Індекс передачі кольору CRI є часто використовуваним параметром у сфері світлотехніки. Воно відноситься до вимірювання ступеня відповідності кольору, коли об’єкт освітлюється цим джерелом світла і стандартним джерелом світла (зазвичай сонце використовується як стандартне джерело світла), тобто ступінь вірності кольору.
Американський експерт з технологій освітлення Майк Вуд написав серію статей про індекс передачі кольору CRI та індекс якості кольору CQS. Тут я ділюся з вами деяким зібраним вмістом для довідки.
1. Визначення CRI
Для фахівців з освітлення індекс передачі кольору CRI є загальновживаним терміном. Ми часто бачимо значення CRI в даних джерела світла і знаємо, що воно відображає колірну передачу джерела світла.
Але який його справжній сенс? Значення CRI допомагає визначити, яке джерело світла слід використовувати в освітлювальному пристрої. Чим вище значення CRI, тим краще, але чи знають люди, що насправді потрібно виміряти і як це виміряти? Наприклад, значення CRI для OLIGHT S1MINI дорівнює 90. Яку інформацію це передає? Якість освітлення музею має бути вище CRI 95. Чому це так?
Простіше кажучи: передача кольору є важливим аспектом оцінки якості освітлення, індекс передачі кольору є важливим методом оцінки передачі кольору джерел світла та важливим параметром для вимірювання колірних характеристик штучних джерел світла. Чим краще колір, тим сильніше здатність відновлювати колір предмета.
Міжнародна комісія з освітлення (CIE) визначає передачу кольору як: у порівнянні зі стандартним еталонним джерелом світла, вплив джерела світла на колірний вигляд об’єкта.
Іншими словами, CRI — це метод вимірювання для розпізнавання кольору, коли джерело світла порівнюється зі стандартним джерелом світла (наприклад, денним світлом). CRI є загальновизнаним показником, який наразі є єдиним способом оцінити та звітувати про передачу кольору джерел світла. спосіб.
Встановлення метрики CRI не за горами. Початкова мета цього стандарту полягала в тому, щоб використовувати його для опису передачі кольорів люмінесцентних ламп, які почали використовуватися у великих кількостях у 1960-х роках, і допомогти користувачам зрозуміти, що люмінесцентні лампи з лінійним спектральним розподілом можуть застосовуватися. Які випадки.
Вимірювання CRI тісно пов’язане з різницею між зовнішнім виглядом 14 заданих зразків кольору (далі по тексту"колірні зразки") під виміряним джерелом світла та зовнішнім виглядом під стандартним еталонним світлом джерело.
Хоча CRI виводиться математичними методами, а фактична діаграма кольорів не може бути використана для визначення значення CRI, ці зразки кольорів є реальними, і всі вони вибрані із зразків кольорів Манселла.
14 стандартних зразків кольорів
Перші 8 зразків кольорів зазвичай використовуються для визначення загального індексу передачі кольору (зазвичай значення CRI, запропоноване людьми, відноситься до загального індексу передачі кольору). Вибрані TCS01~TCS08 мають середню насиченість і приблизно однакову яскравість, а колірний діапазон охоплює весь видимий спектр.
Останні 6 штук – це спеціальні кольорові зразки. TCS09~TCS14 використовуються рідко. Крім імітації європейського кольору шкірки і зеленого листя, вони також включають більш насичені основні кольори.
2. Технологія CRI
Хоча ці зразки кольорів ретельно визначені, і реальні об’єкти можуть створювати кольори цих зразків кольору, значення CRI повністю виводиться з обчислень. Дуже важливо розуміти, що не обов’язково підсвічувати справжні колірні зразки реальними джерелами світла.
Нам потрібно порівняти виміряний спектр джерела світла зі спектром сформульованого зразка кольору, а потім обчислити значення CRI за допомогою математичного аналізу.
Тому вимірювання значення CRI є кількісним та об’єктивним. Це аж ніяк не суб’єктивне вимірювання (суб’єктивне вимірювання покладається лише на навченого спостерігача, щоб визначити, яке джерело світла має кращу передачу кольору).
Порівняння, засноване на сприйнятті кольору, також має значення, за умови, що колірна температура виміряного джерела світла та еталонного джерела світла має бути однаковою.
Наприклад, спроба порівняти зовнішній вигляд двох частин зразка одного кольору, освітленого джерелом теплого білого світла з колірною температурою 2900K і джерелом холодного білого світла (денне світло) з колірною температурою 5600K, є марною тратою часу.
Вони повинні виглядати по-різному, тому першим кроком є обчислення його корельованої колірної температури (CCT) за спектром досліджуваного джерела світла. Коли ви отримаєте цю колірну температуру, математично можна створити інше еталонне джерело світла з такою ж колірною температурою.
