K	200 MK⁻¹
주광색	약 6500 K	154 MK⁻¹

표에서 보듯이, 켈빈 단위로는 색온도가 높아질수록 간격이 벌어지지만, MK^-1 단위로는 약 40–50 MK^-1 전후로 비교적 일정한 차이를 보인다. 이는 미레드(MK^-1) 단위가 인간이 느끼는 색 변화 정도를 더 균등하게 나타냄을 보여준다. 색온도(K)가 높은 쪽의 간격이 넓게 느껴지고, 해당 구간의 중간 색온도를 가진 형광등 종류가 많지 않은 것은 이러한 이유 때문이다. 현재 시중에서는 주로 "전구색", "주백색", "주광색" 형광등이 판매되고 있으며, LED 조명 역시 비슷한 기준으로 분류된다.

4. 다양한 광원의 색온도

색온도는 어떤 물체가 특정 온도에서 빛을 낼 때 그 색깔을 객관적인 수치로 표현한 것이다. 이상적인 흑체(black body)가 특정 온도로 가열될 때 방출하는 빛의 색을 기준으로 삼으며, 이때의 온도를 켈빈(K) 단위로 나타낸다.^[10] 예를 들어, 금속을 가열하면 처음에는 어두운 붉은색을 띠다가 온도가 올라갈수록 주황색, 노란색을 거쳐 흰색에 가까워지는 것을 볼 수 있는데, 이처럼 색깔과 온도는 밀접한 관련이 있다.

다양한 광원은 각기 다른 방식으로 빛을 내며, 이에 따라 색온도도 달라진다. 크게 자연광과 인공조명으로 나눌 수 있다.

열 복사 기반 광원: 백열전구처럼 필라멘트를 가열하여 빛을 내는 경우, 그 빛은 열 복사에 해당하며 이상적인 흑체 복사와 유사하다. 따라서 색온도는 필라멘트의 실제 온도와 거의 일치한다. 낮은 온도의 필라멘트는 붉은 빛을, 높은 온도의 필라멘트는 흰색에 가까운 빛을 낸다.
비열복사 기반 광원: 형광등이나 발광 다이오드(LED) 등은 열 복사가 아닌 다른 원리로 빛을 낸다. 이들의 빛은 흑체 스펙트럼과 다르기 때문에, 실제 온도 대신 상관 색온도(Correlated Color Temperature, CCT)라는 개념을 사용한다. CCT는 해당 광원의 색과 가장 유사하게 보이는 흑체의 온도를 의미한다.

태양 역시 흑체와 매우 유사한 복사 특성을 보이지만, 우리가 지표면에서 보는 태양 빛의 색은 지구 대기의 산란 효과 때문에 시시각각 변한다. (자세한 내용은 #자연광 참조)

색온도는 여러 분야에서 중요하게 활용된다. 사진술에서는 카메라의 색조화(화이트 밸런스) 기능을 조절하여 원하는 색감을 얻는 데 사용된다. 기준 색온도를 낮게 설정하면 사진 전체가 푸른 톤을 띠고, 높게 설정하면 붉은 톤을 띠게 된다. 또한, 실내 조명을 선택할 때도 색온도를 고려한다. 일반적으로 낮은 색온도(따뜻한 색)의 조명은 휴식을 위한 공간에, 높은 색온도(차가운 색)의 조명은 집중이 필요한 사무실이나 학습 공간에 사용된다.^[14] (자세한 내용은 #인공조명 참조)

흥미로운 점은, 흑체 이론에 따르면 온도가 높을수록 파란색 빛이 강해지고 낮을수록 붉은색 빛이 강해지는데, 이는 흔히 "파란색=차가움", "빨간색=뜨거움"으로 여기는 문화적 연상과는 반대된다는 것이다.^[13]

4. 1. 자연광

태양은 흑체 복사체와 매우 유사하며, 표면의 유효 온도는 약 5772 K이다.^[11] 지구 대기 밖에서 측정한 햇빛의 색온도는 약 5900 K에 달한다.^[12]

하지만 우리가 지구에서 보는 태양의 색은 하늘에서의 위치에 따라 붉은색, 주황색, 노란색, 흰색 등으로 다르게 보인다. 하루 중 태양 색깔이 변하는 주된 이유는 태양 자체의 흑체 복사 변화 때문이 아니라, 햇빛이 지구 대기를 통과하며 일어나는 산란 현상 때문이다. 특히 레일리 산란은 파장이 짧은 파란색 빛을 붉은색 빛보다 더 효과적으로 흩뜨리기 때문에 하늘이 파랗게 보이는 원인이 된다.

