Instynktowne zrozumienie CRI

Wskaźnik oddawania barw (CRI) to standard stosowany do pomiaru zdolności źródła światła do dokładnego odtwarzania kolorów. Mówiąc prościej, określa, czy kolory obiektów wydają się zniekształcone pod wpływem określonego źródła światła i w jakim stopniu.

Przykładowo poniższy obrazek ilustruje kolory tych samych pomarańczy oświetlonych źródłami światła o tej samej temperaturze barwowej, ale różnych wartościach CRI.

Intuicyjna obserwacja jest taka, że ​​kolor pomarańczy wydaje się bliższy swojemu prawdziwemu kolorowi, gdy źródło światła ma wyższy współczynnik oddawania barw.

Naukowa definicja CRI

Wskaźnik oddawania barw (CRI) to miara tego, jak dobrze źródło światła może odtwarzać kolory. Jest to ocena jakościowa, która określa, w jakim stopniu kolory obiektu są wiernie odzwierciedlone. Źródła światła o wysokim współczynniku oddawania barw charakteryzują się lepszą reprodukcją kolorów i są bliższe naturalnym kolorom podstawowym widzianym w świetle słonecznym. I odwrotnie, źródła światła o niskim współczynniku oddawania barw mają słabą reprodukcję kolorów, co prowadzi do znacznych odchyleń kolorów.

Obecnie CRI jest powszechną metodą definiowania oddawania barw źródła światła. Ocenia ilościowo oddawanie barw przez źródło światła, porównując kolor obiektu pod mierzonym źródłem światła z kolorem tego samego obiektu pod referencyjnym źródłem światła. Międzynarodowa Komisja ds. Oświetlenia (CIE) uznaje światło słoneczne za standardowe referencyjne źródło światła o współczynniku oddawania barw wynoszącym 100. Żarówki są również uważane za idealne referencyjne źródło światła ze względu na ich podobieństwo do oddawania barw w świetle dziennym.

CIE określa 15 testowych/standardowych próbek kolorów, które są podzielone na dwie kategorie:

• Liczby 1-8 oznaczają 8 barw naturalnych, wybranych ze skali barw Menzela, obejmującej różnorodne barwy reprezentatywne, o średnim odcieniu i jasności;

• Liczby 9–15 reprezentują 7 kolorów testowych, w tym czerwony, żółty, zielony, niebieski o wyższej chromatyczności, odcienie skóry młodych kobiet w Europie i Ameryce, odcienie skóry młodych kobiet w Chinach oraz zieleń liści.

Aby określić ilościowo zdolność oddawania barw przez źródło światła dla tych kolorów, stosuje się R1-R15 do przedstawienia wskaźnika oddawania barw przez źródło światła dla tych 15 kolorów. Gdzie R1-R8 oznaczają współczynnik oddawania barw źródła światła dla kolorów naturalnych, a R9-R15 oznaczają współczynnik oddawania barw źródła światła dla kolorów testowych. Im wyższy współczynnik oddawania barw tych kolorów, tym lepsza zdolność źródła światła do oddawania barw. Poniższa tabela przedstawia 15 przetestowanych kolorów

Standard wskaźnika oddawania barw obejmuje dwie różne metody pomiaru:

Specjalny współczynnik oddawania barw (Ri) to wskaźnik oddawania barw źródła światła dla określonej testowej próbki koloru. Można go obliczyć na podstawie dowolnej próbki koloru od 1 do 15 lub samodzielnie wybranej próbki koloru z dokładnie określoną amplitudą widmową i współczynnikiem jasności.

Ogólny wskaźnik oddawania barw (Ra) to średnia wartość specjalnego współczynnika oddawania barw dla 8 kolorów w liczbie 1-8 źródła światła, reprezentowana przez średnią wartość R1-R8. Zwykle Ra służy do charakteryzowania oddawania barw przez źródło światła, gdzie wyższa wartość Ra oznacza lepsze oddawanie barw.

W naszym codziennym życiu wskaźnik oddawania barw popularnych źródeł światła jest mniej więcej następujący:

Źródło światła	Zakres wskaźnika oddawania barw (CRI).
Żarówki	100
halogenowe Światła	95-100
Światła LED	80-98
fluorescencyjne Światła	60-98
HID Światła	20-65

Ogłoszenie:

Chociaż współczynnik oddawania barw żarówek teoretycznie wynosi 100, rzeczywiste wartości Ra mogą się różnić w zależności od typu i zastosowania lamp. Jednak ogólnie uważa się, że najlepiej oddają kolory. Niemniej jednak ze względu na słabą efektywność energetyczną i względy środowiskowe są one stopniowo wycofywane. Mimo że lampy LED mogą nie zapewniać takiego samego oddawania barw jak żarówki tradycyjne, są popularną opcją oświetlenia ze względu na ich efektywność energetyczną i korzyści dla środowiska.

Jak dobrać wskaźnik oddawania barw przy zakupie lamp LED?

Wybierając oświetlenie LED, można ogólnie kierować się dwiema zasadami dotyczącymi oddawania barw: zasadą dokładnego oddawania barw i zasadą artystycznego oddawania barw.

