3 индекса цветопередачи — чему верить CRI, CQS, TM-30 и как оценить качество света.

Еще в 70-е годы прошлого века, ученые и исследователи в области света, начали измерять и оценивать качество цветопередачи от различных источников, при этом описывая полученный результат всего одной цифрой.

Этот параметр или коэффициент назвали CRI. У него есть еще и другое обозначение — Ra. По сути это одно и тоже.

CRI расшифровывается как Color Rendering Index — индекс отображения цвета.

Именно он отвечает за то, что один и тот же апельсин, в одном случае будет выглядеть вполне натурально, а в другом совсем не будет похож сам на себя. Это и называется естественность передачи цветов.

Кстати, многие наверное помнят загадку, разделившую интернет на два лагеря — «какого цвета на фото платье»? Этот индекс здесь сыграл существенную роль.

То есть, коэфф. отвечает насколько натурально и естественно выглядит объект под той или иной лампой или освещением. Для вас это может быть и без разницы, вы все равно съедите апельсин или наденете платье, а вот художнику или фотографу этот параметр ой как важен.

Кстати, этот момент относится не только к процессу написания картины, но и к ее демонстрации в галереях.

А еще это может увеличить или наоборот снизить продажи в продуктовых магазинах. Не каждый захочет купить подозрительно выглядящий лимон или другой фрукт.

Хотя на самом деле продукты будут абсолютно спелыми и здоровыми, но всю картинку испортит неправильно подобранное освещение.

Точно таким же образом супермаркеты могут и обманывать. Покупаешь вроде бы с витрины красивые и спелые яблоки, привозишь их домой, разворачиваешь, а они уже не выглядят так аппетитно как в магазине.

Испортится за такой короткий промежуток времени они безусловно не могли, однако нужно отдать должное местному персоналу, который в отличие от вас, оказался знаком с понятием цветопередачи и подбором нужного CRI.

Спектр света и его влияние

Максимальное значение CRI=100. Именно такой коэффициент у солнечного света. У искусственных светильников чем он выше, тем лучше.

Конечно здорово иметь светодиодную экономную лампочку на 100% имитирующую солнце. Но во-первых, это технически трудно реализуемо, во-вторых неоправданно дорого.

При этом не стоит путать такие понятия, как «цветовая температура» и «индекс цветопередачи». Это разные вещи.

Например два светильника могут одновременно иметь одну и ту же температуру, но передавать цвета при этом будут совершенно по-разному.

Перед тем, как непосредственно перейти к индексу и его методам расчета, стоит напомнить что такое спектральный состав излучения. Ведь это как раз таки напрямую влияет на CRI.

Так вот, любой свет имеет в своем составе сразу несколько цветов. А все что нас окружает, поглощает или отражает эти цвета.

При этом предметы или растения которые кажутся зелеными, потому и обладают данной расцветкой, так как именно зеленый они и отражают. Все остальные цвета на их поверхности в этом случае поглощаются.

Хотя по большей части, цвет формируется именно в нашей голове. Это некое ощущение. Каждый кто «получал в глаз», это может подтвердить 🙂

Предметы имеющие черный цвет, поглощают практически все падающее на них излучение. Вот и получается, что если в источнике света или лампочке изначально не будет какого-то цвета, то соответственно и отражаться будет нечему.

Поэтому ярко-красное платье при солнечном излучении, в котором вы были неотразимы, под искусственным светом софитов в клубе или ресторане, таковым может уже и не являться.

Как рассчитать CRI

Чтобы знать насколько хорошо искусственный источник света близок к солнечному, и придумали коэффициент цветопередачи.

Как он определяется и рассчитывается? Для его измерения берутся специальные образцы или шаблоны цвета и сравнивается цветовой сдвиг с подопытным светильником.

Первоначально было всего 8 шаблонов, но позже решили добавить к ним еще 6, более насыщенных по оттенку. Первые восемь образцов это основа. Именно они и учитываются в расчетах.

Сравнение сдвигов идет относительно солнечного света или так называемого идеального источника, аналогичного солнечному излучению. Весь процесс выглядит следующим образом.

Берется испытуемая лампочка или светильник, и свет от них поочередно направляется на каждый шаблон.

Далее специальными приборами замеряется цвет, который приобрел шаблон.

После этого, эти же самые образцы освещают солнечным эталонным светом и опять проводят измерения.

Все что осталось — сравнить разницу в цветах между первым и вторым облучением.

Когда сделаны все замеры, высчитывают среднеарифметическое значение между восемью основными шаблонами. Обязательно сравнивают именно 8, а не все 14.

Особенности красного цвета

Полная проверка происходит в отдельных случаях, однако при этом, очень часто в измерения добавляют шаблон №9 — насыщенный красный.

Для чего это делается? Сравнение с ним отвечает за естественность передачи оттенка кожи человека.

Наши глаза очень чутко реагируют на не естественное изменение именно этого оттенка. При некачественном освещении, мы моментально замечаем бледность кожи и все ее дефекты (прыщи, воспаления и т.п.).

Есть теория, что это было заложено в нас изначально с первобытных времен. Когда мать могла по незначительному изменению цвета кожи, моментально определить, болен ее ребенок или нет. Других то способов не существовало.

При этом по цвету лица, легко читались эмоции сородичей.

Хорошими значениями считаются коэффициенты цветопередачи от 90% и выше. При таком свете, глаза не будут напрягаться и уставать, даже если вы делаете какую-то сложную и мелкую работу.

Если у лампочки низкая цветопередача (менее 80Ra), то все предметы выглядят тускло. В результате теряется контрастность.