이른 아침이나 늦은 오후의 햇빛(골든 아워)은 대기를 통과하는 경로가 길어져 파란색 계열의 짧은 파장 빛이 더 많이 산란된다. 그 결과, 붉은색 계열의 빛이 상대적으로 많아져 색온도가 낮아지는데("따뜻한" 색), 이는 대기 중 미세먼지와 같은 입자에 의한 틴들 효과와도 관련이 있다. 일반적으로 일출이나 일몰 무렵의 해는 약 2000 K 정도의 낮은 색온도를 가진다.

반면, 한낮의 주광(Daylight)은 약 5000 K에서 6500 K 사이의 상관 색온도를 가지며, 이는 흑체의 복사 스펙트럼과 유사하다. 맑은 날 정오의 태양 빛은 약 6500 K까지 올라가기도 하며, 이는 D65 시각 표준이나 5500 K(사진 필름 기준) 등의 표준으로 사용된다.

실제로 우리가 경험하는 자연광은 태양에서 직접 오는 빛뿐만 아니라, 하늘 전체에서 산란되어 오는 천공광(Skylight)의 영향도 크게 받는다. 천공광은 주로 파란색 성분이 많기 때문에, 직사광선과 합쳐진 실제 주광은 태양 자체의 색온도보다 더 높게 느껴지는 경향이 있다. 일반적으로 사람들은 약 6500 K 이상의 색온도를 가진 빛을 "흰색"으로 인식한다.

4. 2. 인공조명

백열전구의 빛은 열 복사이며, 전구는 이상적인 흑체 복사체에 가깝기 때문에 색온도는 본질적으로 필라멘트의 온도이다. 따라서 비교적 낮은 온도는 둔한 빨간색을 방출하고, 높은 온도는 전통적인 백열전구의 거의 흰색을 방출한다.

형광등 또는 발광 다이오드(LED)와 같은 많은 다른 광원은 열 복사가 아닌 다른 과정을 통해 빛을 방출한다. 이는 방출된 복사가 흑체 스펙트럼의 형태를 따르지 않는다는 것을 의미한다. 이러한 광원에는 상관 색온도(CCT)라고 하는 것이 할당된다. CCT는 인간의 색상 인식에 가장 가깝게 일치하는 흑체 복사체의 색온도이다.^[10] 이러한 근사는 백열등에는 필요하지 않기 때문에 백열등의 CCT는 흑체 복사체와의 비교에서 파생된 조정되지 않은 온도이다.

건물 내부 조명의 경우 조명의 색온도를 고려하는 것이 중요할 때가 많다. 더 따뜻한(즉, 더 낮은 색온도) 조명은 휴식을 장려하기 위해 공공 장소에서 자주 사용되는 반면, 더 차가운(더 높은 색온도) 조명은 학교와 사무실 등에서 집중력을 높이는 데 사용된다.^[14]

LED 기술의 CCT 디밍은 LED의 빈닝, 노화 및 온도 변화 효과가 실제 색상 값을 변경하기 때문에 어려운 작업으로 간주된다. 여기서는 색상 센서와 같은 피드백 루프 시스템을 사용하여 여러 색상 혼합 LED의 색상 출력을 적극적으로 모니터링하고 제어한다.^[15]

광원과 조명은 분광 전력 분포(SPD)로 특징지을 수 있다. 많은 제조업체에서 제공하는 상대적인 SPD 곡선은 분광 방사계에서 10nm 이상의 간격으로 생성되었을 수 있다.^[23] 그 결과는 실제 램프보다 더 부드러운 전력 분포로 보일 수 있다. 스파이크 분포를 보이는 형광등은 측정을 위해 더 미세한 간격이 권장되며, 이를 위해서는 더 비싼 장비가 필요하다.

실내 조명으로 널리 이용되는 형광등은 주로 다음과 같이 분류된다. 색온도와 함께 사람이 느끼는 방식에 더 가까운 표현인 역색온도(미레드, M 또는 MK^-1) 값을 함께 표기한다.

