Индекс цветопередачи – ГОСТ Р 8.827-2013 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Метод измерения и определения индекса цветопередачи источников излучения

Содержание

Индекс цветопередачи — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Спектр излучаемого света обуславливает CRI лампы. Лампа накаливания (среднее изображение) имеет непрерывный спектр и более высокий CRI, чем люминесцентная лампа (нижнее изображение). Верхнее изображение представляет вид сверху на установку для демонстрации

Индекс цветопередачи, коэффициент цветопередачи (англ. colour rendering index, CRI или Ra ) — количественная мера способности источника света верно отображать цвета освещаемых объектов в сравнении с идеальным или естественным источником света. Ra принимает значения от 1 до 100 (1 — наихудшая цветопередача, 100 — наилучшая).

Необходимость во введении индекса цветопередачи (CRI, Ra ) была вызвана тем, что два различных типа ламп могут иметь одну и ту же цветовую температуру, но передавать цвета освещаемых объектов по-разному. Индекс цветопередачи определяется как мера степени приближения цвета объекта, освещаемого источником света, к его цвету при освещении эталонным источником света сопоставимой цветовой температуры.

Термин появился в 1960—1970-х годах. Изначально CRI был разработан для сравнения источников света непрерывного спектра, индекс цветопередачи которых был выше 90, поскольку ниже 90 можно иметь два источника света с одинаковым значением индекса цветопередачи, но с сильно различающейся видимой передачей цвета. В 2007 году Международная комиссия по освещению (CIE) отметила, что «…индекс цветопередачи, разработанный комиссией[1], обычно неприменим для прогнозирования параметров цветопередачи набора источников света, если в этот набор входят светодиоды белого цвета». В 2010 году, для более точной оценки качества передачи цвета, была разработана методика Color Quality Scale (CQS). Однако методика CQS не стала полноценной заменой CRI, так как также не учитывала тон и насыщенность цветов освещаемых предметов. Поэтому в августе 2015 года был разработан стандарт ТМ-30-15, который оценивает качество цвета не только по цветным шаблонам, но и по встречающимся в повседневности предметам

[2].

Для получения коэффициента цветопередачи какого-либо источника света (лампы) фиксируется сдвиг цвета с помощью 8 или 14 указанных в DIN 6169 стандартных эталонных цветов (шесть дополнительных цветов иногда используются для специальных нужд, но они не применяются для расчета индекса цветопередачи), наблюдаемый при направлении тестируемого источника света на эталонные цвета. Расчёт ведется по методике СIE, по которой получают численное значение отклонения цвета эталонов, освещенных исследуемым источником света. Чем меньше отклонение видимого цвета от естественного (больше индекс цветопередачи), тем лучше характеристика цветопередачи тестируемой лампы.

Источник света с показателем цветопередачи Ra = 100 излучает свет, оптимально отображающий все цвета, индекс цветопередачи у солнечного света также принимается за 100. Чем ниже значения R

a, тем хуже передаются цвета освещаемого объекта:

Характеристика цветопередачи Степень цветопередачи Коэффициент цветопередачи Примеры ламп
Очень хорошая Более 90 Серная лампа, Лампы накаливания, Галогенные лампы, Люминесцентные лампы с пятикомпонентным люминофором, Лампы МГЛ (Металогалогенные), светодиодные лампы
Очень хорошая 80—89 Люминесцентные лампы с трехкомпонентным люминофором, светодиодные лампы
Хорошая 70—79 Люминесцентные лампы ЛБЦ, ЛДЦ, светодиодные лампы
Хорошая 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)

Тестируемые цвета (основные):

R1
увядшая роза
R2
горчичный
R3
салатовый
R4
светло-зеленый
R5
бирюзовый
R6
небесно-голубой
R7
фиолетовая астра
R8
сиреневый

Примечательно, что индекс цветопередачи и у ламп накаливания, и у неба (дневной свет) считается равным 100, при том что ни один из этих источников света не является действительно безупречным — лампа накаливания слаба в освещении синих тонов, а небо при 7500 К слабо в освещении красных тонов

[1].

