Comprensione dell'indice di rendering del colore (CRI) per le luci a LED

L'indice di rendering del colore (CRI) è una metrica che è spesso fraintesa ma fondamentale nella valutazione della qualità del colore delle fonti di luce per le applicazioni in cui è importante una riproduzione del colore accurato. Questo articolo cerca di fornire una comprensione completa del CRI e di come l'ottimizzazione può migliorare la qualità dell'illuminazione in contesti diversi.

CRI quantifica la capacità di una fonte di luce di riprodurre fedelmente i colori degli oggetti illuminati da esso. Viene calcolato confrontando il modo in cui 16 campioni di colore di prova appaiono sotto la luce di prova rispetto a una sorgente di luce di riferimento, producendo un punteggio che indica la somiglianza.

Indica un CRI più alto:

• Ad esempio, una interpretazione più accurata dei colori naturali degli oggetti, le luci a LED con un CRI superiori a 90 possono riprodurre la maggior parte dei colori degli oggetti in modo simile alle luci a incandescenza.

• Discriminazione del colore avanzata possiamo distinguere i verdi, i blu e i rossi più facilmente sotto l'illuminazione CRI elevata.

Qual è l'indice di rendering del colore (CRI)?

CRI quantifica la capacità di una fonte di luce di riprodurre fedelmente i colori degli oggetti illuminati da esso. Viene calcolato confrontando il modo in cui 16 campioni di colore di prova appaiono sotto la luce di prova rispetto a una sorgente di luce di riferimento, producendo un punteggio che indica la somiglianza.

Indica un CRI più alto:

• Interpretazione più accurata dei colori naturali degli oggetti. Ad esempio, le luci a LED con CRI superiori a 90 possono riprodurre la maggior parte dei colori degli oggetti in modo simile alle luci a incandescenza.

• Discriminazione del colore migliorata. Possiamo distinguere verdure, blu e rossi più facilmente sotto l'alta illuminazione CRI.

Le aree di applicazione includono:

• illuminazione interna per ambienti critici a colori come uffici e negozi al dettaglio.

• illuminazione esterna per applicazioni che richiedono fedeltà a colori come paesaggio e illuminazione stradale.

• Fotografia in cui gli illuminanti CRI alti producono una tonalità più ricca nelle fotografie.

Quando si sceglie illuminanti CRI elevati:

• CRI più elevato è generalmente migliore, mirando al minimo di 80 o superiore.

• Optare per quelli che enfatizzano tonalità specifiche importanti per l'attività - ad es. CRI ad alti verdi per piante, CRI ad alti rossi per i toni della pelle.

• CRI non è assoluto; Prendi in considerazione altri fattori come il costo, l'efficienza, ecc.

CRI su una scala da 1 a 100

Simile ai punteggi dei test, la CRI viene misurata su una scala da 1 a 100, dove numeri più alti indicano una migliore capacità di rendering del colore. I valori CRI di 90 e oltre sono considerati eccellenti, mentre i punteggi inferiori a 80 sono generalmente visti come scarsi.

Misurare le fonti di luce bianca artificiale

CRI viene utilizzato per valutare la qualità del rendering del colore delle sorgenti di luce bianca artificiale, come lampade a LED e fluorescenti. Ciò è in contrasto con fonti di luce naturale come la luce solare che è considerata il benchmark per il rendering del colore.

Confrontare i colori sotto la luce artificiale e diurna

Il CRI quantifica quanto accuratamente una fonte di luce artificiale possa riprodurre i colori degli oggetti rispetto alla luce del giorno naturale. Quando si utilizza una luce artificiale, l'obiettivo è imitare i colori prodotti dalla luce del giorno in modo che gli oggetti appaiano uguali.

CRI viene calcolato misurando la differenza di colore tra un oggetto illuminato dalla luce artificiale e lo stesso oggetto illuminato dalla luce del giorno naturale. Anche le luci artificiali con la stessa temperatura di colore (ad es. 5000K) della luce del giorno potrebbero non riprodurre la stessa vividezza di alcuni colori a causa delle differenze nelle loro composizioni spettrali.