분류	색온도 (K)	역색온도 (M 또는 MK^-1)	비고
전구색	약 3,000,000	약 333 MK^-1	현재 일반적으로 판매
온백색	약 3,500,000	약 286 MK^-1
백색	약 4,200,000	약 238 MK^-1
주백색	약 5,000,000	약 200 MK^-1	현재 일반적으로 판매
주광색	약 6,500,000	약 154 MK^-1	현재 일반적으로 판매
참고: 역색온도 값의 차이가 40–50 MK^-1 전후로 일정하게 느껴지도록 분류되었다. LED 조명도 여기에 준하여 생산 및 판매된다.

5. 색온도의 활용

색온도는 이상적인 흑체가 방출하는 전자기파의 색을 기준으로, 표면 온도를 켈빈(K) 또는 마이크로 역 도로 정의한 것이다.^[10] 이는 다양한 광원을 비교하는 표준으로 사용된다.

물체가 뜨거워지면 열 복사를 통해 빛을 내는데, 백열전구의 필라멘트처럼 이상적인 흑체에 가까운 경우 색온도는 표면 온도와 거의 일치한다. 낮은 온도는 붉은색 빛을, 높은 온도는 흰색에 가까운 빛을 낸다.

하지만 형광등이나 LED처럼 열 복사가 아닌 다른 원리로 빛을 내는 광원도 많다. 이런 광원의 빛은 흑체 복사 스펙트럼과 다르기 때문에, 인간의 색상 인식에 가장 가깝게 보이는 흑체의 온도를 기준으로 상관 색온도(CCT)를 정한다.

색온도는 다양한 분야에서 중요한 기준으로 활용된다.

사진술: 주로 색조화(화이트 밸런스)를 조절하여 원하는 색감을 얻거나 정확한 색을 재현하는 데 사용된다. 기준 색온도를 어떻게 설정하느냐에 따라 사진의 전체적인 색조가 푸른색이나 붉은색으로 바뀐다. 스튜디오 조명용 텅스텐 램프는 약 3200 K, 한낮의 태양광은 약 5500 K를 기준으로 삼으며, 필름 역시 이러한 기준에 맞춰 제작된다.
디스플레이 및 영상: 텔레비전이나 컴퓨터 모니터 등에서 색의 정확한 재현을 위해 색온도 설정이 중요하다. 색채 공학에서는 6500 K(D65)를 표준으로 삼는 경우가 많으며, 이는 sRGB 색 공간의 기준이기도 하다. 방송 표준이나 지역에 따라 다른 기준(예: 미국 NTSC 6500 K, 일본 NTSC-J 9300 K)이 사용되기도 한다. 컴퓨터 모니터는 사용 목적이나 피로도 감소를 위해 색온도를 조절하는 기능을 제공하는 경우가 많다.

5. 1. 사진술

사진술에서 색온도는 일반적으로 색조화(화이트 밸런스라고도 한다)를 조절하기 위해 주로 사용된다. 카메라는 측광 센서를 통해 색상의 균형을 인지하는데, 이때 회색 명도 18%를 기준값으로 삼아 노출과 색조화를 동시에 조절한다. 이 기준점을 어떻게 설정하느냐에 따라 사진의 전체적인 색감이 달라진다. 기준 색온도를 낮게 설정하면 사진의 톤은 푸른색으로 변하고, 기준 색온도를 높게 설정하면 사진의 톤이 붉은색으로 변한다. 색조화 과정에서는 색온도뿐만 아니라 색조(틴트라고도 한다)를 함께 조절하여 보다 정확한 색을 표현한다.

디지털 사진에서는 색온도라는 용어를 사용하여 주변광의 색온도 변화를 시뮬레이션하기 위해 색상 값을 재조정하는 작업을 하기도 한다. 대부분의 디지털 카메라와 RAW 이미지 처리 소프트웨어는 '맑음', '흐림', '텅스텐' 등 특정 상황에 맞는 색온도 사전 설정을 제공한다. 또한, 사용자가 직접 켈빈(K) 단위로 화이트 밸런스 값을 입력하여 조절할 수도 있다. 이러한 설정은 주로 청색-황색 축을 따라 색상 값을 변화시키며, 일부 소프트웨어에서는 자홍색-녹색 축을 조절하는 추가 기능(때로는 '색조' 또는 '틴트'로 표시됨)을 제공하여 더 세밀한 조정이 가능하다.^[19]

