индекс цветопередачи cri что это

CRI: у меня для вас плохие новости

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.

1. 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).

Источник

Индекс цветопередачи CRI

Индекс цветопередачи – это оценочное сравнение восприятия палитры цветов при разном освещении: искусственном и естественном. За идеальный параметр принимаются солнечное освещение и то, как воспринимается цветопередача при таком освещении. Благодаря этому параметру, можно определить, насколько сильно искажается цвет при использовании искусственного источника света. Верность колорита можно проверить по специальной шкале.

Определение и историческая справка

Понятие индекса для оценки передачи палитры цветов возникло в 60-х годах прошлого столетия. С самого начала данный параметр использовался для сравнения источников освещения, которые по данному параметру имели значение от 90 и выше. Это связано с тем, что источники света с более низким параметром отображения цвета могут быть равны по этому значению, но сильно отличаться по восприятию глазом.

Спектр света и его влияние

Влияние светового спектра на психическое и физическое состояние человека доказано учеными. Так, например, смещение светового спектра в холодную, синюю, сторону снижает активность мозга и возбуждение нервной системы. Также растения нуждаются в полной гамме светового спектра, отсутствие одного из ее компонентов может сказываться на их росте.

Как рассчитать

Индекс используют для определения качества источника света при его создании. Чтобы рассчитать индекс проверяемой лампочки, светят на специальную проверочную таблицу. На ней нанесены восемь стандартизированных цветов. Они достаточно блеклые, ненасыщенные. Затем при помощи специальных устройств измеряется параметр цвета. Благодаря этим замерам, можно узнать, как отображается колорит под конкретным светильником. Для сравнения упомянутую таблицу или шкалу освещают эталонным светом и замеряют значение тем же прибором. Далее, используя методику CIE, полученную информацию сравнивают между собой и получают значение отклонения колорита от эталона.

Особенности красного цвета

Красный оттенок очень тонко воспринимается человеческими глазами, как и малейшие отклонения в градациях красного. Сравнение с красным оттенком покажет, насколько естественно будет передаваться оттенок кожи человека. Если освещение некачественное, то человеческий глаз сразу это замечает, и все дефекты, будь то бледность и прыщи, становятся заметнее. Насыщенный красный цвет является девятым в таблице проверочных значений и дополнительным. Проверка по нему проводится для получения более точного результата.

Рекомендуемые значения коэффициента

Разные типы лампочек обладают различными значениями индекса и могут быть использованы как для помещений, где проводятся точные работы, так и для складских помещений. Для витрин магазинов, например, продающих ткани или отделочные материалы, очень важна корректная передача палитры. То же самое можно сказать о выставках в музеях. В таких помещениях используют светильники с параметром Ra в диапазоне от 90 до 100. С такой задачей справятся галогенные и вольфрамовые лампочки высокого класса.

Для помещений, где важен комфорт света для глаз, но отображение колорита не так важно, рекомендуемое значение индекса цветопередачи колеблется от 70 Ra до 90. Это офисные, учебные, медицинские и жилые помещения. В таком диапазоне используют все упомянутые выше источники света и вдобавок флуоресцентные, чей показатель несколько ниже.

Там, где передача цвета совсем не важна, используют освещение с показателем индекса ниже 60. Это может быть уличное освещение или подсветка складских помещений.

Глаз человека может заметить отклонения в цветовой палитре, если значение параметра CRI двух источников света разнится более, чем на пять пунктов. Меньшее различие просто неуловимо для человека.

Эталонным считается солнечный свет в северном полушарии и свет вольфрамовой лампочки. Значения их коэффициента цветопередачи принято считать равным 100. Но и этот свет имеет некоторые огрехи. Так, солнце в северном полушарии хуже передает красные оттенки, вольфрамовая лампочка – синие.

Почему CRI не подходит для светодиодов

Проверки показали, что белые светодиоды показывают плохие результаты по девятому значению, насыщенному красному. Все дело в том, что у светодиодов значительно страдает красная область спектра.

Проблемы CRI и его аналоги

2007 год стал поворотным для области освещения. Международная комиссия официально признала, что индекс CRI не способен дать объективную оценку качеству света, излучаемого светодиодами. Тогда же было предложено разработать новую методику для оценки освещения.

Новый индекс CQS, его расчет

Такая методика была разработана в 2010 году, она получила название CQS. В CQS используется уже 15 цветов, которые являются насыщенными. Кроме того, расчет итогового значения производится по другой формуле. Если в CRI светодиоды с провалами в красном спектре могли оставаться с высокими итоговыми показателями, то по новой методике подсчёта, нет. Кроме того, красный оттенок по индексу CQS не такой насыщенный и больше походит на световое восприятие человека. Однако и новая методика имела недостатки, так как не до конца учитывала тон и насыщенность.

