درک شاخص رندر رنگ (CRI) برای چراغ های LED

شاخص رندر رنگ (CRI) یک معیار است که اغلب در ارزیابی کیفیت رنگ منابع نور برای برنامه هایی که در آن تولید مثل دقیق رنگ مهم است ، قابل درک و در عین حال بسیار مهم است. این مقاله به دنبال ارائه درک جامع از CRI و چگونگی بهینه سازی آن می تواند کیفیت روشنایی را در تنظیمات مختلف بهبود بخشد.

CRI توانایی منبع نور را برای تولید مثل وفادار رنگ اشیاء روشن شده توسط آن تعیین می کند. این با مقایسه چگونگی ظاهر 16 نمونه رنگ آزمون در زیر نور آزمون در مقابل منبع نور مرجع محاسبه می شود و نمره ای را نشان می دهد که شباهت را نشان می دهد.

CRI بالاتر نشان می دهد:

• به عنوان مثال ، ارائه دقیق تر از رنگ های طبیعی اشیاء ، چراغ های LED با CRI بیش از 90 می توانند بیشتر رنگهای شیء را به طور مشابه با چراغ های رشته ای بازتولید کنند.

• تبعیض رنگی پیشرفته می توانیم سبزیجات ، بلوزها و قرمزها را به راحتی در زیر روشنایی CRI بالا متمایز کنیم.

شاخص رندر رنگ (CRI) چیست؟

CRI توانایی منبع نور را برای تولید مثل وفادار رنگ اشیاء روشن شده توسط آن تعیین می کند. این با مقایسه چگونگی ظاهر 16 نمونه رنگ آزمون در زیر نور آزمون در مقابل منبع نور مرجع محاسبه می شود و نمره ای را نشان می دهد که شباهت را نشان می دهد.

CRI بالاتر نشان می دهد:

• ارائه دقیق تر از رنگ های طبیعی اشیاء. به عنوان مثال ، چراغ های LED با CRI بیش از 90 می توانند بیشتر رنگهای شی را به طور مشابه با چراغ های رشته ای بازتولید کنند.

• افزایش تبعیض رنگ. ما می توانیم سبزیجات ، بلوزها و قرمزها را به راحتی در زیر روشنایی CRI متمایز کنیم.

زمینه های کاربردی شامل:

• نورپردازی داخلی برای محیط های بحرانی مانند دفاتر و فروشگاه های خرده فروشی.

• روشنایی در فضای باز برای برنامه های کاربردی که نیاز به وفاداری رنگ مانند چشم انداز و روشنایی خیابان دارند.

• عکاسی که در آن نورپردازی های CRI بالا رنگ غنی تر در عکس ها ایجاد می کنند.

هنگام انتخاب Illuminants CRI بالا:

• CRI بالاتر به طور کلی بهتر است ، با هدف 80 یا بالاتر به عنوان حداقل.

• از کسانی که بر رنگهای خاص برای این کار مهم هستند ، انتخاب کنید - به عنوان مثال CRI سبزیجات بالا برای گیاهان ، قرمزهای بالا CRI برای رنگ های پوستی.

• CRI مطلق نیست ؛ عوامل دیگری مانند هزینه ، کارآیی و غیره را در نظر بگیرید.

CRI در مقیاس 1 تا 100

مشابه نمرات آزمون ، CRI در مقیاس از 1 تا 100 اندازه گیری می شود ، جایی که تعداد بالاتر نشان دهنده توانایی ارائه رنگ بهتر است. مقادیر CRI 90 و بالاتر بسیار عالی در نظر گرفته می شوند ، در حالی که نمرات زیر 80 به طور کلی ضعیف تلقی می شوند.

اندازه گیری منابع نور سفید مصنوعی

CRI برای ارزیابی کیفیت ارائه رنگ منابع نور سفید مصنوعی مانند لامپ های LED و فلورسنت استفاده می شود. این برخلاف منابع نور طبیعی مانند نور خورشید است که معیار ارائه رنگ در نظر گرفته می شود.

مقایسه رنگ ها در زیر نور و روز

CRI تعیین می کند که چگونه یک منبع نور مصنوعی می تواند رنگ اشیاء را در مقایسه با نور روز طبیعی تولید کند. هنگام استفاده از نور مصنوعی ، هدف این است که از رنگهای تولید شده توسط نور روز تقلید کنیم به گونه ای که اشیاء یکسان به نظر می رسند.