사진 유제 필름은 사람의 눈이나 시각적 인식과는 다르게 조명의 색상에 반응한다. 따라서 사람에게는 흰색으로 보이는 물체가 사진에서는 매우 파랗거나 주황색으로 나타날 수 있다. 이러한 색상 차이는 인화 과정에서 색상 균형을 맞춰 중성적인 색상으로 보이도록 수정해야 한다. 하지만 색상 필름은 일반적으로 서로 다른 색상에 민감한 세 개의 레이어로 구성되어 있어, 특정 광원 아래에서는 모든 레이어가 균일하게 반응하지 않을 수 있다. 이로 인해 그림자 부분 등에 비정상적인 색조가 나타날 수 있으며, 수정에도 한계가 있다. 특히 형광등처럼 불연속적인 스펙트럼을 가진 광원 아래에서 촬영된 이미지는 특정 색상 레이어가 제대로 기록되지 않아 인화 시에도 완벽하게 수정하기 어렵다.

사진 필름은 특정 광원(주로 주광 필름과 텅스텐 필름)에 맞춰 제작되며, 해당 광원 조건에서 사용했을 때 가장 자연스러운 색상을 재현한다. 필름의 감도를 광원의 색온도에 맞추는 것이 색상 균형을 맞추는 기본적인 방법이다. 예를 들어, 텅스텐 백열등(약 3,200,000) 아래에서 텅스텐 필름을 사용하면, 노란색-주황색 빛이 사진에서는 자연스러운 흰색으로 표현된다. 컬러 네거티브 필름은 인화 과정에서 색상 조정이 가능하므로 대부분 주광(Daylight) 기준으로 제작된다. 반면, 컬러 슬라이드 필름(리버설 필름)은 최종 결과물이 바로 나오기 때문에 촬영 시 광원에 맞추거나 필터를 사용하여 색상을 보정해야 한다.

카메라 렌즈 앞에 필터를 장착하거나 광원 자체에 색상 젤을 사용하여 색상 균형을 맞출 수도 있다. 예를 들어, 흐린 날이나 그늘, 창문 빛처럼 푸른 기운이 도는(높은 색온도) 환경에서 촬영하거나, 텅스텐 필름을 푸른 빛 아래서 사용할 때는 노란색-주황색 계열의 필터를 사용한다. 반대로, 일몰, 촛불, 텅스텐 조명과 같이 따뜻한 색감(낮은 색온도)의 광원에서 주광 필름(약 5,600,000 기준)으로 촬영할 때는 푸른색 계열의 필터(예: #80A 필터)를 사용한다. 3,200,000와 3,400,000 텅스텐 램프의 미세한 차이를 보정하거나, 일부 플래시의 약간 푸른 색조(약 6,000,000)를 수정하기 위해 더 미묘한 색상의 필터가 사용되기도 한다.^[20] 만약 촬영 장면에 색온도가 다른 여러 광원이 혼재한다면, 주광 필름을 사용하고 각 광원에 맞는 색상 보정 젤 필터를 부착하여 전체적인 색상 균형을 맞추는 방법을 사용하기도 한다.

사진가들은 때때로 색온도계를 사용하여 촬영 환경의 색온도를 측정한다. 일반적인 색온도계는 가시광선 스펙트럼의 두 영역(적색과 청색)을 측정하며, 더 정밀한 모델은 세 영역(적색, 녹색, 청색)을 측정한다. 하지만 색온도계는 형광등이나 방전 램프처럼 색상이 다양하고 스펙트럼이 불규칙한 광원의 색온도를 정확히 측정하고 보정하는 데는 한계가 있다. 이러한 광원은 종종 녹색 기운을 띠므로 자홍색(마젠타) 필터로 보정해야 할 수 있다. 색온도계가 없는 경우, 더 정교한 색도계를 사용하기도 한다.^[20]

5. 2. 조명

건물 내부 조명을 선택할 때 색온도를 고려하는 것은 중요하다. 일반적으로 공공장소에서는 휴식을 유도하기 위해 상대적으로 색온도가 낮은 따뜻한 느낌의 조명을 사용한다. 반면, 학교나 사무실처럼 집중력이 필요한 공간에서는 집중력 향상을 위해 색온도가 높은 차가운 느낌의 조명을 사용하는 경향이 있다.^[14]