In sintesi, CRI su una scala da 1 a 100 fornisce una metrica di facile comprensione per confrontare la capacità di rendering del colore di varie fonti di luce bianca artificiale rispetto al punto di riferimento della luce del giorno naturale. CRI superiore indica un migliore mimetismo di come gli oggetti appaiono in condizioni di illuminazione naturale.

Rivelando i veri colori di una luce attraverso gli oggetti

La capacità di rendering del colore di una sorgente luminosa, misurata dal suo CRI, non è evidente quando si vede semplicemente la luce stessa. Due luci con un colore bianco identico possono avere composizioni spettrali molto diverse e quindi CRIS diversa.

L'unico modo per accertare la qualità del vero colore di una luce è osservare come illumina gli oggetti di tonalità variabili. Una luce con un CRI elevato riprodurrà fedelmente i colori naturali degli oggetti, mentre uno con un CRI basso distorcerà i loro veri colori a vari gradi.

CRI diventa evidente solo attraverso le differenze nel modo in cui gli oggetti appaiono in diverse fonti di luce. Quando splende un'alta luce CRI su oggetti comuni come carote, verdure, rossi e toni della pelle, i loro colori appariranno naturali e ricchi. Tuttavia, sotto una luce CRI inferiore, gli stessi oggetti possono sembrare meno vibranti e i loro colori si sono spostati.

Come viene calcolato la CRI

CRI viene determinato confrontando il modo in cui i campioni di colore di prova appaiono quando illuminati dalla sorgente luminosa in esame rispetto a una fonte di riferimento ideale alla stessa temperatura del colore, in genere 5000K.

Vengono impiegate varie tecniche per calcolare la CRI, compresi i metodi di prova usando patch di colore del campione, calcoli di adattamento cromatico e il metodo R96A.

Il metodo del campione del colore del test

Il metodo del campione del colore di prova prevede che brilla la luce in questione su 15 patch di colore virtuale chiamate campioni di colore di prova (TC) e misurano il colore riflesso.

Per ogni campione di colore di prova, un valore 'r ' viene calcolato confrontando il colore riflesso sotto la luce di prova con quello della fonte di riferimento ideale. I valori R indicano in che modo la luce di prova ha riprodotto il colore rispetto al riferimento.

Un punteggio CRI complessivo

I singoli valori di R in tutti e 15 i campioni di colore di prova sono mediati per produrre un punteggio CRI complessivo su una scala da 0 a 100. Punteggi CRI più alti indicano che la luce di prova ha riprodotto più accuratamente i colori rispetto alla luce di riferimento ideale.

CRI per temperature di colore non diurna

Quando si calcola il CRI di una sorgente luminosa con una temperatura di colore inferiore a 5000k, la luce di riferimento utilizzata è un radiatore plankico alla stessa temperatura di colore anziché alla luce del giorno.

Un radiatore plankico è essenzialmente qualsiasi fonte di luce che produce luce riscaldando un elemento, come lampade a incandescenza e alogena. Hanno una distribuzione spettrale che è ben descritta dalla legge di Planck.

Questo significa che per a Lampada a LED da 3000k , il suo CRI è determinato confrontando il modo in cui i campioni di colore di prova appaiono sotto di essa rispetto a un riflettore alogeno da 3000k. Il riflettore alogeno funge da fonte di luce 'naturale ' a quella temperatura del colore, fornendo un riferimento significativo per il confronto.

La ragione per cui la luce del giorno (circa 5000-6500k) è usata come riferimento per temperature di colore più elevate è che rappresenta meglio la luce ideale per la visione umana e la discriminazione del colore - ciò che i nostri occhi si sono evoluti per vedere sotto.