Различия в величинах CRI меньшие, чем пять единиц, незначительны. Это означает, что источники света с индексами цветопередачи, например, в 80 и 84 практически одинаковы[1].

Корякин-Черняк С. Л. Краткий справочник домашнего электрика. — СПб.: Наука и техника, 2006. — 272 с. — ISBN 5-94378-176-4.

Паламаренко С. И. Люминесцентные лампы и их характеристики // Радиоаматор-Электрик. — 2001. № 1—8.

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.

ОценкаRaПримеры ламп
ОтличноБольше 80Галогенные, люминесцентные (от 827 до 965), газоразрядные
ХорошоОт 60 до 79Люминесцентные (от 640 до 880)
Неплохо40-59Газоразрядные (HQL)
НедостаточноМеньше 39Натриевые

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 волныНаименованиеОттенок
184.9499Жесткий ультрафиолет ©
253.6517
365.0153Линия IМягкий ультрафиолет (А)
404.6563Линия НФиолетовый
435.8328Линия GСиний
546.0735Зеленый
578.2Желто-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 элементовУровень
Трехкомпонентный составОт 80 Ra
Пятикомпонентный состав90 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.

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

индекс цветопередачи и его сравнение с солнечным светомЕще 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.

что такое индекс отображения цвета CRIИменно 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.какого цвета платье загадка и индекс Ra или CRI

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.как сделать кольцевой свет своими руками

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

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.как с помощью света обманывают в супермаркетах

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.коэффициент цветопередачи солнца 100

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.наглядная разница цветовой температуры светильников

Например два светильника могут одновременно иметь одну и ту же температуру, но передавать цвета при этом будут совершенно по-разному.светильники с одинаковой температурой по разному передают цвета предметов

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.мы видим цвет который отражается а не поглощается от предмета

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 🙂как мы различаем цвета

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.как цвет зависит от освещения индекс цветопередачи CRI

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.8 шаблонов для определения коэффициента CRI

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.цветовые шаблоны и образцы для определения коэффициента цветопередачи CRI

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.замер CRI для светодиодного светильника

Далее специальными приборами замеряется цвет, который приобрел шаблон.прибор для измерений цвета

После этого, эти же самые образцы освещают солнечным эталонным светом и опять проводят измерения.излучение солнечным светом на образец при замере индекса CRI

Все что осталось — сравнить разницу в цветах между первым и вторым облучением.цветовые сдвиги при замерах индекса цветопередачи

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.шаблон №9 насыщенный красный для замеров коэффициента CRI

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.).влияние индекса CRI на цвет кожи человека

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.что такое световой поток, сила света, освещенность

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.как выбрать лампу для сушки гель лака и маникюра

Если у лампочки низкая цветопередача (менее 80Ra), то все предметы выглядят тускло. В результате теряется контрастность.тусклость и потеря контрастности при невысоком CRI на лампочке

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
 значения индекса CRI для разных ламп в каких помещениях какой должен быть индекс цветопередачи CRI

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.почему нельзя использовать лампы накаливания в светильниках для школьников

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.интенсивность красного цвета у светодиодов ниже чем у остальных источников света

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.разница в освещении предметов с разным коэффициентом цветопередачи CRI

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.источники света с непрерывным спектром

А вот для белых светодиодов, да.

А ведь именно светодиодные лампочки прочно вымещают в наших квартирах все остальные.как выбрать светодиодную лампу

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.как собрать обогреватель из галогеновой и простой лампочки накаливания

  • большим выбором светильников

В особенности для натяжных потолков. У светодиодных нет такого большого ограничения по мощности и температуре.как собрать обогреватель из галогеновой и простой лампочки накаливания

Поэтому в 2007 году специальная международная комиссия постановила, что все светильники с белыми светодиодами не стоит оценивать при помощи коэффициента CRI.почему нельзя использовать CRI для светодиодных ламп

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.что такое шкала качества света CQS