Отсутствие контрастности воспринимается нашим мозгом как потеря резкости. Он рефлекторно начинает напрягать мышцы глаз, чтобы вернуть резкость в норму.

Отсюда появляется напряжение, быстрая утомляемость и даже головокружение.

Рекомендуемые значения коэфф. CRI

А вообще стандартные значения CRI для различных помещений должны быть следующими:

• от 90 до 100 — музеи, выставки, магазины, витрины

• от 70 до 90 — общественные здания, офисы, больницы, школы, жилые помещения

• от 50 до 60 — базы, складские помещения

Кстати, ни лампочки накаливания, ни солнечный свет в небе северного полушария нашей планеты, хоть условно и имеют CRI=100, однако по факту не являются идеалом.

Лампочка с вольфрамовой нитью, довольно слабо передает синие оттенки предметов, а северное небо — красные.

Человеческий глаз начинает хорошо различать разницу в цветопередаче при коэффициентах отличающихся более чем на 5 единиц. А вот отличить светильник с CRI=80 или CRI=84 для нас будет проблематично.

Почему CRI не подходит для светодиодов

Однако в процессе проверок и измерений исследователи выяснили, что у белых светодиодов, есть большие проблемы с точной передачей цвета по девятому шаблону (красному).

С чем это связано? Объясняется это тем, что в его спектре интенсивность в красной области несколько ниже, чем в остальных.

В итоге, данные индекса CRI для большинства светодиодов, получаются не совсем корректными.

Для светильников с результатами CRI>90, нет особого несоответствия. Однако если более пристально подходить к изучению лампочек с CRI<90, то появляются большие вопросы.

Например разные светодиодные светильники, имея вроде бы одинаковый коэффициент цветопередачи, по факту будут освещать предметы совершенно по-разному.

И чем меньше будет этот коэффициент, тем нагляднее вы будете это замечать невооруженным взглядом. Для источников с так называемым непрерывным спектром (солнце, галогенки, вольфрамовые лампы), это не является проблемой.

А вот для белых светодиодов, да.

А ведь именно светодиодные лампочки прочно вымещают в наших квартирах все остальные.

И дело здесь не только в экономии, но и

• в снижении нагрузки на электропроводку

• большей долговечности

• меньшей температуре нагрева

К примеру 1квт галогенок, могут запросто поднять температуру в доме на 2-3 градуса.

• большим выбором светильников

В особенности для натяжных потолков. У светодиодных нет такого большого ограничения по мощности и температуре.

Поэтому в 2007 году специальная международная комиссия постановила, что все светильники с белыми светодиодами не стоит оценивать при помощи коэффициента CRI.

Внезапно данный индекс оказался уже не «торт». Появилась необходимость придумать новый расчет и новый параметр.

Кстати «погрешность» CRI, в равной степени может сказаться и на других лампах, не только белых светодиодах.

Допустим у вас есть две лампочки. У одной наблюдается цветовой провал в диапазоне 450нм, а у другой в области 534нм. Если их сравнивать насколько они отклонены от «идеального» луча солнца, то результаты для обоих будут почти одинаковы.

Хотя на самом деле, при свечении первой вы будете видеть белый свет, а у второй — фиолетовый.

Новый индекс CQS — и его расчет

Истинные «ценители» света расценили переход на новый индекс как некий заговор. «Раз уже белые светодиоды хреново воспроизводят красную составляющую, давайте просто изменим методику и подгоним ее под нужные нам результаты» — так многие восприняли нововведение.

Таким образом, как бы «пряталась» реальная проблема и просто выпускались новые рекомендации.

Тем не менее, эту методику разработали в 2010 году и назвали ее CQS (Color Quality Scale) — шкала качества света.

Принцип измерения здесь немного похож, но только сравнение производится уже на основе 15 цветов насыщенных шаблонов.

Общий индекс CQS здесь складывается не как среднеарифметическое значение, а берется корень из суммы квадратов всех замеров.

Благодаря этому, сдвиг даже по одному цвету, уже существенным образом отразится на итоговом значении индекса качества цветопередачи, и не будет той визуальной погрешности как с CRI.

Еще в новой методике «красный» не является слишком насыщенным. Поэтому конечная цифра CQS на светодиодах, вполне соответствует визуальным ощущениям человеческого глаза.

Общая же разница между CQS и CRI заключается в малой зависимости нового коэффициента от трех параметров:

Замеры по стандарту ТМ-30

Но изыскатели на этом коэффициенте не остановились и разработали еще один стандарт TM-30-15 (не обязательный на сегодняшний день).

Он уже учитывает:

• точность — Rf (fidelity)

• насыщенность — Rg (gammut)

Здесь помимо старых искусственных разноцветных пластинок, для сравнения используются и «живые» объекты, встречающиеся в природе.

А всего шаблонов для сравнения, ни много ни мало — 99шт.

Хотя это и не обязательный стандарт, но он наиболее современный и лучше всего говорит о качестве источника света. Ведущие мировые производители и компании, которые отличаются качественной продукцией, без проблем предоставляют данные по всем светильникам на основе всех трех коэффициентов.

Это вам как потребителю значительно облегчит сделать обдуманный и правильный выбор.

Сравнение индексов и фактического цвета

У хороших ламп все 3 коэффициента почти всегда совпадают. А вот отдельные китайские экземпляры вполне могут иметь вот такие чудные показатели.

Объясняется это тем, что хитрые производители, научились изготавливать люминофор так, дабы весь акцент уходил именно в 8 главных оттенков, применяемых для сравнения. А на остальные, что называется «забивают».

Но если CRI при этом можно обмануть, то человеческий глаз точно подметит подделку. Вот пример такой лампочки с CRI>80.

