Zrozumienie indeksu renderowania kolorów (CRI) dla świateł LED

Wskaźnik renderowania kolorów (CRI) jest miarą, która często jest niezrozumiana, ale kluczowa w ocenie jakości kolorów źródeł światła dla zastosowań, w których ważna jest dokładna reprodukcja kolorów. W tym artykule ma na celu kompleksowe zrozumienie CRI i sposób, w jaki optymalizacja może poprawić jakość oświetlenia w różnych ustawieniach.

CRI określa zdolność źródła światła do wiernego odtwarzania kolorów obiektów oświetlonych przez niego. Oblicza to poprzez porównanie, w jaki sposób 16 próbek kolorów testowych pojawia się pod światłem testowym w porównaniu z źródłem światła odniesienia, wytwarzając wynik wskazujący na podobieństwo.

Wyższy CRI wskazuje:

• Na przykład dokładniejsza wersja naturalnych kolorów obiektów, światła LED z CRI powyżej 90 może odtwarzać większość kolorów obiektów podobnie jak lampy żarowe.

• Zwiększona dyskryminacja kolorów możemy łatwiej odróżnić zieleń, błękity i czerwone w wysokim oświetleniu CRI.

Jaki jest indeks renderowania kolorów (CRI)?

CRI określa zdolność źródła światła do wiernego odtwarzania kolorów obiektów oświetlonych przez niego. Oblicza to poprzez porównanie, w jaki sposób 16 próbek kolorów testowych pojawia się pod światłem testowym w porównaniu z źródłem światła odniesienia, wytwarzając wynik wskazujący na podobieństwo.

Wyższy CRI wskazuje:

• Bardziej dokładna wersja naturalnych kolorów obiektów. Na przykład światła LED z CRI powyżej 90 może odtwarzać większość kolorów obiektowych podobnie jak lampy żarowe.

• Zwiększona dyskryminacja kolorów. Możemy łatwiej odróżnić zieleń, błękity i czerwone w wysokim oświetleniu CRI.

Obszary zastosowania obejmują:

• Oświetlenie wewnętrzne dla środowisk krytycznych kolorów, takich jak biura i sklepy detaliczne.

• Oświetlenie zewnętrzne do zastosowań wymagających wierności kolorów, takich jak krajobraz i oświetlenie uliczne.

• Fotografia, w której wysokie iluminianty CRI wytwarzają bogatszy odcień na zdjęciach.

Wybierając wysokie iluminantów CRI:

• Wyższe CRI jest ogólnie lepsze, celując w 80 lub więcej jako minimum.

• Wybierz te podkreślające określone odcienie ważne dla zadania - np. CRI o wysokiej zieleni dla roślin, wysokie czerwone CRI dla odcieni skóry.

• CRI nie jest absolutne; Rozważ inne czynniki, takie jak koszt, wydajność itp.

CRI w skali od 1 do 100

Podobnie jak wyniki testu, CRI mierzy się w skali od 1 do 100, gdzie wyższe liczby wskazują lepszą zdolność do renderowania kolorów. Wartości CRI 90 i więcej są uważane za doskonałe, podczas gdy wyniki poniżej 80 są ogólnie postrzegane jako biedne.

Mierzenie sztucznych białych źródeł światła

CRI służy do oceny jakość renderowania kolorów sztucznych białych źródeł światła, takich jak LED i lampy fluorescencyjne. Jest to w przeciwieństwie do naturalnych źródeł światła, takich jak światło słoneczne, które jest uważane za punkt odniesienia do renderowania kolorów.

Porównanie kolorów w sztucznym i dziennym świetle

CRI określa, jak dokładnie sztuczne źródło światła może odtworzyć kolory przedmiotów w porównaniu do naturalnego światła dziennego. Używając sztucznego światła, celem jest naśladowanie kolorów wytwarzanych przez światło dzienne, tak że obiekty wydają się takie same.

CRI jest obliczane przez pomiar różnicy koloru między obiektem oświetlonym sztucznym światłem i tym samym obiektem oświetlonym naturalnym światłem dziennym. Nawet sztuczne światła o tej samej temperaturze kolorów (np. 5000k), co światło dzienne, mogą nie odtwarzać tej samej żywości niektórych kolorów ze względu na różnice w ich kompozycjach spektralnych.