LED 기술에서는 상관 색온도(CCT)를 조절하는 것이 기술적으로 까다로운 부분으로 여겨진다. 이는 LED 소자의 생산 편차(빈닝), 사용 시간에 따른 노화, 그리고 작동 중 온도 변화 등이 실제 방출되는 빛의 색상 값에 영향을 미치기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 색상 센서 등을 이용한 피드백 시스템을 통해 여러 색상의 LED를 조합하여 원하는 색온도의 빛을 정확하게 만들고 유지하는 기술이 사용된다.^[15]

조명 디자이너는 종종 조명 기구에 필터를 사용하여 색온도를 조절한다. 이는 특정 색온도의 빛을 만들거나, 여러 종류의 광원을 사용할 때 색감을 통일시키기 위한 목적이다. 예를 들어, 메탈 할라이드 램프와 같은 HID 램프는 백열 전구보다 훨씬 높은 색온도(일반적으로 약 6,000,000–7,000,000)의 빛을 내기 때문에, 백열등(텅스텐 램프)과 함께 사용할 경우 색 차이가 두드러진다. 이를 맞추기 위해 HID 램프 앞에 약 3,200,000 필터를 사용하여 백열등과 비슷한 색감을 내도록 조정하기도 한다. 또한, 색상 혼합 기능이 있는 조명 기구나 다양한 색온도 옵션(예: 3,200,000)을 제공하는 조명 기구를 사용하여 원하는 색온도를 구현할 수도 있다. 따라서 조명 기구를 선택할 때는 각 램프가 가지는 고유의 색온도를 확인하는 것이 중요하다.

인간의 시각은 색온도 변화를 절대적인 온도 차이보다는 상대적인 차이로 인식하는 경향이 있다. 따라서 색온도의 역수에 100만 배를 한 값인 '''미레드'''(Mired, 단위: M 또는 MK)를 사용하면 사람이 느끼는 색감의 변화를 더 균일하게 표현할 수 있다.

일상에서 널리 사용되는 형광등이나 LED 조명은 주로 색온도에 따라 다음과 같이 분류된다. 미레드 값으로 환산하면 각 단계별 차이가 약 40–50 MK 정도로 비슷해져, 사람이 느끼는 색감 변화의 간격이 비교적 일정하게 느껴진다. 색온도가 높은 영역(주광색 쪽)으로 갈수록 켈빈(K) 값의 간격이 넓어지는 것은 이 때문이다. 현재는 주로 "전구색", "주백색", "주광색"이 시장에서 일반적으로 판매되고 있다.

형광등 및 LED 조명의 일반적인 색온도 분류
명칭	색온도 (K)	역색온도 (MK)
전구색	약 3,000,000	333
온백색	약 3,500,000	286
백색	약 4,200,000	238
주백색	약 5,000,000	200
주광색	약 6,500,000	154

5. 3. 디스플레이

디스플레이 장치에서 색온도는 색상을 정확하게 재현하고 사용자에게 일관된 시각 경험을 제공하는 데 중요한 역할을 한다. 특히 데스크톱 출판 업계에서는 모니터의 색상을 인쇄물과 일치시키기 위해 색온도 관리가 필수적이다. macOS의 ColorSync 유틸리티와 같은 색상 관리 소프트웨어는 모니터의 색온도를 측정하고 조정하여 화면 색상을 인쇄된 색상과 가깝게 만들 수 있다.

일반적으로 사용되는 모니터 색온도는 다음과 같으며, 괄호 안은 해당 표준 광원을 나타낸다.

색온도	표준 광원
5000 K	CIE D50
5500 K	CIE D55
6500 K	D65
7500 K	CIE D75
9300 K	-

D50, D55, D65, D75 등은 특정 색온도를 가지는 주광 스펙트럼을 나타내는 표준 광원의 과학적 약어이다. 이러한 표준 광원의 개념은 사진 분야에서도 중요하다. 예를 들어, 스튜디오 조명(텅스텐 램프)은 3200 K, 태양광선은 5500 K로 간주되며, 사진 필름은 이러한 기준 색온도에서 최적의 색 재현을 하도록 설계되었다.

색채 공학에서는 CIE 표준광 D65(색온도 6500 K)가 현재 사실상 표준으로 널리 사용된다. 디지털 카메라, 웹 그래픽, DVD 등 많은 디지털 콘텐츠와 인터넷 이미지에 널리 사용되는 sRGB 색 공간 역시 6500 K를 디스플레이 백색점으로 규정하고 있다.

