Когда дело доходит до отражения тепла, не все цвета созданы равными. Некоторые цвета поглощают больше тепла от солнечного света, чем другие, в результате чего поверхности, окрашенные в эти цвета, нагреваются сильнее. Знание того, какой цвет отражает больше всего тепла, может быть полезно для всего: от выбора краски для экстерьера вашего дома до выбора одежды, которая будет сохранять прохладу в жаркий летний день.
Чтобы понять, какие цвета отражают больше всего тепла, полезно сначала немного разобраться в том, как работают свет и цвет. Солнечный свет, также известный как видимый свет, содержит спектр различных длин волн, которые наши глаза воспринимают как разные цвета. Самые длинные волны кажутся красными, а самые короткие — фиолетовыми, а оранжевый, желтый, зеленый, синий и индиго находятся между ними. Цвет объекта зависит от того, какие длины волн он поглощает, а какие отражает.
Например, лист выглядит зеленым, потому что он содержит пигменты хлорофилла, которые поглощают синий и красный свет, но отражают зеленый свет обратно к нашим глазам. Белые объекты отражают почти все видимые длины волн одинаково, в то время как черные объекты поглощают большую часть света, который на них падает.
Когда солнечный свет падает на объект, часть этого видимого света преобразуется в тепло. Чем больше света поглощает объект, тем больше он нагревается. Более темные цвета поглощают больше солнечного света, чем более светлые, поэтому ношение черной одежды в жаркий день может заставить вас чувствовать себя еще жарче.
Многие факторы влияют на то, сколько тепла цвет поглощает от солнечного света. Вот некоторые ключевые соображения:
В целом, более темные цвета, изготовленные с использованием пигментов, поглощающих более длинные видимые волны, будут сильнее нагреваться на солнце. Более светлые цвета, изготовленные с использованием отражающих материалов и поглощающих короткие волны пигментов, остаются самыми холодными.
Вот более подробный взгляд на то, как некоторые распространенные цвета сравниваются по своей способности отражать тепло:
Белый отражает почти все длины волн видимого света одинаково. Благодаря высокоотражающей поверхности большая часть солнечного света отражается, а не поглощается в виде тепла. В результате белые объекты остаются более прохладными на солнце. Белый цвет крыши или внешней краски может снизить температуру в помещении в жаркую погоду.
Желтый поглощает часть света из зеленой и фиолетовой части спектра, но отражает более длинные красные и оранжевые длины волн. В видимом спектре он находится между высокоэнергетическим фиолетовым и низкоэнергетическим красным. Желтый отражает около 60% солнечного света, поглощая оставшиеся 40% в виде тепла. Он остается холоднее, чем темные цвета, но теплее, чем белый.
Красные объекты сильно отражают красный свет, но поглощают другие видимые длины волн. Более длинные красные длины волн несут меньше энергии, чем короткие фиолетовые и синие, поэтому красный отражает меньше тепла, чем темные цвета. Однако красные красители содержат пигменты, которые легко поглощают зеленый и фиолетовый свет и преобразуют его в тепло. Красный отражает около 40% солнечного света.
Зеленые объекты поглощают красный и синий свет, отражая в основном зеленые длины волн. Зеленый находится в середине видимого спектра с точки зрения энергии. Он поглощает около 45% солнечного света в виде тепла, что делает его более горячим, чем более светлые оттенки, такие как желтый, и холоднее, чем темные красные.
Синий поглощает более длинные оранжевые, красные и желтые длины волн, отражая короткие фиолетовые и синие длины волн. Он поглощает около 50% солнечного света в виде тепла. Хотя синий не такой холодный, как белый или светло-желтый, он остается более холодным, чем такие цвета, как красный, фиолетовый и черный.
Черный поглощает почти все видимые длины волн. От черных поверхностей отражается мало света, что позволяет более 90% падающего на него солнечного света преобразовываться в тепло. Черная одежда, автомобили и крыши могут достигать чрезвычайно высоких температур на солнце.
Полированные или хромированные металлы имеют блестящую, зеркальную поверхность, которая отражает до 90% солнечного света в зависимости от качества. Однако, хотя хром выглядит серебристым, он не отражает так же хорошо, как фактическое серебряное металлическое покрытие. Серебро отражает до 95% солнечного света, сохраняя его более холодным, чем любая цветная краска.
Научные исследования количественно определили отражение солнечного тепла различными цветами путем измерения температуры поверхности или поглощения ультрафиолетового, видимого и инфракрасного излучения. Вот некоторые результаты исследований:
Хотя точные цифры различаются в разных исследованиях, общая тенденция показывает, что более темные цвета, такие как черный, поглощают больше всего солнечной энергии, а светлые оттенки, такие как белый, отражают больше всего тепла.
Основываясь как на физических свойствах света и цвета, так и на научных измерениях, вот цвета, которые отражают больше всего и меньше всего тепла от солнечного света:
Белый, серебристый и светло-желтый цвета отражают больше всего солнечного света и поглощают меньше всего тепла. Темные оттенки красного, синего, фиолетового и особенно черного цвета становятся самыми горячими при воздействии солнца. Выбор светлых красок, тканей или покрытий может помочь отражать солнечное тепло в жарких условиях.
Учет цветового теплоотражающего свойства позволяет выбирать материалы и отделку, которые могут сохранять здания, транспортные средства, одежду и многое другое прохладнее в солнечную погоду:
Материалы с высокой теплоотражающей способностью также могут снизить расходы на кондиционирование воздуха в зданиях. В одном исследовании подсчитано, что покраска крыши в белый цвет вместо черного может снизить потребность в кондиционировании воздуха летом более чем на 20%.5
Белый и светлые цвета, такие как желтый, зеленый и серебристый, отражают большую часть солнечного тепла, сохраняя поверхности более прохладными, чем более темные цвета. Черный поглощает до 90% солнечного света в виде тепла, что делает его самым горячим цветом при воздействии солнца. Понимание отражения тепла цвета позволяет более разумно выбирать строительные материалы, цвета автомобилей, одежду и многое другое, чтобы оставаться в прохладе в жаркие солнечные дни.