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

Общий индекс CQS здесь складывается не как среднеарифметическое значение, а берется корень из суммы квадратов всех замеров.как рассчитываются индексы цветопередачи CRI и CQS формула и разница

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.разница в красном цвете при замерах индекса цветопередачи CRI и CQS

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).стандарт для замера индекса цветопередачи TM-30-15

Он уже учитывает:

  • точность — Rf (fidelity)
  • насыщенность — Rg (gammut)
что учитывает стандарт ТМ-30 по сравнению с другими коэффициентами

Здесь помимо старых искусственных разноцветных пластинок, для сравнения используются и «живые» объекты, встречающиеся в природе.живые предметы и объекты для измерения цветопередачи по стандарту TM-30

А всего шаблонов для сравнения, ни много ни мало — 99шт.99 шаблонов для сравнения индекса цветопередачи по стандарту ТМ-30

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.разница при измерениях одной и той же лампы по разным стандартам CRI CQS и TM-30

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.лампочка с CRI больше 80 светит зеленым цветом

Как можно наблюдать, здесь явный перебор зеленого.

Особенно важно проверять коэффициенты при покупке лампочек в детскую комнату.как выбрать хорошую настольную лампу для школьника

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.

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

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.

Ra

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

Более 90

Серная лампа, Лампы накаливания, Галогенные лампы, Люминесцентные лампы с пятикомпонентным люминофором, Лампы МГЛ (Металогалогенные)

Очень хорошая

80-89

Люминесцентные лампы с трехкомпонентным люминофором, светодиодные лампы

Хорошая

70-79

Люминесцентные лампы ЛБЦ, ЛДЦ, светодиодные лампы

Хорошая

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).

Тестовая таблица цветов

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.

Различия в яркости при освещении различными источниками света

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.

Пример таблицы

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:


Индекс цветопередачи CRI, его неактуальность и новые стандарты

Прежде чем разобраться, что такое индекс цветопередачи, стоит упомянуть о спектральном составе света и способности его отражения и поглощения окружающими нас предметами.

Спектральный состав – это набор частот, которые характеризуют то или иное излучение.

Говоря простыми словами, данная характеристика отражает наличие или отсутствие определенных цветовых оттенков в свете. Все окружающие человека предметы обладают свойством поглощения и отражения этих световых оттенков. Например, предмет зеленого цвета отражает зеленую часть спектра падающего света, остальная часть спектра им поглощается. Чем качественнее свет освещает предметы, тем лучше человеческий глаз различает их цвета.

Colour rendering index (CRI)

На сегодняшний момент самой используемой методикой оценки качества источников света является индекс цветопередачи (англ. colour rendering index). Данный коэффициент имеет безразмерную величину и в международной системе измерения (СИ) обозначается как CRI или Ra. Диапазон значений CRI лежит в интервале от 0 до 100. качество светаИндекс цветопередачи показывает, насколько естественный цвет имеют предметы при освещении. Эталоном принято считать солнечный свет, CRI которого равен 100. До 1974 года Международной Комиссией по Освещению (МКО) данная методика подразумевала сравнение 8 эталонных цветов с цветами, полученными от тестируемого источника света. 8 цветовВ 1974 году к 8 эталонным ненасыщенным цветам добавилось еще 6 дополнительных, но уже насыщенных цветов. 16 цветовМетодика измерения CRI заключается в расчете цветовых сдвигов 14 образцов относительно освещения солнечного света или излучения раскаленного абсолютно черного тела.

Процесс измерения происходит следующим способом:

  • исследуемый источник света направляется на шаблонный образец;
  • при помощи специальных приборов измеряется цвет образца;
  • образец освещается эталонным светом;
  • замеряется цвет образца под эталонным светом;
  • рассчитывается разница под различными источниками света.

Вышеописанный алгоритм повторяется со всеми шаблонными образцами, после чего вычисляется среднее арифметическое значение CRI.