Zasada dokładnego oddawania barw

Zasada dokładnego oddawania barw podkreśla znaczenie stosowania źródła światła o wysokim współczynniku oddawania barw w celu dokładnego odtworzenia oryginalnych kolorów obiektu. Przy wyborze źródła światła w oparciu o tę zasadę, jako wskazówkę można zastosować współczynnik Ra. Im wyższa wartość Ra, tym dokładniej będą renderowane kolory obiektów.

Aby ułatwić wybór odpowiedniego oświetlenia do różnych zastosowań, Międzynarodowa Komisja ds. Oświetlenia (CIE) podzieliła wskaźnik oddawania barw na pięć kategorii:

Wskaźnik oddawania barw	Kategoria oddawania barw	Odpowiednie zastosowania
>90	Doskonałe oddawanie barw	Galerie sztuki, muzea, ekskluzywny handel detaliczny
80-90	Dobre odwzorowanie kolorów	Domy, biura, sklepy detaliczne
60-80	Dostateczne oddawanie barw	Magazyny, obiekty przemysłowe
40-60	Słabe oddawanie barw	Oświetlenie uliczne, garaże
<40	Bardzo słabe odwzorowanie kolorów	Oświetlenie zewnętrzne o niskim zapotrzebowaniu na kolor

Zasada efektu oddawania barw

Zasada efektu oddawania barw polega na wyborze określonego współczynnika oddawania barw w celu uwydatnienia określonych kolorów w specjalnych scenariuszach, np. na wystawach produktów mięsnych. W takich przypadkach, zapewniając spełnienie wymagania Ra, należy wybrać kolor, który poprawia odpowiedni specjalny wskaźnik oddawania barw.

• W ekspozytorach produktów mięsnych ważny jest wysoki współczynnik oddawania barw R9, który sprawia, że ​​mięso wygląda świeżo i atrakcyjniej.

• W studiach należy unikać niskiego współczynnika R15 źródła światła, aby zapewnić dokładne odwzorowanie koloru skóry.

Na co należy zwrócić uwagę w zakresie CRI dla wnętrz i zewnętrzne oświetlenie LED?

Jeśli chodzi o CRI dla wewnętrznych i zewnętrznych lamp LED, należy pamiętać o kilku rzeczach:

Oświetlenie wewnętrzne : W przypadku oświetlenia wewnętrznego ważne jest, aby wybrać lampy LED o współczynniku CRI co najmniej 80, aby zapewnić dokładne odwzorowanie kolorów obiektów w pomieszczeniu. Wyższy współczynnik CRI może być konieczny w przypadku określonych zastosowań, w których dokładność kolorów ma kluczowe znaczenie, takich jak galerie sztuki, muzea i luksusowe powierzchnie handlowe.

Oświetlenie zewnętrzne: W przypadku oświetlenia zewnętrznego współczynnik CRI nie jest na ogół tak ważny, jak w przypadku oświetlenia wewnętrznego. Do zastosowań w oświetleniu zewnętrznym zwykle wystarcza współczynnik CRI wynoszący 70 lub więcej. Wybierając oświetlenie LED do użytku na zewnątrz, należy jednak wziąć pod uwagę inne czynniki, takie jak temperatura barwowa i jasność.

Temperatura barwowa: zarówno w pomieszczeniach, jak i na zewnątrz, oprócz współczynnika CRI należy wziąć pod uwagę temperaturę barwową diod LED. Temperaturę barwową mierzy się w stopniach Kelvina (K) i odnosi się do postrzeganego ciepła lub chłodu światła. Temperatura barwowa 2700-3000 K jest uważana za ciepłą i odpowiednią do stworzenia przytulnej i relaksującej atmosfery, natomiast temperatura barwowa 4000-5000 K jest uważana za chłodną i odpowiednią do środowisk pracy.

Jasność: Ważne jest, aby wziąć pod uwagę jasność diod LED przy wyborze ich do użytku wewnątrz i na zewnątrz. Jasność mierzona jest w lumenach (lm) i odnosi się do ilości światła emitowanego przez źródło. W przypadku oświetlenia wewnętrznego jasność 400–800 lumenów jest odpowiednia do oświetlenia otoczenia, natomiast jasność 1000–1500 lumenów jest odpowiednia do oświetlenia zadaniowego. W przypadku oświetlenia zewnętrznego wymagania dotyczące jasności różnią się w zależności od zastosowania.

Istnieje niewielka wizualna różnica pomiędzy wysokim i niskim współczynnikiem CRI zarówno w oświetleniu LED wewnątrz, jak i na zewnątrz, ale może ona nie być znacząca we wszystkich zastosowaniach. W oświetleniu zewnętrznym, np. do celów architektonicznych lub krajobrazowych, gdzie oświetlane obiekty są stosunkowo nieruchome, a scena jest otwarta, wymagania dotyczące wydajności świetlnej są często wyższe. Dzieje się tak dlatego, że odległość oglądania jest duża, a otoczenie jest złożone, co prowadzi do mniejszej liczby zmian kolorów.

Biorąc pod uwagę budżet i wymagany poziom dokładności sceny, bardziej opłacalne może być użycie CRI > 70 oprawy oświetlenia krajobrazu , ponieważ lampy LED o wysokim CRI są zazwyczaj droższe niż zwykłe lampy CRI.