Как можно наблюдать, здесь явный перебор зеленого.

Особенно важно проверять коэффициенты при покупке лампочек в детскую комнату.

Ребенок при изучении новых предметов, воспринимает их первое появление перед своими глазами как норму.

И именно это изображение и откладывается у него в голове до конца жизни. Ваша задача обеспечить для него правильное восприятие всех цветов и оттенков уже на начальной стадии развития. Поэтому всегда подходите к этому делу более осознанно.

svetosmotr.ru

как оценить качество света, таблица

При смене лампочек люди неоднократно замечали, что часто модели с похожими параметрами излучают разное освещение. Взять только цветопередачу люминесцентных ламп и накаливания. Разный спектр оттенков определяет характер свечения, хоть и температура будет одинаковая. Именно в данном вопросе важен индекс цветопередачи, определяющий цвет и характер света.

Что это такое

Коэффициент цветопередачи (на английском — CRI Colour Rendering Index) является количественной мерой способности светового источника правильно отображать тона освещаемых предметов в сравнении с естественным освещением (дневной безоблачный день). Показатель оценивается по 100-бальной школе, где единица обозначает наихудший уровень, а 100 — наилучший.

Чем выше уровень CRI, тем лучше человеческий глаз способен различить оттенки освещаемых объектов в пространстве. Так, даже оттенки яблока искажаются при работе разных светильников, как указано на изображении.

Восприятие цвета весьма важное в современное время

Рассматриваемый индекс — один из немногих способов определения цветопередачи. Считается обязательным для проверки любых светильников, производимых во всех странах.

Интересно! Данное определение появилось в шестидесятых годах, и использовалось для сравнения качества работы светящихся источников непрерывного спектра.

На сегодняшний день тестовая проверка состоит из 8 или 14 цветов, отобранных и сгруппированных в DIN 6169 — эталонных стандартах.

Почему нужно знать качество света

Необходимость введения указанного коэффициента объясняется отклонением передачи палитры всех тонов при одинаковой цветовой температуре. Данная характеристика значима при обустройстве:

• жилищ;
• офисных зданий;
• образовательных учреждений;
• объектов общепита и т.д.

Разнообразие цветов часто используется в оформлении выставочных центров

Если для квартир или особняков описываемый показатель не столь важен — хватит и 80 баллов, чтобы пребывание внутри было комфортным. То для специализированных строений или помещений выбор ламп с учетом данной величины играет значительную роль. Взять, к примеру, стандартные нормы освещения на разных объектах:

1. Музеи, магазинные витрины, выставочные центры, точки продажи текстиля одежды, творческие мастерские (т. е. везде, где важна правильная передача оттенка) — 90-100 Ra.
2. Места большого скопления людей, офисные центры, торговые комплексы, медицинские или образовательные учреждения — от 70 Ra.
3. Производственные помещения, склады — от 50 Ra. При чем такой «минимальный» параметр характеризуется значительными отклонениями от настоящего оттенка.

Всё, что 50 Ra также используется в различных сферах, однако не рекомендуется для применения в местах скопления и пребывания людей. Так, речь идёт об архитектурной или рекламной подсветке, а также уличном освещении.

Соотношение эталонного цвета с его тёплым/холодным отклонением

Любое искажение цветового спектра может нарушить атмосферу в картинной галерее, снизить качество работы мастеров в салоне красоты или парикмахерской и т.д.

Общий индекс

Как уже было отмечено, ИЦЛ отображает соответствие цвета исследуемого тела при заданном освещении с его цветом при эталонном свете — солнечном. Если Ra равняется 100, лампа способна освещать объект без потери любого оттенка.

Оценка	Ra	Примеры ламп
Отлично	Больше 80	Галогенные, люминесцентные (от 827 до 965), газоразрядные
Хорошо	От 60 до 79	Люминесцентные (от 640 до 880)
Неплохо	40-59	Газоразрядные (HQL)
Недостаточно	Меньше 39	Натриевые

Освещение в интерьере играет важную роль

Каждый прибор применим в разных направлениях, ссылаясь на исследуемый индекс.

Накаливания

Лампы накаливания — искусственное светило, в котором тело накала, при нагреве электрическим током, испускает свет. В качества этого самого тела зачастую применяют спираль, выполненную из вольфрама или угольной нити.

Показатель цветопередачи у упомянутых моделей наиболее приближенный к «идеалу». При тестировании замечен явный сдвиг в область теплых оттенков и инфракрасного диапазона.

Лампы накаливания запрещены для использования в Европе

Несмотря на явное преимущество в отображении цветов, лампочки накаливания не рекомендуются для использования по ряд причин:

• низкий коэффициент полезного действия;
• маленький рабочий ресурс;
• высокая температура нагрева колбы.

Важно! Запрещается использование возле легко воспламеняющихся предметов.

Галогенных

Галогенное устройство — разновидность лампочки накаливания. Главное отличие в новом усовершенствованном элементе — буферный газ, добавленный в баллон.

Интересно! Буферный газ формируется из паров галогенов (бром или иод), благодаря чему повысился срок службы и исправилась проблема с нагревом тела накала.

Как и ранее описанные устройства, их разновидность обладает отличной цветопередачей (CRI составляет 99-100). Непрерывный спектр галогенной лампочки считается близким к спектру абсолютно черного тела с температурой около 3000 К. Снова же акцент падает на теплую палитру, только уже в меньшей степени.

Использование галогенных лампочек

При обустройстве и планировке освещения также необходимо ознакомиться со стандартами пожарной безопасности. Высокая температура нагревания прибора исключает комбинирование галогена с горящими предметами.