Microsoft Windows는 Windows 11 이전 버전까지 기본 디스플레이 색상 공간으로 sRGB를, 기본 색온도로 6500 K를 사용했다. 이는 GPU 드라이버를 통해 변경될 수 있다. 최신 노트북에 탑재된 주변 광 센서는 주변 조명 환경에 맞춰 디스플레이 색온도를 자동으로 조절하기도 한다. Windows 11 22H2 버전부터는 EDID 데이터를 읽어 OLED 모니터 등에 최적화된 자동 색상 관리(ACM) 기능을 지원한다.

텔레비전 수상기 방송 표준에서도 색온도 기준이 다르다. 미국의 컬러 텔레비전 표준인 NTSC는 6500 K를 기준으로 하지만, 일본의 NTSC-J 표준은 9300 K를 기준으로 하여 상대적으로 푸른색을 띤다.

컴퓨터 모니터는 과거 9300 K 설정이 많았으나, 최근에는 대부분의 모니터(특히 저가형 제외)에서 사용 목적에 따라 색온도를 조절하는 기능을 제공한다. 일반적으로 sRGB 표준에 맞춘 6500 K나 인쇄 환경에 맞춘 5000 K 등으로 변경할 수 있다. 이는 그래픽 디자인이나 영상 편집 작업 시 정확한 색상 확인을 위해 중요하며, 색상 정확성이 덜 중요한 일반 작업에서는 색온도를 낮추어(예: 9300 K에서 6500 K 또는 5000 K로 변경) 눈의 피로를 줄이는 데 도움이 될 수 있다. 운영체제나 별도의 소프트웨어를 통해서도 모니터의 색온도를 조절할 수 있다.

5. 4. 방송 및 영상

NTSC 및 PAL TV 규격은 TV 화면이 흑백 신호를 표시할 때 색온도를 6,500,000로 맞추도록 규정한다. 일반 소비자용 TV는 이 기준에서 벗어나는 경우가 많지만, 고급형 TV는 설정이나 보정을 통해 6,500,000로 조정할 수 있다. ATSC 표준 역시 데이터 스트림에 색온도 정보를 포함하도록 요구하며, 기본적으로 6,500,000를 기준으로 한다.

대부분의 비디오 카메라나 디지털 카메라는 화이트 밸런스 기능을 통해 색온도를 조절한다. 특정 색(주로 흰색이나 회색)을 기준으로 수동 설정하거나, 카메라가 자동으로 빛의 색상을 판단하여 보정하는 방식이 있다. 특히 조명 환경이 바뀔 때 화이트 밸런스 조정이 중요하다. 오늘날 디지털 카메라의 자동 화이트 밸런스 기능은 다양한 조명 상황에서도 정확한 색감을 구현할 정도로 발전했다.

한편, 일본과 대한민국 등에서 사용하는 NTSC-J 표준은 9,300,000의 색온도를 권장한다. 이 때문에 해당 국가들에서 판매되는 TV나 프로젝터는 9,300,000를 기본값으로 설정하는 경우가 많다. 이는 색채 공학의 사실상 표준인 표준 광원 D65(6,500,000)나 미국 컬러 TV(NTSC)의 기준인 6,500,000와는 차이가 있어 상대적으로 푸른 빛을 띤다.

하지만 컴퓨터 모니터의 경우, 국제 표준과의 호환성을 위해 6,500,000(sRGB 표준)를 기본 설정으로 채택하는 것이 일반적이다. 물론 대부분의 모니터는 OSD 메뉴를 통해 9,300,000나 5,000,000 등 다른 색온도로 변경할 수 있어, 그래픽 디자인이나 영상 편집 등 전문 작업 환경이나 사용자의 선호에 맞춰 적절한 색온도를 선택할 수 있다. 색온도 조절은 색 재현의 정확성뿐만 아니라 사용자의 시각적 피로도를 줄이는 데도 도움이 될 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 푸른 빛이 도는 9,300,000보다 따뜻한 느낌의 6,500,000나 5,000,000 설정이 장시간 작업 시 눈의 피로를 덜어줄 수 있다.

5. 5. 수산업

수족관 환경에서 색온도는 목적에 따라 다르게 활용된다.