Замеры по стандарту ТМ-30

Ввиду недостатков системы CQS, была разработана ещё более новая ТМ-30-15. Произошло это в 2015 году. Данный индекс в большей степени учитывает тон и насыщенность, так как замеры параметра происходят не по 15 контрольным цветам, а по 99.

Индекс различных типов искусственного освещения

Лампы накаливания

Имеют приближенную к солнечной цветопередачу, поэтому их значение по шкале CRI равняется 100. При этом наблюдается смещение в область теплых оттенков.

Галогенные лампочки

Цветовая передача таких лампочек схожа с вольфрамовыми, при том, что галогенки обладают большим световым потоком.

Натриевые лампочки

Отображение цветов достаточно низкое, около 40 Ra. Используются в уличном освещении, так как имеют высокий световой поток и большой срок службы. Также нашли свое применение в подсветке растений.

Схожи с натриевыми лампочками. Индекс находится в районе 40 Ra. Цветовой спектр сдвинут к холодным, синим тонам, поэтому ДРЛ не применяют в выращивании растений.

Люминесцентные лампочки

Цветовой спектр данного источника света очень разный. Индекс колеблется от 60 до 90 Ra. Это зависит от применяемого люминофора.

Светодиодные лампочки

Люминофор, которым покрывается кристалл светодиода, играет решающую роль в его цветопередачи. Для этого источника света индекс варьируется от 70 до 90 Ra.

Недостатки индекса цветопередачи, пути их решения

Индекс СRI часто оказывается некорректным по отношению к белым светодиодам. Также источники света, имеющие значение меньше 90, могут обладать одинаковым параметром индекса, однако сильно отличаться по визуальной оценке отображения цвета.

Появление большего числа разных видов искусственного освещения привело к потребности более тщательной проверки цветопередачи. Хотя CRI по-прежнему остается основным обязательным параметром для оценки качества света, в большинстве случаев потребителям придется ориентироваться только на него, хотя он не может дать качественную оценку свету. Более новый стандарт проверки ТМ-30-15 лучше справляется с данной задачей, однако не все производители проверяют свои изделия по этой методике.

Видео

Источник

Что такое индекс цветопередачи и как он измеряется

При всем разнообразии современных источников света в быту и освещении помещений лидирующими являются светодиоды и люминесцентные лампы, у них основной проблемой и темой для обсуждений является не энергосбережение, а индекс цветопередачи и качество света. Это такой параметр, который в большей мере определяет комфорт при работе под искусственным светом. В этой статье мы поговорим о том, что такое индекс цветопередачи, каким он должен быть и как измеряется.

Определение и историческая справка

Индекс цветопередачи – это величина, полученная из отношения реального цвета к видимому или кажущемуся цвету предметов. Иначе говоря, он показывает насколько цвета предметов, освещенных искусственным источником света, соответствует истине. Его обозначают как Ra или CRI, сокращенно от англ. Color Rendering Index, что в дословном переводе звучит, как «Индекс отображения цветов».

CRI – это лишь одна из методик определения цветопередачи. Она обязательна для проверки источников света всеми производителями. Это определение появилось примерно в 1960–1970 годах. До 1974 года проверка цветопередачи осуществлялась путем сравнения набора из 8 цветов, после было добавлено еще 6 дополнительных. В итоге при измерении индекса (коэффициента) цветопередачи используют 8 или 14 цветов, они указаны в DIN 6169.

При этом обязательная проверка заключается в сравнении первых 8 цветов спектра, сравнение 14 цветов осуществляется в случае необходимости или в специальных целях, но при расчетах индекса они не учитываются.

Измерение индекса цветопередачи

Измеряют индекс цветопередачи при разработке источников света. Для этого исследуемым источником света освещают на шаблон или поверочную таблицу, на которой нанесены стандартизированные цвета R1–R8.

Далее, специальными приборами замеряется значение цвета. Так получают информацию о том, как выглядят цвета под конкретным источником.

Следующий этап – освещение поверочного шаблона эталонным источником света и снятие показаний с приборов для определения цветов.

После полученные данные обрабатываются по методике CIE и получают отклонение полученных цветов от эталонных.

Цвета обозначаются как Ri, где i – номер цвета. Их названия:

В результате получают цифру от 0 до 100. Индекс цветопередачи равный 100 имеет солнечный свет. Чем меньше полученное значение, тем хуже передаются цвета. Полученные значения можно разбить на степени, указанные в таблице ниже.

Также иногда добавляю в оценку 9 цвет – насыщенный красный.

DIN 5035 описывает, где можно использовать лампы с определенным уровнем цветопередачи:

В DIN EN 12464-1 определены типы помещений и требуемых индексах цветопередачи, а также СНиП 23-05-95 в приложениях в качестве рекомендаций.

