Inštinktívne chápanie CRI

Index podania farieb (CRI) je štandard používaný na meranie schopnosti svetelného zdroja presne reprodukovať farby. Zjednodušene povedané, určuje, či sa farby predmetov javia pri osvetlení konkrétnym zdrojom svetla skreslené alebo nie a do akej miery.

Obrázok nižšie napríklad ilustruje farby tých istých pomarančov osvetlených zdrojmi svetla s rovnakou farebnou teplotou, ale rôznymi hodnotami CRI.

Intuitívnym pozorovaním je, že farba pomarančov sa javí bližšie k svojej skutočnej farbe, keď má zdroj svetla vyšší index podania farieb.

Vedecká definícia CRI

Index podania farieb (CRI) je miera toho, ako dobre dokáže svetelný zdroj reprodukovať farby. Ide o kvalitatívne hodnotenie, ktoré určuje mieru, do akej sú farby objektu presne prezentované. Svetelné zdroje s vysokým podaním farieb majú lepšiu reprodukciu farieb a sú bližšie k prirodzeným primárnym farbám videným na slnku. Naopak, svetelné zdroje s nízkym podaním farieb majú zlú reprodukciu farieb, čo vedie k výraznej farebnej odchýlke.

V súčasnosti je CRI bežnou metódou na definovanie farebného podania svetelného zdroja. Kvantitatívne vyhodnocuje farebné podanie svetelného zdroja porovnaním farby predmetu pod meraným svetelným zdrojom s farbou toho istého predmetu pod referenčným svetelným zdrojom. Medzinárodná komisia pre osvetlenie (CIE) stanovuje slnečné svetlo ako štandardný referenčný svetelný zdroj s indexom podania farieb 100. Žiarovky sa tiež považujú za ideálny referenčný svetelný zdroj vzhľadom na ich podobnosť podania farieb s denným svetlom.

CIE špecifikuje 15 testovacích/štandardných farebných vzoriek, ktoré sú rozdelené do dvoch kategórií:

• Čísla 1-8 predstavujú 8 prírodných farieb, vybraných z Menzelovej farebnej škály, vrátane rôznych reprezentatívnych farieb, stredného odtieňa a svetlosti;

• Čísla 9-15 predstavujú 7 testovacích farieb, vrátane červenej, žltej, zelenej, modrej s vyššou farebnosťou, európskych a amerických odtieňov pleti mladých žien, odtieňov pleti mladých čínskych žien a zelenej listovej.

Na kvantifikáciu schopnosti podania farieb svetelného zdroja pre tieto farby sa používa R1-R15 na vyjadrenie indexu podania farieb svetelného zdroja pre týchto 15 farieb. Kde R1-R8 predstavujú index podania farieb svetelného zdroja pre prirodzené farby a R9-R15 predstavujú index podania farieb svetelného zdroja pre testované farby. Čím vyšší je index podania farieb týchto farieb, tým lepšia je schopnosť podania farieb svetelného zdroja. 15 testovaných farieb je zobrazených v tabuľke nižšie

Štandard indexu podania farieb zahŕňa dve rôzne metódy merania:

Špeciálny index podania farieb (Ri) je index podania farieb svetelného zdroja pre konkrétnu skúšobnú vzorku farby. Dá sa vypočítať pomocou ľubovoľnej farebnej vzorky od 1 do 15, alebo samostatne vybranej farebnej vzorky s presne určenou spektrálnou amplitúdou a faktorom jasu.

Všeobecný index podania farieb (Ra) je priemerná hodnota špeciálneho indexu podania farieb pre 8 farieb v počte 1-8 svetelného zdroja, reprezentovaná priemernou hodnotou R1-R8. Typicky sa Ra používa na charakterizáciu farebného podania svetelného zdroja, kde vyššia hodnota Ra znamená lepšie podanie farieb.

V našom každodennom živote je index podania farieb bežných svetelných zdrojov približne takýto:

Svetelný zdroj	Rozsah indexu podania farieb (CRI).
Žiarovky	100
Halogénové svetlá	95-100
LED svetlá	80-98
Žiarivky ​	60-98
HID svetlá	20-65

Upozornenie:

Zatiaľ čo index podania farieb žiaroviek je teoreticky 100, skutočné hodnoty Ra sa môžu líšiť medzi rôznymi typmi a použitiami žiaroviek. Vo všeobecnosti sa však považujú za tie, ktoré majú najlepšie podanie farieb. Napriek tomu sa z dôvodu nízkej energetickej účinnosti a environmentálnych problémov postupne vyraďujú. Aj keď LED lampy nemusia mať rovnaké podanie farieb ako klasické žiarovky, sú obľúbenou možnosťou osvetlenia vďaka svojej energetickej účinnosti a ekologickým výhodám.

Ako by sa mal pri nákupe LED svetiel zvoliť index podania farieb?