Podsumowując, CRI w skali od 1 do 100 zapewnia łatwą do zrozumienia metrykę do porównania zdolności do renderowania kolorów różnych sztucznych źródeł światła białego w stosunku do punktu odniesienia naturalnego światła dziennego. Wyższe CRI wskazuje na lepszą naśladowanie tego, jak obiekty pojawiają się w naturalnych warunkach oświetlenia.

Odsłanianie prawdziwych kolorów światła przez obiekty

Zdolność do renderowania kolorów źródła światła, mierzona jego CRI, nie jest widoczna, gdy po prostu ogląda same światło. Dwa światła o identycznym białym kolorze mogą mieć bardzo różne kompozycje spektralne, a zatem różne kryzje.

Jedynym sposobem na ustalenie prawdziwej jakości koloru światła jest obserwowanie, jak oświetla obiekty o różnych odcieniach. Światło z wysokim CRI wiernie odtworzy naturalne kolory obiektów, podczas gdy jeden z niskim CRI zniekształci ich prawdziwe kolory w różnym stopniu.

CRI staje się widoczne tylko poprzez różnice w tym, jak obiekty pojawiają się pod różnymi źródłami światła. Podczas lśnionego światła CRI na wspólnych przedmiotach, takich jak marchew, zieleń, czerwone i skórne, ich kolory będą wyglądać naturalne i bogate. Jednak w dolnym świetle CRI te same obiekty mogą wyglądać mniej żywe, a ich kolory się przesunęły.

Jak obliczane jest CRI

CRI określa się poprzez porównanie, w jaki sposób próbki kolorów testowych pojawiają się po oświetleniu przez badane źródło światła w porównaniu z idealnym źródłem odniesienia w tej samej temperaturze kolorów, zwykle 5000k.

Do obliczenia CRI stosuje się różne techniki, w tym metody testowe z wykorzystaniem próbek kolorów, obliczenia adaptacji chromatycznej i metody R96A.

Metoda próbki koloru testu

Metoda próbki kolorów testowych polega na świetle oświetlenia danego światła na 15 wirtualnych plastrów kolorów zwanych próbkami kolorów (TCS) i pomiaru odbitego koloru.

Dla każdej próbki koloru testowego oblicza się wartość „r ” poprzez porównanie jego odbitego koloru pod światłem testowym z idealnym źródłem odniesienia. Wartości R wskazują, jak dokładnie światło testowe odtworzyło kolor w porównaniu z odniesieniem.

Ogólny wynik CRI

Poszczególne wartości R we wszystkich 15 próbkach kolorów testowych są uśredniane, aby uzyskać ogólny wynik CRI w skali od 0 do 100. Wyższe wyniki CRI oznaczają, że światło testowe dokładniej odtworzyło kolory w porównaniu z idealnym światłem odniesienia.

CRI dla temperatury kolorów innych niż

Podczas obliczania CRI źródła światła o temperaturze kolorów poniżej 5000k, zastosowane światło odniesienia jest grzejnikiem planckim w tej samej temperaturze kolorów, a nie światło dzienne.

Plankijski chłodnicy to zasadniczo każde źródło światła, które wytwarza światło poprzez ogrzewanie elementu, takiego jak lampy do żarówek i halogenów. Mają rozkład spektralny, który jest dobrze opisany przez prawo Plancka.

Oznacza to, że dla Lampa LED o mocy 3000 K , jej CRI jest określane przez porównanie, w jaki sposób próbki kolorów testowych pojawiają się pod nim w porównaniu z 3000k halogenowym. Stope z halogenu służy jako źródło światła „naturalne ” w tej temperaturze kolorów, zapewniając sensowne odniesienie do porównania.

Powodem, dla którego światło dzienne (około 5000-6500k) jest używane jako odniesienie do wyższych temperatur kolorów, jest to, że najlepiej reprezentuje idealne światło dla ludzkiego widzenia i dyskryminacji kolorów - to, co nasze oczy ewoluowały.

Dopuszczalne i zalecane wartości CRI

W przypadku większości ogólnych zastosowań oświetlenia wewnętrznego i komercyjnego CRI wynoszące 80 jest uważane za minimalny dopuszczalny poziom dla odpowiedniego renderowania kolorów.