CRI با اندازه گیری تفاوت در رنگ بین شیء روشن شده توسط نور مصنوعی و همان شیء روشن شده توسط نور روز محاسبه می شود. حتی چراغ های مصنوعی با دمای رنگ یکسان (به عنوان مثال 5000k) به عنوان نور روز ممکن است به دلیل تفاوت در ترکیبات طیفی آنها ، همان زنده بودن رنگ های خاص را تولید نکند.

به طور خلاصه ، CRI در مقیاس 1 تا 100 یک متریک آسان برای مقایسه توانایی ارائه رنگ از منابع مختلف نور سفید مصنوعی نسبت به معیار نور روز طبیعی فراهم می کند. CRI بالاتر نشانگر تقلید بهتر از چگونگی ظاهر شدن اشیاء در شرایط روشنایی طبیعی است.

آشکار کردن رنگ های واقعی یک نور از طریق اشیاء

توانایی ارائه رنگ یک منبع نور ، همانطور که توسط CRI آن اندازه گیری می شود ، هنگام مشاهده خود نور به سادگی آشکار نیست. دو چراغ با رنگ سفید یکسان می توانند ترکیبات طیفی بسیار متفاوتی داشته باشند و در نتیجه CRI های مختلف.

تنها راه برای تعیین کیفیت واقعی رنگ یک نور ، مشاهده چگونگی روشن کردن اشیاء با رنگ های مختلف است. نوری با CRI بالا ، رنگهای طبیعی اشیاء را با وفاداری بازتولید می کند ، در حالی که یکی با CRI کم رنگهای واقعی خود را به درجه های مختلف تحریف می کند.

CRI فقط از طریق تفاوت در نحوه ظاهر شدن اشیاء در منابع مختلف نور آشکار می شود. هنگام درخشش یک نور CRI زیاد بر روی اشیاء مشترک مانند هویج ، سبزیجات ، قرمزها و تن پوست ، رنگهای آنها طبیعی و غنی به نظر می رسد. با این حال ، در زیر نور CRI پایین ، همان اشیاء ممکن است پر جنب و جوش به نظر برسند و رنگ آنها تغییر کند.

چگونه CRI محاسبه می شود

CRI با مقایسه چگونگی ظاهر شدن نمونه های رنگ آزمایش هنگام روشن شدن توسط منبع نور تحت معاینه در مقابل یک منبع مرجع ایده آل در همان دمای رنگ ، به طور معمول 5000k تعیین می شود.

از تکنیک های مختلفی برای محاسبه CRI استفاده می شود ، از جمله روش های آزمایش با استفاده از لکه های رنگی نمونه ، محاسبات سازگاری کروماتیک و روش R96A.

روش نمونه رنگ آزمون

روش نمونه رنگ آزمایش شامل درخشش نور مورد نظر بر روی 15 لکه رنگی مجازی به نام نمونه های رنگ آزمایش (TCS) و اندازه گیری رنگ منعکس شده است.

برای هر نمونه رنگ آزمون ، مقدار 'r ' با مقایسه رنگ منعکس شده آن در زیر نور آزمون با منبع مرجع ایده آل محاسبه می شود. مقادیر R نشان می دهد که چگونه نور آزمایش در مقایسه با مرجع ، رنگ را با دقت تولید می کند.

یک امتیاز کلی CRI

مقادیر R فردی در هر 15 نمونه رنگ آزمون به طور متوسط ​​برای تولید نمره کلی CRI در مقیاس از 0 تا 100 به طور متوسط ​​تولید می شود.

CRI برای دمای رنگ غیر روز

هنگام محاسبه CRI یک منبع نور با دمای رنگ زیر 5000k ، چراغ مرجع مورد استفاده یک رادیاتور پلانکی در همان دمای رنگ به جای نور روز است.

یک رادیاتور پلانکی در اصل هر منبع نوری است که با گرم کردن یک عنصر ، مانند لامپ های رشته ای و هالوژن ، نور تولید می کند. آنها توزیع طیفی دارند که به خوبی توسط قانون پلانک شرح داده شده است.

این بدان معنی است که برای a لامپ LED 3000K ، CRI آن با مقایسه چگونگی ظاهر شدن نمونه های رنگ آزمایش در زیر آن در مقابل کانون توجه هالوژن 3000K تعیین می شود. کانون توجه هالوژن به عنوان منبع نور 'طبیعی' در آن دمای رنگ عمل می کند و یک مرجع معنی دار برای مقایسه فراهم می کند.

دلیل نور روز (در حدود 5000-6500k) به عنوان مرجع برای دمای رنگ بالاتر استفاده می شود این است که بهترین نور ایده آل برای بینایی انسان و تبعیض رنگ است - آنچه چشمان ما برای دیدن زیر آن تکامل یافته است.