담수 수족관의 경우, 조명은 주로 심미적인 부분을 강조하여 수족관을 더 매력적으로 보이게 하는 데 초점을 맞춘다. 조명 설계 시 매력적인 스펙트럼을 만드는 것을 우선하며, 수족관 내 식물의 생존은 부차적인 고려 사항이 되는 경우가 많다.

반면, 해수 또는 산호 수족관에서 색온도는 수조 환경의 건강을 유지하는 데 필수적인 요소이다. 약 400 ~ 3000 나노미터 파장 범위에서, 파장이 짧은 빛은 긴 파장의 빛보다 물속 깊이 더 잘 침투할 수 있으며,^[16]^[17]^[18] 이는 산호초에 서식하며 공생 관계를 이루는 조류에게 필수적인 에너지원을 제공한다. 이러한 특성 때문에 일반적으로 수심이 깊어질수록 색온도가 증가하는 경향을 보인다. 과거에는 얕은 물에 서식하며 강렬한 열대 햇빛을 받는 산호의 환경을 모방하기 위해 6,500,000 온도의 조명을 주로 사용하기도 했다.

5. 6. 천문학

천문학에서는 색온도를 특정 파장 범위에서 별의 스펙트럼 에너지 분포(SPD)의 국소 기울기로 정의한다. 예를 들어, 색등급 ''B''와 ''V''가 A0V형 별 (예: 직녀성)에 대해 동일하게 보정되었다면, 이 별의 색온도 T_C는 흑체 복사기의 색 지수 B-V가 해당 별의 색 지수와 일치하는 온도로 결정된다. B-V 외에 다른 색 지수도 사용될 수 있다.

이렇게 정의된 색온도는 별 표면의 총 복사 플럭스로 계산되는 유효 온도와는 상당히 다를 수 있다. 예를 들어, A0V형 별의 색온도는 약 15000 K이지만, 유효 온도는 약 9500 K이다.^[24]

천문학의 여러 응용 분야, 예를 들어 별을 HR도표에 배치하거나 관측된 스펙트럼에 맞는 모델 플럭스의 온도를 결정할 때는 주로 유효 온도를 사용한다. 다양한 색-유효 온도 관계가 연구되어 있으며, 이 관계들은 별의 금속 함량이나 표면 중력과 같은 다른 별의 매개변수에도 약간의 영향을 받는다.^[25]

참고로, 흑체 복사 이론에 따르면 온도가 높을수록 파란색 빛을, 낮을수록 붉은색 빛을 더 많이 방출한다. 이는 일상적으로 '빨간색'을 뜨겁게, '파란색'을 차갑게 느끼는 문화적 연관성과는 반대되는 현상이다.^[13]

6. 연색 지수(CRI)

국제 조명 위원회(CIE)의 연색 지수(CRI)는 어떤 광원이 8가지 표준 색상 견본을 비추었을 때, 그 색상이 기준 광원 아래에서 보일 때와 얼마나 유사하게 보이는지를 측정하는 방법이다. 연색 지수(CRI) 값은 상관 색온도(CCT)와 함께 제시되어, 특정 인공 광원이 어떤 기준 광원(이상적인 광원)과 가장 유사한지, 그리고 그 차이가 어느 정도인지를 수치적으로 알려준다.

7. 색온도 관련 기술 및 표준

이상적인 흑체에서 방출되는 전자기파의 색은 그 표면 온도를 기준으로 정의하며, 단위는 켈빈(K) 또는 미레드(mired)를 사용한다.^[10] 이는 다양한 광원을 비교하는 표준의 기초가 된다.

뜨거운 표면이 열 복사를 통해 빛을 내지만 이상적인 흑체가 아닌 경우, 빛의 색온도는 표면의 실제 온도와 정확히 일치하지는 않는다. 하지만 백열전구의 빛은 열 복사에 해당하고, 필라멘트가 비교적 이상적인 흑체에 가깝기 때문에, 색온도는 필라멘트의 실제 온도와 거의 같다. 온도가 낮으면 붉은색을 띠고, 온도가 높아지면 백열전구처럼 점차 흰색에 가까운 빛을 낸다. 금속을 다루는 장인들은 뜨거운 금속의 색깔 변화(어두운 붉은색 → 주황색 → 흰색)를 보고 온도를 가늠하기도 한다(적열 참조).