Valori CRI accettabili e consigliati

Per la maggior parte delle applicazioni di illuminazione interna e commerciale più generali, un CRI di 80 è considerato il livello minimo accettabile per un adeguato rendering di colori.

Tuttavia, per gli ambienti in cui una riproduzione del colore accurata è importante per le attività eseguite o possono migliorare l'estetica, si consiglia un CRI di 90 e oltre. Le luci con CRI in questa gamma sono spesso definite luci CRI elevate.

Esempi di tali applicazioni includono ospedali, produttori di tessili, impianti di stampa, negozi di vernici e negozi di vendita al dettaglio di fascia alta, hotel e spazi residenziali in cui una migliore percezione del colore potrebbe beneficiare dell'esperienza. Gli studi fotografici beneficiano anche dell'alta illuminazione CRI.

Quando si confrontano i prodotti di illuminazione con i valori CRI superiori a 90, è utile esaminare i singoli valori di R, in particolare R9 che indica la resa di colore delle tonalità rosse saturi, oltre al punteggio CRI medio. Ciò fornisce una comprensione più sfumata delle capacità di rendering del colore del prodotto.

Scegliere il CRI ideale per il tuo progetto di illuminazione a LED

L'indice di rendering del colore svolge un ruolo cruciale nel determinare il successo del progetto di illuminazione a LED. Seguire questi passaggi per selezionare l'intervallo CRI ottimale:

Passaggio 1: definire lo scopo dell'illuminazione

Identificare se una riproduzione del colore accurata è importante per il tuo marchio, se avrà un impatto sul comportamento dei clienti, garantire la sicurezza o la visibilità dei lavoratori.

Passaggio 2: considera il tuo budget

Le lampade a LED CRI elevate hanno un contenuto di fosfori più elevato e un'efficacia leggermente inferiore, rendendole più costose. Se il budget è limitato, potrebbero essere sufficienti 80-90 opzioni CRI.

Passaggio 3: condurre test

Prova diverse lampadine CRI in situ per vedere quale riproduce più accuratamente i colori rilevanti per il tuo progetto.

Progetto CRI consigliato

Residenziale 80-90

Ospitalità 80-95

Al dettaglio/merchandising 90+

Business 90-97

Industria 90+

Utilità 70-80

Maggiore è il CRI, maggiore è la precisione del colore critico per la funzione del progetto - dall'estetica per i residenziali alla garanzia della sicurezza e della qualità del prodotto per gli usi industriali.

Mastering CRI è la chiave per l'illuminazione perfetta

Ottenere una comprensione approfondita dell'indice di rendering del colore (CRI) e di come ottimizzarlo è fondamentale per lo sviluppo dell'ambiente di illuminazione ideale per qualsiasi applicazione.

I passaggi chiave includono:

• Definizione di quanto sia importante la resa del colore accurata per lo scopo specifico, esteticamente o funzionalmente

• Ricerca degli intervalli CRI raccomandati per quel tipo di applicazione

• Considerando il compromesso tra CRI più elevato (costi leggermente più elevati ed efficacia inferiore) e vincoli di bilancio del progetto

• Testare diverse sorgenti di luce CRI in situ per identificare l'equilibrio ideale tra qualità del colore, prestazioni e costi per le esigenze uniche.

CRI fornisce una misura obiettiva della capacità di una sorgente luminosa di riprodurre i colori in modo naturale e coerente. Seguendo un processo metodico di determinazione della gamma CRI appropriata per il tuo progetto e quindi verificandolo attraverso test pratici, è possibile creare illuminazione che non solo soddisfa i requisiti ma migliora l'esperienza.

Sia che tu debba garantire la sicurezza, migliorare la visibilità, aumentare la produttività o creare atmosfera, l'ottimizzazione della CRI ti aiuterà a raggiungere i tuoi obiettivi attraverso una riproduzione di colori fedeli di alta qualità. Padroneggiare questa metrica è il primo passo verso il perfezionamento del design dell'illuminazione per qualsiasi ambiente.