Натриевых

Это электрическое светило, излучающее свет благодаря использованию паров натрия с газовым разрядом. Преобладание указанного элемента в светящемся теле сказывается на освещении: заметны яркие желто-оранжевые переходы.

Неоспоримое преимущество натриевых ламп в их длительном эксплуатационном сроке

Полезно! Срок службы натриевых газоразрядных приборов составляет больше 25 тысячи часов.

Индекс цветопередачи не доходит к 40 Ra. Подобный уровень неудовлетворителен для применения людных местах. Используются для освещения больших территорий. Например, улицы, дорожных магистралей, архитектурных строений.

ДРЛ

Ртутная газоразрядная лампа — электрических светильник, что по принципу работы схож на натриевые устройства. Однако вместо паров натрия в данном случае используется ртуть. Ниже в таблице раскрыт спектр излучения описываемых светил.

Длина волны	Наименование	Оттенок
184.9499		Жесткий ультрафиолет ©
253.6517
365.0153	Линия I	Мягкий ультрафиолет (А)
404.6563	Линия Н	Фиолетовый
435.8328	Линия G	Синий
546.0735		Зеленый
578.2		Желто-оранжевый

В дуговой ртутной люминесцентной лампе исправлена цветность светового потока, что немного исправило качество цветопередачи. Улучшение достигли путем использования в устройстве светильника люминофора, который нанесли на внутреннюю сторону колбы.

Уровень их составляет от 40 до 59 Ra, чего достаточно для организации освещения на промышленных или производственных строениях.

Люминесцентных

Люминесцентное светило — газоразрядная лампочка, в которой электрический разряд в ртутных парах формирует УФ-излучение, что посредством воздействия люминофора воплощается в видимый свет.

Однозначно оценить Ra данных моделей невозможно. Показатель напрямую зависит от применяемого люминофора. Значение индекса цветопередачи люминесцентных ламп в таблице подробно расписано.

Количество составляющих элементов	Уровень
Трехкомпонентный состав	От 80 Ra
Пятикомпонентный состав	90 Ra

Компактные люминесцентные лампы часто используются в обустройстве офисов

Также следует учесть тот факт, что существуют специальные приборы с нарочным искривлением света в декоративных целях:

1. Лампы дневного света.
2. Лампы для зоологических исследований, обитателей аквариумов.
3. Дизайнерские светильники красного, желтого, бордового, синего и других цветов ит.д.

В таких условиях цветовой спектр также будет другим.

Светодиодных

Светодиодный источник света — принцип работы основан на работах светодиодов. Они могут быть:

• белыми;
• цветными.

График цветных спектров светодиодных устройств

Индекс лежит в рамках более 80 Ra, но редко переходит за пометку в 90 Ra. При чем, отмечается то, что современные светодиоды заметно переходят больше на оранжевую цветовую гамму.

Как измерить

Для вычисления исследуемого коэффициента нужно фиксировать сдвиг цвета с помощью 8 или 14 оттенков, указанных в стандарте DIN 6169. Расчет проводится по методике CIE. Всё проходит несколько этапов:

1. Образец освещается отдельно взятым светилом.
2. Измеряется цвет образца через использование специфических инструментов.
3. Тестовый шаблон выдвигают на эталонное освещение.
4. Измеряется цвет.
5. Проводятся сравнения и вычисляется результат.

Наглядная демонстрация важности освещения в магазинах одежды

Интересно! Для оценки качества освещения используют еще Color Quality Scale (CQS), Стандарт IES ТМ-30-15.

Таким образом, индекс цветопередачи оказывает прямое влияние на качество обустройства любого помещения (будь то жилой дом или склад масштабного производства). Чем выше показатель — тем лучше все цвета транслируются человеческому глазу и тем приятнее воспринимаются освещаемые объекты. Не стоит забывать, что оттенки напрямую влияют на физическое и эмоциональное состояние человека, поэтому правильное освещение — один из наиболее важных вопросов в современном обществе.

rusenergetics.ru

у меня для вас плохие новости / LampTest corporate blog / Habr

Все, кто разбирался с качеством света светодиодных ламп и все, кто читал мои статьи о светодиодных лампах, знают о таком параметре, как индекс цветопередачи (CRI, он же Ra). Считается, что у качественного света для жилых помещений CRI должен быть не меньше 80.

Недавно я столкнулся с лампой, CRI у которой был вполне приличным — 83.4, но она давала очень неприятный зеленоватый свет.

Я попытался разобраться, что с ней не так.

Индекс цветопередачи или colour rendering index — CRI (ru.wikipedia.org/wiki/Индекс_цветопередачи) — параметр, характеризующий уровень соответствия естественного цвета тела видимому (кажущемуся) цвету этого тела при освещении его данным источником света был предложен в 1965 году.

CRI — это средний уровень передачи восьми цветов R1-R8.

Иногда, помимо CRI, указывается и измеряется индекс передачи красного цвета R9. Этот индекс влияет на качество передачи тона человеческой кожи. На lamptest.ru измеренный индекс R9 указан в карточке каждой лампы.
Ещё в 2007 году Международная комиссия по освещению отметила, что «…индекс цветопередачи, обычно неприменим для прогнозирования параметров цветопередачи набора источников света, если в этот набор входят светодиоды белого цвета», однако так вышло, что все производители светодиодных ламп используют именно CRI.

В 2010 году, для более точной оценки качества передачи цвета, была разработана методика Color Quality Scale (CQS), оценивающая качество света по пятнадцати цветам.

В 2015 года был разработан стандарт ТМ-30-15, который оценивает качество света по 99 цветам.