형광등이나 발광 다이오드(LED)와 같이 열 복사가 아닌 다른 원리로 빛을 내는 광원들도 많다. 이런 광원들의 빛은 흑체 스펙트럼과 다르기 때문에, 상관 색온도(Correlated Color Temperature, CCT)라는 개념을 사용한다. CCT는 해당 광원의 색과 인간의 눈으로 보기에 가장 유사한 색을 내는 흑체의 온도를 의미한다. 백열등과 같은 열 복사 광원은 이러한 근사 과정이 필요 없으므로, CCT 값은 실제 온도에 기반한 값이다.

7. 1. CIE 표준 광원

국제조명위원회(CIE)는 색 측정 및 평가의 일관성을 위해 여러 표준 광원을 정의하고 있다. 이 표준 광원들은 특정한 색온도 값을 가지며, 다양한 분야에서 기준으로 사용된다.

표준 광원은 주로 'D' 시리즈로 표시되며, 이는 자연광(주광)을 시뮬레이션한 것이다. 각 표준 광원은 특정 상관 색온도(CCT)를 가진다.

주요 CIE 표준 광원 및 색온도
표준 광원	상관 색온도 (CCT)	비고
D50	5000 K	데스크톱 출판 및 인쇄 산업에서 라이트 테이블이나 뷰잉 부스의 표준 조명으로 사용됨.
D55	5500 K	초기 사진 필름(주광 균형)의 기준.
D65	6500 K	가장 널리 사용되는 표준 광원 중 하나. 평균적인 북쪽 하늘의 주광을 나타내며, TV, 모니터, 디지털 카메라, 웹 그래픽(sRGB), DVD 등의 표준 백색점으로 사용됨.
D75	7500 K	북쪽 하늘의 푸른 빛이 더 강한 주광을 나타냄.

이러한 표준 광원은 특히 색상이 중요한 산업 분야에서 필수적이다. 예를 들어, 데스크톱 출판 업계에서는 모니터 화면의 색상과 실제 인쇄물의 색상을 일치시키기 위해 모니터의 색온도를 표준 광원(주로 D50 또는 D65)에 맞추어 조정한다. ColorSync 유틸리티와 같은 색상 관리 소프트웨어는 이러한 조정을 돕는다. 일반적인 모니터는 5000 K (D50), 5500 K (D55), 6500 K (D65), 7500 K (D75), 9300 K 등의 색온도 설정을 제공한다.

컬러 슬라이드를 라이트 테이블에서 확인할 때도 표준 광원(주로 D50)을 사용하여 색상이 특정 색조로 치우치지 않도록 정확하게 평가한다.

디지털 환경에서는 D65(6500 K)가 표준으로 자리 잡았다. 인터넷 이미지의 표준 색 공간인 sRGB는 6500 K를 디스플레이 백색점으로 규정한다. Microsoft Windows 운영체제 역시 Windows 11 이전 버전까지는 기본적으로 sRGB 색 공간과 6500 K 색온도를 사용했다. 최근에는 노트북의 주변 광 센서가 주변 조명 환경에 맞춰 디스플레이 색온도를 자동으로 조절하는 기능도 탑재되고 있으며, Windows 11에서는 EDID 데이터를 활용하여 OLED 모니터 등에 최적화된 자동 색상 관리를 지원한다.

7. 2. sRGB 색 공간

인터넷 이미지에 널리 사용되는 sRGB 표준은 디스플레이의 백색점을 6500 K 색온도로 규정한다. 이에 따라 디지털 카메라, 웹 그래픽, DVD 등도 일반적으로 6500 K 색온도에 맞춰 설계된다.

Microsoft Windows는 Windows 11 이전 버전까지 기본 디스플레이 색 공간으로 sRGB를 사용했으며, 기본 색온도 역시 6500 K로 설정했다. 물론 이 설정은 GPU 드라이버를 통해 변경할 수 있다. 최근 많은 노트북 컴퓨터에 탑재되는 주변 광 센서는 주변 환경에 맞춰 디스플레이 색온도를 자동으로 조절하는 기능을 제공하기도 한다. Windows 11 22H2 버전부터는 EDID 데이터를 활용하여 OLED 모니터에 더 최적화된 자동 색상 관리(ACM) 기능을 지원한다.

참조

_[1] 웹사이트 Colour temperature explained ! Adobe https://www.adobe.co[...] 2024-06-17
_[2] 웹사이트 What is Color Temperature? How Does it Affect Color Performance of the Monitor? https://www.benq.com[...] 2024-06-17
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