Недостатки индекса цветопередачи и пути их решения

Определение индекса цветопередачи является полноценным только в случае с лампами непрерывного спектра, коэффициент CRI которых выше 90. При значениях ниже 90 единиц можно получить несколько источников, которые будут иметь одинаковый коэффициент, но по-разному освещать предметы и отличаться цветовой температурой. Пока международным организациям по стандартизации не удаётся избавиться от данного недостатка, производители ламп продолжают указывать на своей продукции значение в CRI.

Сегодня вектор развития искусственного освещения опирается на белые светодиоды, у которых цветопередача шаблона R9 не очень высока. Причина этого заключается в небольшом количестве красного цвета в спектре. Однако визуально цветопередача белых светодиодов находится на более высоком уровне, нежели указывает расчетное значение CRI. R9В 2007 году МКО официально констатировала недостаточность использования индекса CRI для определения качества передачи цвета светильников на основе белых светодиодов. Также учёные заявили о необходимости введения новой методики, которая позволит более точно оценить светодиодное излучение.

В 2010 году появилась новая методика — CQS (аббр. от англ. color quality scale), основанная на 15 только насыщенных цветовых шаблонах. В первую очередь стоит отметить, что расчет цветовых сдвигов по методике CQS производится совершенно иным способом, нежели в методики CRI. Поэтому высокий цветовой сдвиг по одному из шаблонов не позволяет цветовому индексу оставаться высоким.

Красный цвет в шкале CQS не такой насыщенный, как в шкале CRI. Это позволяет параметру цветопередачи, при тестировании продукции на основе светодиодов, численно примерно соответствовать световым ощущениям человека.

Методика CQS, так же как и CRI, имеет один существенный недостаток – отсутствие корректировки параметра в зависимости от тона и насыщенности, что позволяло бы учитывать особенности человеческого зрения видеть белый цвет из смеси свечения от цветных светодиодов.

Недостаток методики CQS привело к появлению в середине 2015 года стандарта ТМ-30-15, который учитывает понятия точности и насыщенности. Для более высокой точности измерения в новом стандарте оценка качества света ведется не по 15, а по 99 шаблонам, включающим в себя не только цветовые образцы, но и различные объекты из жизни.

Индекс цветопередачи в светодиодных лампах

Сегодня стандарт ТМ-30-15 не является обязательным, поэтому производители осветительной продукции на основе светодиодов продолжают оперировать понятием CRI. Стоит подчеркнуть, что методика измерения CRI не способно дать качественную оценку свету. Однако в подавляющем большинстве случаев потребителю приходится опираться лишь на этот коэффициент. Индекс цветопередачи светодиодных ламп может находиться в достаточно широком диапазоне значений CRI, поэтому уделять внимание этому параметру однозначно нужно. Специалисты, работающие в области освещения, рекомендуют выбирать для жилых помещений светодиодные лампочки с коэффициентом CRI близким к 90. В этом случае предметы интерьера будут выглядеть наиболее естественно.

Светодиодные лампы с CRI меньше 70 пригодны только для производственного и уличного освещения, где точность передачи оттенков не является первостепенной.

Из всего вышеописанного следует вывод, что коэффициент цветопередачи в светодиодных лампах, несмотря на присущие методике недостатки, имеет такое же значение, как и другие технические характеристики (мощность, цветовая температура и пр.). Особенно важно это понимать при выборе освещения детской комнаты. Перед детьми постоянно появляются новые яркие предметы, окрас которых принимается за норму и на всю жизнь откладывается в памяти. Низкокачественные светодиодные лампы способствуют формированию неправильного восприятия цветов, окружающих их предметов. Поэтому для освещения детских комнат рекомендуется использовать лампы и светильники прошедшие проверку по стандарту ТМ-30-15.

Читайте так же

Индекс цветопередачи — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Спектр излучаемого света обуславливает CRI лампы. Лампа накаливания (среднее изображение) имеет непрерывный спектр и более высокий CRI, чем люминесцентная лампа (нижнее изображение). Верхнее изображение представляет вид сверху на установку для демонстрации

Индекс цветопередачи, коэффициент цветопередачи (англ. colour rendering index, CRI или Ra ) — количественная мера способности источника света верно отображать цвета освещаемых объектов в сравнении с идеальным или естественным источником света. Ra принимает значения от 1 до 100 (1 — наихудшая цветопередача, 100 — наилучшая).