У хороших ламп значения всех трёх индексов приблизительно равны.
А теперь вернёмся к лампе Gauss 207707102 190Lm 2W 2700K G4 12V, из-за которой я и затеял всё это исследование. Её цветовые индексы выглядят удивительно.
Значение CRI достаточно высокое — 83.4, TM30 Rf — 84.3, а вот CQS очень низкий — 35.8. Похоже, хитрый китаец намешал люминофор так, чтобы хорошо передавались именно те 8 цветов, которые учитываются при измерении CRI. Удивительно, что результат вроде как самого продвинутого индекса TM30 также оказался высоким.

Замечу, что из всех 1244 ламп, параметры которых я измерял, только у одной оказался такой низкий уровень индекса CQS. Даже у самых плохих безымянных китайских лампочек с CRI 60, CQS составляет не менее 50.

Я начал изучать значения CQS у ламп и выяснил, что встречается довольно много ламп, у которых CRI больше 80, а значение CQS составляет чуть выше 70, но свет таких ламп визуально вполне комфортный. А вот у некоторых ламп с CRI больше 80, CQS оказался около 60 и свет таких ламп визуально зеленоватый или желтоватый.

Возникает вопрос, что с этим всем делать. Наверное придётся добавлять на lamptest значение CQS и учитывать его при расчёте итоговой оценки ламп, чтобы не могло получится, что лампа с высоким CRI, но некомфортным светом получала высокую оценку.

P.S: Для развития проекта lamptest.ru ищу1. PHP-программиста, готового помочь с доработкой сайта.

2. Помощников, готовых заниматься покупкой и возвратом ламп в магазинах.

3. Лаборатории с фотометрическим шаром, готовые бесплатно измерить световой поток десятка моих образцов (для подтверждения точности моих измерений).

4. Человека, делавшего формулу расчёта оценки качества ламп в Excel (всё перелопатил, не могу найти контакты).

© 2017, Алексей Надёжин

habr.com

Индекс цветопередачи (CRI, или RA)

Один из важных параметров осветительных приборов — индекс цветопередачи. Это своеобразный индикатором, который указывает, насколько точно будет передаваться натуральный цвет различных объектов при освещении их выбранным осветительным прибором. Наиболее точно цветовая гамма любых объектов воспринимается человеческим глазом при дневном освещении. Следовательно, хорошая лампа должна генерировать свет, который по своим параметрам приближен к дневному.

Насколько важен индекс цветопередачи источников света?

Владельцы ресторанов, баров, торговых залов и выставочных центров не зря обращаются к профессионалам при проектировании систем освещения, так как именно свет может свести на нет все старания маркетологов, продавцов, дизайнеров. Низкий индекс цветопередачи ламп является одной из причин снижения продаж, так как осветительные приборы сильно искажают естественные цвета.

Представьте ситуацию, покупатель захотел приобрести туфли приглушенного розового оттенка, выбрал подходящую пару, купил, а дома обнаружил, что обувь слишком яркая и не подходит к одежде. Конечно, это не понравится клиенту и он придет, как минимум, возвращать товар, если и вовсе не откажется от покупок в таком магазине.

Учитывать этот показатель необходимо и при покупке осветительных приборов для художественных галерей, так как передать всю красоту картин и других произведений искусства просто невозможно без хорошего освещения. Увидеть разницу передачи цвета можно на рисунке 1.

Индекс цветопередачи светодиодных светильников

Для создания современных систем освещения чаще всего используются LED светильники. Эти источники света отличают экономичным потреблением электроэнергии, долго служат, не нуждаются в дорогостоящем обслуживании. Кроме того, споты отлично передают натуральные оттенки объектов. В таблице 1 показан CRI разных типов ламп.

Характеристика цветопередачи	Степень цветопередачи	Коэффициент цветопередачи	Примеры ламп
Очень хорошая	1А	Более 90	Серная лампа, Лампы накаливания, Галогенные лампы, Люминесцентные лампы с пятикомпонентным люминофором, Лампы МГЛ (Металогалогенные)
Очень хорошая	1В	80-89	Люминесцентные лампы с трехкомпонентным люминофором, светодиодные лампы
Хорошая	2А	70-79	Люминесцентные лампы ЛБЦ, ЛДЦ, светодиодные лампы
Хорошая	2В	60-69	Люминесцентные лампы ЛД, ЛБ, светодиодные лампы
Посредственная	3	40-59	Лампы ДРЛ (ртутные), НЛВД с улучшенной цветопередачей
Плохая	4	Менее 39	Лампы ДНат (натриевые)

Цветовая температура осветительных приборов не оказывает влияние на коэффициент CRI. Светодиодные лампы с высоким индексом цветопередачи будут передавать цветовую гамму окружающих предметов одинаково хорошо и 2000K, и при 7000K. Но не стоит забывать, что при очень низкой температуре цвета восприятие оттенков может искажаться, что связано с особенностями строения человеческого глаза. При выборе осветительных приборов со светодиодами лучше отдать предпочтение приборам с CRI > 80 единиц. Кроме того, надо учесть, какой вид деятельности будет осуществляться в помещении.Методы измерения индекса цветопередачи

В Российской Федерации измерение индекса цветопередачи светодиодов, а также других приборов освещения проводится в соответствии с ГОСТ Р 8.827-2013 ГСИ. Стандарт базируется на MKO CIE 177:2007.

Документ разрабатывался Международной комиссией по освещению, и базировался на 8 ненасыщенных и 1 насыщенном цветах, после чего был дополнен еще четырьмя насыщенными цветами, что способствовало более точному сравнению (рис. 2).

Но и у доработанной методики были свои недочеты, в ней отсутствовал параметр, который бы учитывал, насколько точно передается цвет в свете различных приборов. Этот параметр важен, так как особенности освещения могут приводить к искажению натуральных оттенков, делая их более приглушенными, при этом коэффициент CRI будет высоким.