Для виміряного джерела світла з колірною температурою нижче 5000 К, випромінювач чорного тіла (Планка) вибирається в якості еталонного джерела світла, а для виміряного джерела світла з колірною температурою вище 5000 К, стандартний освітлювач CIE D вибирається як еталонне джерело світла.
Вибір може поєднувати спектр еталонного джерела світла з кожним зразком кольору, щоб отримати набір ідеальних опорних точок координат кольору (іменуються колірними точками).
Те ж саме стосується виміряного джерела світла. Об’єднайте спектр виміряного джерела світла з кожним зразком кольору, щоб отримати інший набір колірних точок. Якщо колірна точка під виміряним джерелом світла збігається з колірною точкою під контрольним джерелом світла, ми вважаємо їхню передачу кольору однаковою і розташовуємо їх значення CRI на рівні 100.
У діаграмі кольорів, чим далі колірна точка під виміряним джерелом світла від відповідного ідеального положення, тим гірша передача кольору і нижче значення CRI.
Зміщення кольору 8 пар зразків кольору розраховується окремо, а потім розраховується 8 спеціальних індексів передачі кольору (значення CRI джерела світла для певного зразка кольору називається спеціальним індексом передачі кольору), а потім їх середнє арифметичне прийнято, щоб отримане значення було кінцевим значенням CRI.
Значення CRI 100 означає, що немає різниці в кольорі між будь-якою парою зразків кольору у 8 парах зразків кольору під виміряним джерелом світла та еталонним джерелом світла.
Пояснення цього вимагає великого змісту, і це дуже ймовірно спричинить плутанину. Тому редактор вважає, що використання деяких зображень для пояснення буде дуже корисним. Тепер почніть з лампи розжарювання зі значенням CRI 100 (теоретично, лампа розжарювання еквівалентна радіатору чорного тіла, тому за визначенням має найбільш ідеальну передачу кольору).
На малюнку 3 показані перевірені кольорові точки та контрольні кольорові точки, а на малюнку 4 показаний зовнішній вигляд зразка кольору
Тестовані колірні точки точно відповідають відповідним опорним колірним точкам, тому вони охоплюють 8 контрольних точок на графіку.
Для полегшення порівняння на малюнках 5 і 6 показані відповідні дані ртутної лампи. Його значення CRI становить 43, що досить погано.
Спектральний розподіл ртутних ламп є переривчастим і лінійним. Такий спектр може легко збільшити насиченість деяких кольорів (колірна точка рухається назовні), наприклад, насичений жовто-зелений, позначений TCS03, або зменшити насиченість деяких кольорів (колірна точка рухається всередину), наприклад, світло-блакитний. зелений з маркуванням TCS05, так що вони виглядають так, ніби вони були вимиті, майже всі виглядають сірими.
Колір жодного зразка кольору не може бути правильно відображений, а колірний зсув досить великий.
Іншою крайністю передачі кольору є передача кольору натрієвими лампами низького тиску, як показано на малюнках 7 і 8.
Натрієва лампа низького тиску – це старомодне джерело світла, яке випромінює оранжево-жовте світло, яке часто використовувалося в попередніх вуличних ліхтарях. По суті, це монохроматичне світло, що складається з двох близько розташованих жовтих спектральних ліній із розподілом довжини хвилі 589,0 нм і 589,6 нм.
Натрієва лампа низького тиску взагалі не має здатності до передачі кольору. Фактично, його значення CRI через обчислення становить -47. Усі 8 тестованих кольорових зразків були покриті каламутним жовтим кольором. Це пояснює, чому вночі важко знайти свій автомобіль на парковці, освітленій цими джерелами світла.
Незалежно від того, якого кольору автомобіль, усі машини виглядають однаково під освітленням натрієвих ламп низького тиску. (Хоча значення CRI можуть бути негативними у визначенні CRI, вони зазвичай сходяться до нуля, що дуже погано.)
Натрієві лампи низького тиску ставлять відповідальних дизайнерів освітлення невеликою дилемою: їх світловіддача надзвичайно висока, досягаючи 150 лм/Вт, але вони, як правило, непопулярні через непривабливий вигляд предметів під їх освітленням і відсутність передачі кольору.
У багатьох освітлювальних приладах їх замінили натрієві лампи високого тиску з дещо нижчою світловою ефективністю та інші джерела світла з більш високими значеннями CRI. У таблиці 1 наведено колірну температуру та значення CRI деяких часто використовуваних джерел світла.
Сказавши так багато, це може чітко відповісти на запитання на початку, чому якість освітлення музею' має бути вище CRI 95, тому що передача кольору вище CRI 95 може зробити відтворення кольору більш чистим, насичений і ретельний, для вас по-справжньому представлені вишукані деталі та блискучі фарби дорогоцінних культурних пам'яток і творів мистецтва.