Проблемы CRI и его аналоги

CRI не всегда дает точные показания, дело в том, что изначально он разрабатывался под источники света с непрерывным спектром. Речь идет о спектральном составе белого света, в нем содержится определенный набор цветов, которые в результате дают белое свечение с определенным оттенком (цветовой температурой).

Спектральный состав света – набор излучений различных длин волн (цветов) в световом потоке. По спектральному составу можно определить степень излучения того или иного цвета.

Когда источник света в своем спектральном составе содержит все видимые длины волн, тогда такой спектр называют непрерывным. Пример:

От полноты спектрального состава зависит и соответствие видимых цветов реальным. Но не все лампы излучают в полном спектре.

У люминесцентных ламп так называемый рваный спектр. Он состоит из отдельных пиков в области различных длин волн. Если вспомнить о том, что мы сказали выше, то CRI не совсем корректно отражает индекс цветопередачи таких светильников.

Справка: В 2007 году Международная комиссия по освещению отметила, что «…индекс цветопередачи, разработанный комиссией[3], обычно неприменим для прогнозирования параметров цветопередачи набора источников света, если в этот набор входят светодиоды белого цвета».

Поэтому для повышения точности измерений светового потока в 2010 году разработали методику CQS, что расшифровывается, как Colour Quality Scale, или рус. Шкала качества цвета. Но и это не дало полноценной оценки качества источников света, потому что в ней не учитывалась насыщенность и тон освещаемых предметов.

И в 2015 году появился ТМ-30-15 – это стандарт, который учитывает больше параметров, а именно, кроме шаблонов, в оценке принимают участие тон, насыщенность и встречающиеся в быту предметы.

Однако ни в одной стране, на момент написания статьи, TM-30-15 не является обязательным для выполнения, но это не мешает уважающим себя производителям проверять продукцию и таким образом.

Зачастую при проверке значения по шкалам CQS и CRI выдают примерно одинаковые результаты, однако, происходит и так, что по TM-30-15 результаты оказываются ниже нормы. Пример измерения плохой цветопередачи светодиодной лампы описан в статье от независимых экспертов: https://geektimes.com/company/lamptest/blog/285034/

Скорее всего, причиной такого результата стал люминофор, специально подобранный для прохождения обязательных тестов, но все равно не обеспечивает нормальной цветопередачи.

Индекс цветопередачи различных типов ламп

Далее мы рассмотрим типовые индексы цветопередачи разных ламп. Индекс зависит от принципа действия и конструкции, а также используемых компонентов светильника. Как уже было сказано, за эталон принимается солнечный свет.

Лампы накаливания

Классические лампы накаливания, хоть и запрещены для использования в большинстве стран по причине их низкого КПД, но они имеют приближенную к солнечному свету цветопередачу, она близка к 100. Имеют выраженный сдвиг в область теплых цветов и ИК-диапазона.

Галогенные лампы

Галогенные лампы дают больший световой поток при том же потреблении мощности, что и лампы накаливания. При этом их цветопередача приблизительно на одинаковом уровне.

Натриевые лампы

Натриевые лампочки мало используются для освещения помещений, где работают люди. Это объясняется как техническими моментами, например, гудящий дроссель, долгий розжиг, так и низким индексом цветопередачи – 40 Ra. Натриевые лампы высокого давления, или ДНаТ используют для освещения больших площадей. Например, в уличном освещении, на фонарных столбах и прожекторах. Такое применение объясняется высоким световым потоком (150 Лм/Вт) и длительным сроком службы, более 25000 часов. Они относятся к газоразрядным источникам света. Имеют рваный спектр, с преобладанием красно-оранжевых тонов.

Тем не менее их используют и для выращивания растений в теплицах и гидропонных системах, благодаря их спектру. Промышленностью выпускаются специальные натриевые лампы для растений, в них выражены необходимые для их роста пики в световом спектре.

Дуговые ртутные лампы или ДРЛ, по сфере использования подобны ДНаТу, за исключением освещения растений. Имеют срок службы около 10000 часов и высокий световой поток в 70–95 Лм/Вт, а их индекс цветопередачи до 40 Ra. Также у них рваный спектральный состав со смещением в область синего цвета и ультрафиолета.

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы трубчатого типа и компактные люминесцентные лампы имели особую популярность до выхода на рынок дешевой светодиодной продукцией. Основным недостатком является необходимости применения пускорегулирующей аппаратуры, а также рваный спектральный состав света, обычно смещенный в область холодных цветов, но в зависимости от люминофора могут и излучать нейтральный и теплый свет.