Пример изменения яркости цветов в свете разных осветительных приборов.

В своей работе многие производители пользуются международным стандартом TM-30-15. Этот документ не является обязательным к использованию, но часто просто необходим для решения поставленных задач, так как позволяет определить качество передачи цвета различных объектов. Для TM-30-15 была разработана новая шкала эталонных цветов, она приведена на рисунке 4.

Чтобы не допустить ошибки при подборе осветительных приборов, лучше всего доверить решение этого вопроса профессионалам. В нашем интернет-магазине GreenLED представлен широкий ассортимент трековых LED светильников с качественной передачей цвета, которые соответствуют всем утвержденным стандартам МКО. При необходимости, мы подберем споты, которые помогут реализовать даже самый сложный светотехнический проект.

Рекомендуем посмотреть:

greenled.ru

Индекс цветопередачи светодиодных ламп (CRI)

Категория: Источники освещения

Индекс цветопередачи (CRI, или коэффициент цветопередачи) – параметр, который характеризует соответствие естественного цвета тела кажущемуся при освещении.

Дело в том, что освещение предметов разными лампами позволяет увидеть, что возможны разные варианты результата. В некоторых случаях цвета выглядят более естественно и точно, в других случаях они выглядят далеко не так, как при дневном освещении. Выходит, что две лампы различных типов могут иметь одну цветовую температуру, однако передавать цвета по-разному. Спектр свечения светильников неравномерен, цветопередача зависит от их энергии в определенном участке спектра.

Характеристика цветопередачи светильника описывает, насколько натурально видятся окружающие предметы в свете лампы. А в качестве количественной меры применяется индекс цветопередачи. Это величина от 0 до 100, характеризующая уровень соответствия цвета, полученного от тестируемого светильника, к естественному цвету тела. Результат 100 – полное совпадение – будто при солнечном свете, – то есть цвет передаются максимально верно.

Термин появился в 60-70-х годах прошлого века. Изначально CRI был разработан с целью сравнения источников светового излучения непрерывного спектра, чей коэффициент CRI был выше 90, так как ниже 90 могут быть два источника с одним и тем же CRI, но с сильно отличающейся передачей цвета.

Измерение коэффициента цветопередачи

Чем меньше отклонение кажущегося цвета от естественного (лампы с высокой цветопередачей), тем лучше характеристика CRI источника.

Источник света с показателем R_a = 100 излучает свет, который оптимально отображает все оттенки. При более низких значениях оттенки передаются хуже:

Характеристика	Степень	Коэффициент CRI
Низкая	4	< 39
Достаточная	3	40-59
Хорошая	2В	60-69
Хорошая	2А	70-79
Очень хорошая	1В	80-89
Очень хорошая	1А	> 90

Существует система, которая математически сравнивает изменение расположения излучения в спектральной шкале в сравнении с цветами, освещаемыми эталонным источником светового излучения. Затем средние различия вычитаются из 100 и получается индекс CRI.

Таблица основных оттенков, точность передачи которых определятся индексом CRI:

R1 – цвет увядшей розы; R2 – горчичный цвет; R3 – салатовый цвет; R4 – светло-зеленый цвет;

R5 – бирюзовый цвет; R6 – небесно-голубой цвет; R7 – цвет фиолетовой астры; R8 – сиреневый цвет.

Для человеческого глаза комфортное значение CRI – от 80 до 100 R_a Здесь индекс цветопередачи светодиодных ламп оптимален.

По определению, если нет разницы, как выглядят цвета освещенных предметов, источнику излучения присваивается CRI, равный 100. Таким образом, малые различия в цветопередаче приближают значение CRI к 100, тогда как более существенные различия приведут к меньшей величине коэффициента. При сравнении цветовых температур диапазон 2000 – 5000 К, эталонным источником светового излучения считается «излучатель черного тела», с цветовыми температурами более высокого диапазона – дневной свет.

Светодиоды и индекс цветопередачи

Проводятся исследования, согласно которым обнаруживается, что белый свет, получаемый в результате смешения красных, синих и зеленых светодиодов, предпочтительнее, чем световое излучение, которое создается лампами накаливания и галогенными светильниками, даже если у ламп накаливания более высокие показатели CRI. На самом деле технический отчет под названием «Цветопередача белых светодиодных источников света» сообщает, что разработанный комиссией коэффициент CRI обычно неприменим для проведения прогнозов параметров цветопередачи источников света, если среди них есть светодиоды белого излучения.

Это проистекает из рассмотрения множества анализов, в которых изучались и сине-красно-зеленые (RGB) светодиодные кластеры, и белые светодиоды, покрытые фосфором. Обозреватели оценили внешний вид сцен, освещенных при использовании светильников с разными индексами цветопередачи, и выяснили, что не существует точной взаимозависимости между подсчитанными показателями CRI и классификациями. Во многих случаях светодиоды RGB имели индексы цветопередачи, приблизительно в районе 20, однако при этом хорошо зарекомендовали себя при передаче цветов. Возможное объяснение данному факту заключается в том, что, как правило, они имеют склонность без смещения цветопередачи оттенков повышать насыщенность восприятия большинства цветов.

Рекомендации для светодиодов и CRI

Департамент энергетики США дает следующие рекомендации: проводятся долгосрочные разработки и исследования в области создания обновленной системы для точной оценки качества светового излучения, которая могла бы быть применена к любому источнику излучения. Пока же индекс цветопередачи светодиодных ламп можно считать одним из параметров при оценке их самих и систем, основанных на них. Он не должен применяться для выбора конкретного изделия светотехники без тестирования изделия и предварительных персональных оценок на предполагаемом месте использования.