مقادیر CRI قابل قبول و توصیه شده

برای اکثر برنامه های عمومی روشنایی داخلی و تجاری ، CRI 80 حداقل سطح قابل قبول برای ارائه رنگ کافی در نظر گرفته می شود.

با این حال ، برای محیط هایی که تولید مثل دقیق رنگ برای کارهای انجام شده مهم است یا می تواند زیبایی شناسی را تقویت کند ، CRI 90 و بالاتر توصیه می شود. چراغ هایی با CRI در این محدوده اغلب به چراغ های CRI بالا گفته می شود.

نمونه هایی از چنین برنامه هایی شامل بیمارستان ها ، تولید کنندگان نساجی ، چاپخانه ، مغازه های نقاشی و فروشگاه های خرده فروشی با سطح بالا ، هتل ها و فضاهای مسکونی است که در آن درک رنگ بهبود یافته می تواند به نفع تجربه باشد. استودیوهای عکاسی همچنین از روشنایی CRI بالا بهره مند می شوند.

هنگام مقایسه محصولات روشنایی با مقادیر CRI بالاتر از 90 ، بررسی مقادیر R- به ویژه R9 مفید است که نشانگر رنگ رنگهای قرمز اشباع شده - علاوه بر نمره متوسط ​​CRI است. این درک ظریف تری از قابلیت های ارائه رنگ محصول ارائه می دهد.

انتخاب CRI ایده آل برای پروژه روشنایی LED شما

شاخص ارائه رنگ نقش مهمی در تعیین موفقیت پروژه روشنایی LED شما دارد. برای انتخاب محدوده بهینه CRI این مراحل را دنبال کنید:

مرحله 1: هدف از روشنایی را تعریف کنید

مشخص کنید که آیا تولید مثل دقیق رنگ برای برند شما مهم است ، اگر این امر بر رفتار مشتری تأثیر می گذارد ، از ایمنی یا دید کارگر اطمینان حاصل کنید.

مرحله 2: بودجه خود را در نظر بگیرید

لامپ های LED CRI بالا دارای محتوای فسفر بالاتری و اثربخشی کمی پایین تر هستند و آنها را گران تر می کند. اگر بودجه تنگ باشد ، ممکن است گزینه های CRI 80-90 کافی باشد.

مرحله 3: آزمایشات را انجام دهید

لامپ های مختلف CRI را درجا آزمایش کنید تا ببینید کدام یک با دقیق ترین رنگ های مربوط به پروژه شما را بازتولید می کند.

پروژه توصیه شده CRI

80-90 مسکونی

مهمان نوازی 80-95

خرده فروشی/تجارت 90+

تجارت 90-97

صنعت 90+

برنامه های کاربردی 70-80

هرچه CRI بالاتر باشد ، دقت رنگی مهم تر از عملکرد پروژه است - از زیبایی شناسی برای مسکونی گرفته تا اطمینان از ایمنی و کیفیت محصول برای مصارف صنعتی.

تسلط بر CRI برای روشنایی کامل مهم است

کسب درک کامل از شاخص رندر رنگ (CRI) و نحوه بهینه سازی آن برای توسعه محیط روشنایی ایده آل برای هر کاربردی بسیار مهم است.

مراحل کلیدی عبارتند از:

• تعریف چقدر رنگ دقیق رنگ برای هدف خاص ، چه از نظر زیبایی شناسی و چه از نظر عملکردی مهم است

• تحقیق در مورد محدوده های CRI توصیه شده برای آن نوع برنامه

• با توجه به تجارت بین CRI بالاتر (هزینه کمی بالاتر و اثربخشی پایین تر) و محدودیت های بودجه پروژه

• آزمایش منابع مختلف نور CRI در محل برای شناسایی تعادل ایده آل کیفیت رنگ ، عملکرد و هزینه برای نیازهای منحصر به فرد.

CRI یک اندازه گیری عینی از توانایی منبع نور در تولید مثل رنگ ها به طور طبیعی و مداوم را فراهم می کند. با پیروی از یک فرآیند روشمند برای تعیین دامنه CRI مناسب برای پروژه خود و سپس تأیید آن از طریق آزمایش عملی ، می توانید روشنایی ایجاد کنید که نه تنها الزامات را برآورده می کند بلکه تجربه را افزایش می دهد.

این که آیا شما نیاز به اطمینان از ایمنی ، بهبود دید ، تقویت بهره وری یا ایجاد محیط دارید ، بهینه سازی CRI به شما در دستیابی به اهداف خود از طریق تولید مثل رنگ با کیفیت بالا و وفادار کمک می کند. تسلط بر این متریک اولین قدم برای تکمیل طراحی روشنایی برای هر محیطی است.