Необходимость

Необходимость во введении индекса цветопередачи (CRI, Ra ) была вызвана тем, что два различных типа ламп могут иметь одну и ту же цветовую температуру, но передавать цвета освещаемых объектов по-разному. Индекс цветопередачи определяется как мера степени приближения цвета объекта, освещаемого источником света, к его цвету при освещении эталонным источником света сопоставимой цветовой температуры.

Термин появился в 1960—1970-х годах. Изначально CRI был разработан для сравнения источников света непрерывного спектра, индекс цветопередачи которых был выше 90, поскольку ниже 90 можно иметь два источника света с одинаковым значением индекса цветопередачи, но с сильно различающейся видимой передачей цвета. В 2007 году Международная комиссия по освещению (CIE) отметила, что «…индекс цветопередачи, разработанный комиссией[1], обычно неприменим для прогнозирования параметров цветопередачи набора источников света, если в этот набор входят светодиоды белого цвета». В 2010 году, для более точной оценки качества передачи цвета, была разработана методика Color Quality Scale (CQS). Однако методика CQS не стала полноценной заменой CRI, так как также не учитывала тон и насыщенность цветов освещаемых предметов. Поэтому в августе 2015 года был разработан стандарт ТМ-30-15, который оценивает качество цвета не только по цветным шаблонам, но и по встречающимся в повседневности предметам[2].

Методика оценки

Для получения коэффициента цветопередачи какого-либо источника света (лампы) фиксируется сдвиг цвета с помощью 8 или 14 указанных в DIN 6169 стандартных эталонных цветов (шесть дополнительных цветов иногда используются для специальных нужд, но они не применяются для расчета индекса цветопередачи), наблюдаемый при направлении тестируемого источника света на эталонные цвета. Расчёт ведется по методике СIE, по которой получают численное значение отклонения цвета эталонов, освещенных исследуемым источником света. Чем меньше отклонение видимого цвета от естественного (больше индекс цветопередачи), тем лучше характеристика цветопередачи тестируемой лампы.

Источник света с показателем цветопередачи Ra = 100 излучает свет, оптимально отображающий все цвета, индекс цветопередачи у солнечного света также принимается за 100. Чем ниже значения Ra, тем хуже передаются цвета освещаемого объекта:

Характеристика цветопередачи Степень цветопередачи Коэффициент цветопередачи Примеры ламп
Очень хорошая Более 90 Серная лампа, Лампы накаливания, Галогенные лампы, Люминесцентные лампы с пятикомпонентным люминофором, Лампы МГЛ (Металогалогенные), светодиодные лампы
Очень хорошая 80—89 Люминесцентные лампы с трехкомпонентным люминофором, светодиодные лампы
Хорошая 70—79 Люминесцентные лампы ЛБЦ, ЛДЦ, светодиодные лампы
Хорошая 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)

Тестируемые цвета (основные):

R1
увядшая роза
R2
горчичный
R3
салатовый
R4
светло-зеленый
R5
бирюзовый
R6
небесно-голубой
R7
фиолетовая астра
R8
сиреневый

Примечательно, что индекс цветопередачи и у ламп накаливания, и у неба (дневной свет) считается равным 100, при том что ни один из этих источников света не является действительно безупречным — лампа накаливания слаба в освещении синих тонов, а небо при 7500 К слабо в освещении красных тонов[1].

Различия в величинах CRI меньшие, чем пять единиц, незначительны. Это означает, что источники света с индексами цветопередачи, например, в 80 и 84 практически одинаковы[1].

См. также

Примечания

Литература

Корякин-Черняк С. Л. Краткий справочник домашнего электрика. — СПб.: Наука и техника, 2006. — 272 с. — ISBN 5-94378-176-4.

Паламаренко С. И. Люминесцентные лампы и их характеристики // Радиоаматор-Электрик. — 2001. №1..8.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о