1. Определите визуальные задачи, которые, как ожидается, будут выполняться данным источником света при освещении. Если верность цветовоспроизведения имеет критическое значение (например, в пространстве, где ткани или цвета сравниваются и при электрическом, и при дневном освещении), показатели индекса цветопередачи имеющейся метрической системы могут быть полезны и пригодны для применения при оценке светодиодных изделий.
2. Если более важен внешний вид цвета, а не верность цветовоспроизведения, не стоит исключать белые светодиоды лишь по причине их сравнительно низких показателей CRI. Некоторые изделия с CRI даже столь низкими, как 26, все же могут излучать приятный визуально белый свет.
3. Коэффициент CRI можно сравнивать, если источники света имеют равную цветовую температуру. Данный тезис применим ко всем источникам света, а не только к светодиодам. Различия в величинах CRI меньше пяти единиц не существенны. Это значит, что источники света, имеющие индексы цветопередачи, например в 82 и 85, практически одинаковы.
4. В случаях, когда внешний вид цветов или верность цветовоспроизведения являются важными факторами, следует лично оценивать светодиодные системы, и если это возможно, то на предполагаемом месте эксплуатации.

Необходимо отметить, что современные методы компьютерной обработки данных и анализа спектра позволяют полностью автоматизировать измерение индекса цветопередачи, исключив из него использование пластин заданного цвета. Определяется зависимость спектральной плотности светового излучения от длины волны. И по результатам данного исследования с помощью специального алгоритма происходит прямое вычисление CRI.

simplelight.info

Что такое индекс цветопередачи и чем он полезен

Многие наверняка замечали, что, включив разные типы ламп в помещении, можно получить разную степень освещенности и цветности окружающих объектов. Разумеется, для комфортного использования каждый выбирает наиболее подходящий тип осветительного прибора. В вопросе управления освещенностью ключевую роль играетиндекс цветопередачи источников света- понятие из физики, выражающее цветопередающие свойства источника свет

Характеристика и измерение цветопередачи 

 

Если сравнить разнотипные лампы, то можно увидеть разницу между передачей цветности под лучами люминисцентной или обычной лампой накаливания. В первом случае лампа содержит меньшее количество энергии в красном участке цветового спектра. В итоге лампа накаливания ярче подчеркивает красные цвета. Отсюда вывод, что свойство цветопередачи зависит от спектра излучения конкретного типа ламп.

Идеальным, эталонным источником света считается дневной солнечный свет. Считается, что он содержит максимальное число оттенков спектра, дает более естественную картину. Этот вопрос рассматривался в работе П. Баума в 1948 г. под наванием «Физические аспекты света». В середине XX века ученые стремились разработать систему оценки цветового потенциала любого светового потока. Важно было понять, насколько искусственные источники способны воспроизвести естественные цвета. Затем, в 1970-х, был разработан специальный коэффициент, отражающий цветопередающую способность источника. Для сравнения брали источники с одинаковой «цветотемпературой». 

Сегодня основной характеристикой служитиндекс цветопередачи источников света.Измеряется этот параметр при помощи коэффициента Ra (другой вариант – CRI, colour rendering index). Данная физическая величина очень относительна. Эталонный показатель – Ra 100. Оптимальным для зрения человека является уровень 80-100. Обычная бытовая лампочка со спиралью накаливания на 60 Вт передает цвет на уровне Ra 80 (температура цвета – 2680 Кельвин).

Классификация цветопередачи ламп

Для расчёта индекса конкретного типа ламп необходимо определить сдвиг по цвету при освещении набора стандартных восьми оттенков радуги DIN 6169. Это эталонные критерии, введенные специальной Международной комиссией по изучению освещения. В итоге получают коэффициент отклонений цвета от эталона и фиксируют параметры в числовом значении. Оптимальные параметры наблюдаются при меньшей цифре. Если за основной показатель берется Ra 100, то малый процент отклонений даст хорошую цветность, большой – сниженную цветопередачу. При отсутствии отклонений фиксируется уровень Ra 100.

Классы индексов цветопередачи распределяются следующим образом:

• Очень хорошая передача (1А, 1В), Ra 80-90+. Источник: серные, лампы со спиралью накаливания и галогены, люминесцентные, металогалогены, светодиоды, люминофоры.
• Хорошая (2А, 2В), Ra 60-79. Люминесцентные (ЛДЦ, ЛБЦ, ЛД, ЛБ), светодиоды.
• Посредственная (3), Ra 40-59. Ртутные лампы.
• Плохая (4), Ra >39.

Передача цвета в разных видах ламп

Какова степень цветопередачи в разных типах лампочек и какие лучше выбрать? Сегодня известны показатели основных типов современного осветительного оборудования, которое можно встретить в магазинах:

• люминесцентного;
• галогенного;
• светодиодного.

Индекс цветопередачи люминесцентных ламп– 80-90 Ra, хотя встречаются экономичные варианты с Ra 75 и менее. При покупке важно обращать внимание на описание товара, чтобы не было неожиданного эффекта при освещении.

По аналогии с люминисцентными светильниками, светодиоды отличаются по качеству.Индекс цветопередачи светодиодных лампразличается именно в зависимости от уровня качества изделия и может достигать значений Ra 80 и более.

Какие лампы дают самый низкий уровень передачи цвета? Это приборы на основе ртути и натрия, на газовых разрядах. Уровень цветности здесь составит менее Ra 40. Аиндекс цветопередачи лампы накаливания практическиравен уровню Солнца, как и галогеновая продукция. В данном случае Ra близок к 100. Но у них есть недостаток – слабое представление синего оттенка. Есть еще разновидность металлогалогенных светильников, их индекс находится на уровне 90.