Индекс цветопередачи люминесцентных ламп сильно зависит от состава люминофора, изменяется от 60 до 90 и более Ra.

Светодиодные лампы

Как уже было, сказано индекс цветопередачи светодиодных ламп зависит от состава люминофора, которым покрыты кристаллы светодиодов. Индекс лежит в пределах от 80 Ra, хорошим результатом является 90 Ra. Их используют в помещениях любого типа, насколько это позволяют конструктивные особенности.

Заключение

При выборе источника света нужно особое внимание уделить индексу цветопередачи, поскольку от него зависит точность восприятия цветов. Это особенно важно, если вы работаете с цветами, например, рисуете, или выбираете освещения для фотостудии. В любом случае нельзя экономить на освещении, поскольку от этого зависит здоровье ваших глаз.

Источник

Индекс красного и CRI: почему свет «зеленит» или делает интерьер серым

При организации освещения мы стремимся чтобы оттенки цветов в помещении выглядели также, как при естественном солнечном свете: натурально, ярко и достоверно. Особенно цветопередача важна на коммерческих объектах, ведь никто не захочет покупать, например, гнилые на вид овощи или вещи с оттенком серо-зеленого, даже если на самом деле с ними все нормально. И это относится не только к торговому освещению. Например, врядли клиентам захочется ходить в ресторан, где искажаются до неприятного не только цвет блюд, но и кожи собеседника. Любой даже самый классный проект может быть испорчен некачественным освещением и наоборот. Цветопередача может сыграть решающую роль.

МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ЦВЕТОПЕРЕДАЧИ

В индустрии на данный момент существует 3 стандарта оценки качества цветопередачи искусственных источников света. В основе всего лежит спектральный состав. Любой свет содержит в своем составе много оттенков цветов, а окружающие предметы либо поглощают, либо отражают их. Тот цвет, который предмет отражает, и является его истинным цветом (все остальные оттенки поглощаются и не воспринимаются человеческим глазом). Например, мы воспринимаем лимон желтым, потому что он отражает желтый цвет. Поскольку солнечный свет имеет в своем составе все оттенки, во всех методиках расчета его принято считать за эталон – 100.

Процесс измерения идет следующим образом: на эталонные цветные пластинки светят прибором, излучающим эталонный «солнечный» свет, а затем испытуемым светильником. Специальным прибором замеряется цвет, который принял шаблон в двух случаях, а затем вычисляют разницу в цветах, так называемый цветовой сдвиг.

Индекс CRI выводится на основе среднего арифметического значения 8 обязательных показателей по R1-R8. Это является большим недостатком методы, т.к. результат получается «общий по больнице»: финальный CRI, который указывается на маркировке продукции, не отражает отклонений по конкретным цветам. Таким образом, возникают нестыковки: два светильника с одинаковым общим показателем CRI могут светить совершенно по-разному ( в зависимости от того, в какой области идет сдвиг, один, к примеру, будет светить зеленым, а другой – фиолетовым).

Стандарт TM-30-15 – это самый современный на данный момент метод оценки качества искусственных источников света, однако не является обязательным. Проводится на основе 99 шаблонов, причем в качестве образцов света выступают не только искусственные пластинки, но и реальные объекты из жизни. Наличие этих данных значительно облегчает задачу правильного выбора.

CRI И ИНДЕКС КРАСНОГО У СВЕТОДИОДОВ

Известно, что белые светодиоды очень плохо воспроизводят красную составляющую (R9), которая часто не учитывается при подсчете индекса CRI. Это довольно странно, потому что глаз человека улавливает даже малейшее искажение этого оттенка. Особенно сильно это заметно на коже. При плохом освещении она выглядит бледной с сине-серо-зеленоватым оттенком, а мельчайшие изъяны становятся явными.

Проблема в том, что базовое обязательное измерение показателя CRI включает измерение только 8 цветов (R1-R8), не учитывая индекс красного. Таким образом, часто возникают ситуации, когда два светильника имеют одинаковый CRI в пределах от 80, но по факту освещают объекты совершенно по-разному.

Если у светильника низкий индекс красного, то освещаемые объекты будут бледными и непривлекательными. Свет может «зеленить». Снижение контрастности ведет к потере резкости для глаза. В результате это приводит к перенапряжению мышц глаза, раздражительности и снижению продуктивности. Хорошими значениями считаются коэффициенты цветопередачи от 90% и выше.

ПОЛЕЗНО ЗНАТЬ О CRI

— Делайте выбор в пользу качественного освещения еще на этапе проектирования, чтобы не пришлось платить дважды. Мы помогаем клиентам найти решение, соответствующее задачам бизнеса, особенностям помещения и вкусу. Мы поставляем только высококачественное оборудование, отвечающие европейским стандартам.

Источник