Pri výbere LED svietidiel vo všeobecnosti platia dva princípy, ktoré je možné dodržiavať z hľadiska podania farieb: princíp presného podania farieb a princíp umeleckého podania farieb.

Princíp presného podania farieb

Princíp presného podania farieb zdôrazňuje dôležitosť použitia svetelného zdroja s vysokým indexom podania farieb na presnú reprodukciu pôvodných farieb objektu. Pri výbere svetelného zdroja na tomto princípe môže byť hodnotenie Ra použité ako vodítko. Čím vyššia je hodnota Ra, tým presnejšie budú farby objektov vykreslené.

Aby sa uľahčil výber vhodného osvetlenia pre rôzne aplikácie, Medzinárodná komisia pre osvetlenie (CIE) rozdelila index podania farieb do piatich kategórií:

Index podania farieb	Kategória podania farieb	Vhodné aplikácie
>90	Vynikajúce podanie farieb	Umelecké galérie, múzeá, špičkový maloobchod
80-90	Dobré podanie farieb	Domy, kancelárie, maloobchody
60-80	Spravodlivé podanie farieb	Sklady, priemyselné objekty
40-60	Slabé podanie farieb	Pouličné osvetlenie, parkovacie domy
<40	Veľmi slabé podanie farieb	Vonkajšie osvetlenie s nízkou potrebou farieb

Princíp efektného podania farieb

Princíp efektného vykresľovania farieb zahŕňa výber špecifického indexu podania farieb na zvýraznenie určitých farieb v špeciálnych scenároch, ako napríklad pri vystavení mäsových výrobkov. V takýchto prípadoch je potrebné pri zabezpečení splnenia požiadavky Ra vybrať farbu, ktorá zlepšuje zodpovedajúci špeciálny index podania farieb.

• Pri vystavení mäsových výrobkov je dôležitý vysoký index podania farieb R9, pretože vďaka nemu vyzerá mäso sviežejšie a príťažlivejšie.

• V štúdiách sa treba vyhnúť nízkemu indexu R15 svetelného zdroja, aby sa zabezpečila presná reprodukcia farby pleti.

Čomu treba venovať pozornosť z hľadiska CRI pre vnútorné a vonkajšie led svetlá?

Pokiaľ ide o CRI pre vnútorné a vonkajšie LED svetlá, je potrebné mať na pamäti niekoľko vecí:

Vnútorné osvetlenie : Pre vnútorné osvetlenie je dôležité zvoliť LED svetlá s CRI aspoň 80, aby sa zabezpečilo presné znázornenie farieb predmetov v miestnosti. Vyššie CRI môže byť potrebné pre špecifické aplikácie, kde je kritická presnosť farieb, ako sú umelecké galérie, múzeá a špičkové maloobchodné priestory.

Vonkajšie osvetlenie: Pre vonkajšie osvetlenie nie je CRI vo všeobecnosti také dôležité ako pre vnútorné osvetlenie. CRI 70 alebo viac je zvyčajne dostatočné pre aplikácie vonkajšieho osvetlenia. Pri výbere LED svetiel na vonkajšie použitie je však dôležité zvážiť ďalšie faktory, ako je teplota farieb a jas.

Teplota farby: Vo vnútornom aj vonkajšom prostredí je dôležité okrem CRI zvážiť aj teplotu farby LED svetiel. Teplota farby sa meria v kelvinoch (K) a vzťahuje sa na vnímané teplo alebo chlad svetla. Teplota farby 2700-3000K sa považuje za teplú a je vhodná na vytvorenie útulnej a relaxačnej atmosféry, zatiaľ čo teplota farby 4000-5000K sa považuje za studenú a je vhodná do pracovného prostredia.

Jas: Je dôležité zvážiť jas LED svetiel pri ich výbere pre vnútorné a vonkajšie použitie. Jas sa meria v lúmenoch (lm) a vzťahuje sa na množstvo svetla vyžarovaného zdrojom. Pre vnútorné osvetlenie je vhodný jas 400-800 lumenov pre ambientné osvetlenie, zatiaľ čo jas 1000-1500 lumenov je vhodný pre osvetlenie úloh. Pri vonkajšom osvetlení sa požiadavky na jas líšia v závislosti od aplikácie.

Existuje malý vizuálny rozdiel medzi vysokým a nízkym CRI vo vnútornom aj vonkajšom LED osvetlení, ale nemusí byť významný pre všetky aplikácie. Pri vonkajšom osvetlení, napríklad na architektonické alebo krajinárske účely, kde sú osvetlené objekty relatívne fixné a scéna je otvorená, sú požiadavky na svetelnú účinnosť často vyššie. Je to preto, že pozorovacia vzdialenosť je veľká a prostredie je zložité, čo vedie k menším zmenám farieb.

Vzhľadom na rozpočet a úroveň požadovanej presnosti scény môže byť nákladovo efektívnejšie použiť CRI > 70 svietidlá na šírku , pretože LED svetlá s vysokým CRI sú vo všeobecnosti drahšie ako bežné svetlá CRI.