Безупречным считается индекс Ra 90-100, поэтому источники света такого типа применяются там, где нужна максимально точная оценка света (лаборатории, производства, медицина). Когда такая точность не играет роли, то допустим уровень менее 80. Для человеческого глаза не слишком различимы отличия в Ra 5, поэтому разницы между Ra 80 и Ra 85 никто не заметит.

В целом для обычной человеческой жизнедеятельности достаточно источника насыщенного света без слишком высокого индекса ЦП. Оптимальный вариант – белый свет, смешанный с красными, синими и зелеными диодами вместо ярких галогеновых лампочек или спирали накаливания. Индекс цветопередачи служит важным параметром для оценки разных осветительных систем и оптимизации, тестирования светоносной продукции, условий ее эксплуатации.

antaresled.ru

Что такое индекс цветопередачи и в чем его практическое применение?

Что такое индекс цветопередачи? Разобраться можно на примере двух ламп: люминесцентной и накаливания, обе имеют одинаковые цветовые температуры, но освещаемые ими предметы выглядят по-разному. Почему это происходит? Люминофоровая лампа имеет в красном промежутке спектра меньшую энергию, чем вольфрамовая лампочка, в результате оттенки красного цвета кажутся насыщеннее и ярче, когда на него падает свет от лампы накаливания. Так, свойства передачи света для разных ламп имеют зависимость от спектрального излучения.

Сравнение индекса цветопередачи для разных типов ламп

Величина, характеризующая степень соответствия естественного цвета предмета видимому цвету при освещении его конкретным источником света, носит название индекс цветопередачи (CRI или R_a), по-другому, коэффициент цветопередачи. Переведя на общедоступный язык, можно сказать, что эта характеристика позволяет определить, насколько натурально выглядит вещь под действием того или иного осветительного прибора.

За эталон принята цифра 100, соответствующая естественному солнечному свету. Комфортное значение для восприятия глаз входит в диапазон, минимальный порог которого – 80, максимальный – 100. Газоразрядные приборы имеют CRI 90 и выше. Индекс цветопередачи люминесцентных ламп лежит в пределах от 80 до 90, но у дешевых лампочек он ниже. На коробке обычно указывается этот коэффициент. При покупке лампы не следует пренебрегать этой цифрой.

Всем знакома и любима лампочка накаливания, до недавних пор она была самым распространенным осветительным прибором. Она имеет свои плюсы и минусы. Положительным моментом можно считать то, что цветопередача лампы накаливания близка к 100. Примерно такое же значение имеют «галогенки».

Хорошо зарекомендовали себя светодиодные лампочки. Они обладают целым рядом преимуществ: это и хорошая светоотдача, и низкая мощность потребления, что позволяет им по праву называться энергосберегающими. У разных производителей индекс цветопередачи светодиодных ламп различен. Некоторые образцы высокого качества имеют значение CRI 80. В дешевом варианте для изготовления светильника на основе светодиода использованы материалы низкого качества.

Чем натуральней кажется цвет освещаемого предмета, тем лучше характеристика цветопередачи этого осветительного прибора.

Если взять любой источник света с индексом цветопередачи R_a = 100, то нетрудно заметить, что его излучение оптимально отображает все цвета. Такое освещение соответствует естественному солнечному свету.

В таблице даны сравнительные характеристики индекса цветопередачи для разных типов ламп.

Степень цветопередачи	Коэффициент цветопередачи	Тип лампы
1 А	Более 90	Светодиодные светильники, люминесцентные лампы Philips
1 В	80–89	Светодиодные светильники Люминесцентные лампы OSRAM, LUMILUX
2 А	70–79	Люминесцентные лампы OSRAM
3	40–59	Ртутные лампы

Практическое применение

Обычно источники света с высоким индексом цветопередачи освещают многие предметы так, что они кажутся красивее и лучше, чем при освещении лампами с маленьким CRI. Это свойство можно использовать в некоторых сферах деятельности, например, для получения качественных снимков.

Можно дать некоторые рекомендации для использования осветительных приборов в различных торговых точках. В мебельных магазинах рекомендуется применение теплого свечения. Лампы с приблизительной цветовой температурой, равной 250 K и индексом цветопередачи около 85 единиц, будут выгодно подсвечивать диван или кресло.

Различные отделочные материалы, такие как обои или краски, нуждаются в четком рассмотрении. Здесь можно использовать источники света с индексом от 90 до 100. Температура цвета при этом должна быть в районе 5 000 К. Такие же характеристики нужны для подсветки штор или тканей.

Для удачного освещения кожаных изделий, например, обуви, нужен теплый свет (2 500 К) с цветопередачей 80 или 90.

Различные уровни индекса цветопередачи

Для удобства потребителей величина индекса цветопередачи подразделяется на шесть уровней.

Самым высоким считается уровень А1. Осветительные приборы этого уровня применяются в тех местах, где требуется высокая точность передачи цвета, например, в музеях, торговых точках по продаже тканей, штор, одежды и так далее.

Уровень цветопередачи 1В включает в себя люминесцентные лампы, предназначенные для установки в зданиях, где необходимо создание рабочей обстановки и концентрации внимания. К таким объектам относятся учебные заведения, администрации, промышленные предприятия.

Лампы уровня 2А имеют хорошие характеристики цветопередачи.

Лампы уровня 3 применяются в тех случаях, когда точность восприятия цвета не играет большой роли.

Самым низким считается 4 уровень, не рекомендованный для установки в помещениях.

lampagid.ru