Jednak w przypadku środowisk, w których dokładna reprodukcja kolorów jest ważna dla wykonywanych zadań lub może poprawić estetykę, zaleca się CRI 90 i więcej. Światła z CRI w tym zakresie są często nazywane wysokim światłami CRI.

Przykłady takich aplikacji obejmują szpitale, producenci tekstyliów, zakłady drukarskie, sklepy z farbami i wysokiej klasy sklepy detaliczne, hotele i przestrzenie mieszkalne, w których lepsza percepcja kolorów może przynieść korzyści. Studia fotograficzne korzystają również z wysokiego oświetlenia CRI.

Porównując produkty oświetleniowe z wartościami CRI powyżej 90, przydatne jest zbadanie poszczególnych wartości R - szczególnie R9, co wskazuje na interpretację kolorów nasyconych czerwonych odcieni - oprócz uśrednionego wyniku CRI. Zapewnia to bardziej szczegółowe zrozumienie możliwości renderowania kolorów produktu.

Wybór idealnego CRI do projektu oświetlenia LED

Wskaźnik renderowania kolorów odgrywa kluczową rolę w określaniu sukcesu projektu oświetlenia LED. Wykonaj następujące kroki, aby wybrać optymalny zakres CRI:

Krok 1: Zdefiniuj cel oświetlenia

Zidentyfikuj, czy dokładna reprodukcja kolorów jest ważna dla Twojej marki, jeśli wpłynie to na zachowanie klientów, zapewnij bezpieczeństwo lub widoczność pracownikiem pomocy.

Krok 2: Rozważ swój budżet

Lampy LED o wysokiej zawartości CRI mają wyższą zawartość fosforu i nieco niższą skuteczność, dzięki czemu są droższe. Jeśli budżet jest napięty, mogą wystarczyć 80-90 CRI.

Krok 3: Przeprowadź testy

Przetestuj różne żarówki CRI in situ, aby zobaczyć, które najdokładniej odtwarza kolory istotne dla Twojego projektu.

Projekt zalecił CRI

Mieszkalne 80-90

Gościnność 80-95

Detaliczne/merchandising 90+

Biznes 90-97

Przemysł 90+

Narzędzia 70-80

Im wyższa CRI, tym bardziej krytyczna jest dokładność kolorów do funkcji projektu - od estetyki mieszkalnej po zapewnienie bezpieczeństwa i jakości produktu do zastosowań przemysłowych.

Opanowanie CRI jest kluczem do doskonałego oświetlenia

Dokładne zrozumienie wskaźnika renderowania kolorów (CRI) i sposobu optymalizacji ma kluczowe znaczenie dla opracowania idealnego środowiska oświetlenia dla każdej aplikacji.

Kluczowe kroki obejmują:

• Określenie, jak ważna jest dokładna wersja kolorów w określonym celu, niezależnie od tego, czy estetycznie czy funkcjonalnie

• Badanie zalecanych zakresów CRI dla tego rodzaju aplikacji

• Biorąc pod uwagę kompromis między wyższym CRI (nieco wyższy koszt i niższą skuteczność) a ograniczeniami budżetowymi projektu

• Testowanie różnych źródeł światła CRI na miejscu w celu zidentyfikowania idealnej równowagi jakości kolorów, wydajności i kosztów unikalnych potrzeb.

CRI zapewnia obiektywną miarę zdolności źródła światła do naturalnego i konsekwentnego odtwarzania kolorów. Postępując zgodnie z metodycznym procesem określania odpowiedniego zakresu CRI dla twojego projektu, a następnie weryfikacji go poprzez praktyczne testy, możesz stworzyć oświetlenie, które spełnia wymagania, ale poprawia doświadczenie.

Niezależnie od tego, czy chcesz zapewnić bezpieczeństwo, poprawić widoczność, zwiększyć wydajność lub stworzyć atmosferę, optymalizacja CRI pomoże Ci osiągnąć swoje cele poprzez wysokiej jakości, wierną reprodukcję kolorów. Opanowanie tej metryki jest pierwszym krokiem w kierunku doskonalenia projektu oświetlenia dla każdego środowiska.