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.

Индекс цветопередачи

Индекс цветопередачи (коэффициент цветопередачи, CRI) — параметр, характеризующий уровень соответствия естественного цвета тела видимому (кажущемуся) цвету этого тела при освещении его данным источником света. В настоящее время это единственная признанная на международном уровне система оценки цветопередачи, которая дает потребителям некоторые ориентиры.

Все дело в том, что при освещении предметов разными типами ламп мы увидеть что результат может отличаться. Речь идет о цветопередаче, то как будет выглядеть объект в свете той или иной лампы. В каких-то случаях цвета будут выглядеть более точно и естественно, а в других же случаях они будут выглядеть совсем не так как при солнечном освещении. Получается что два различных типа ламп могут иметь одну и ту же цветовую температуру, но передавать цвета по-разному. Спектр свечения ламп неравномерен и их цветопередача зависит от энергии ламп в том или ином участке спектра. К примеру, люминесцентные лампы SP и SPX компании General Electric имеют приблизительно ту же цветовую температуру, что и лампы накаливания, но у первых гораздо меньше энергия в красной области спектра. За счет этого красные цвета выглядят ярче при освещении лампами накаливания, чем при освещении люминесцентными источниками света.

Характеристика цветопередачи лампы описывает насколько натурально выглядят окружающие нас предметы в свете этой лампы. А для количественной меры используется индекс цветопередачи. Это относительная величина от 0 до 100, которая характеризует уровень соответствия цвета полученного при освещении тестируемой лампой к естественному цвету тела. 100 соответствует полное совпадение как при солнечном свете, т.е. цвета от такого источника света передаются максимально верно. Близки к этому лампы накаливания. Индекс цветопередачи

имеет обозначение R_a, он же CRI – color rendering index.

Термин появился приблизительно 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 индексом цветопередачи, но с сильно различающейся передачей цвета.

Как измеряют коэффициента цветопередачи:

Для его определения используются 8 или 14 указанных в DIN 6169 тестовых цветов (шесть дополнительных цветов иногда используются для специальных нужд, но они не применяются для расчета индекса цветопередачи), которые освещаются тестируемой лампой, а затем эталонной лампой, имеющей такую же цветовую температуру. Чем меньше разницами цветопередачи между тестовыми цветами, тем лучше цветопередача исследуемой лампы. Которая в зависимости от величины индекса характеризует лампу как с низкой, достаточной, хорошей или очень хорошей цветопередачи.

Чем меньше отклонение видимого цвета от естественного (больше индекс цветопередачи), тем лучше характеристика цветопередачи этого источника света.

Источник света с показателем цветопередачи R_a = 100 излучает свет, оптимально отображающий все цвета. Чем ниже значения R_a, тем хуже передаются цвета освещаемого объекта:

Характеристика цветопередачи	Степень цветопередачи	Коэффициент цветопередачи	Примеры ламп
Очень хорошая	1А	Более 90	Светодиодные светильники, галогенные лампы, люминесцентные лампы Philips TL-D 90 Graphica Pro, OSRAM DE LUXE, OSRAM Color proof
Очень хорошая	1В	80-89	Светодиодные светильники, люминесцентные лампы OSRAM LUMILUX, VANTEX, ЛДЦ, ЛБТЦ
Хорошая	2А	70-79	Люминесцентные лампы OSRAM BASIC
Хорошая	2В	60-69	Люминесцентные лампы ЛД, ЛБ
Достаточная	3	40-59	Лампы ДРЛ (ртутные)
Низкая	4	Менее 39	Лампы ДНат(натриевые)

Существует система математически сравнивающая изменение расположения в спектральной шкале цветов по сравнению с теми же цветами, освещенными эталонным источником света. Средние различия затем вычитаются из ста и получается индекс цветопередачи.

Тестируемые цвета (основные):

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

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

Комфортное для человеческого глаза значение CRI от 80-100 R_a. В этом плане хороши светодиодные лампы.

По определению, если не существует разницы в том, как выглядят цвета предметов, источнику света присваивается индекс цветопередачи 100. Таким образом, при малых различиях CRI будет ближе к 100, в то время как более серьезные различия приведут к получению меньшей величины индекса цветопередачи. Когда происходит сравнение цветовых температур в диапазоне от 2000 К до 5000 К, эталонным источником света является «излучатель черного тела», а с цветовыми температурами выше этого диапазона – дневной свет.

Примечательно, что индекс цветопередачи и у ламп накаливания, и у неба северного полушария считается равным 100, притом, что ни один из них не является действительно безупречным (лампы накаливания очень слабы в освещении синих тонов, а северное небо при 7500 К, в свою очередь, слабо при освещении красных тонов).

Примеры:

• Солнечный свет: R_a 100
• Люминесцентные лампы с 5-полосным люминофором: R_a 90
• Металлогалогенные лампы: R_a 70 — 90
• Стандартные люминесцентные лампы: R_a < 75
• Натриевые газоразрядные лампы: R_a 22

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

Технически индекс цветопередачи можно сравнивать только у источников света, которые имеют одинаковую цветовую температуру. Тем не менее, как правило, источники света с высокими индексами цветопередачи (80-100) обычно способствуют тому, что люди и вещи выглядят лучше, чем при источниках света с менее высокими CRI.

Практические советы:

В салонах мебели лучше всего использовать тёплый свет. Для сохранения спокойной и приятной атмосферы прекрасно подходят лампы с цветовой температурой равной 2500 — 3500 K с индексом цветопередачи R_a равным 85.

Краски, шторы, ткани и обои требуют чёткой видимости. Здесь следует остановить выбор на источнике света с индексом цветопередачи R_a 90-100 и температурой цвета от 5000 K и выше.

Деревянная мебель + тёплый свет = прекрасная сочетаемость. Наилучший выбор источника света: индекс цветопередачи равен R_a 80-85, цветовая температура равна 2500-3500 K.

Для освещения изделий из кожи (кресел, стульев, обуви и т.д.) лучше подходит тёплый свет с хорошей цветопередачей (R_a 80-90 и 2500-3500 K).

По применимости источников света:

А также индекс цветопередачи требуется для классификации источников света, чтобы в последствии можно было понять какие лампы пригодны для того или иного использования.

Общий индекс цветопередачи Ка, полученный в результате теста восьми цветов, показывает характеристики цветопередачи той или иной лампы, выраженные в количественном показателе.

Теоретически, максимальное значение этого показателя равно 100. Чем ниже индекс цветопередачи той или иной лампы, тем хуже она передает оттенки цветов.

На практике индексы цветопередачи подразделяются на несколько уровней. DIN 5035 различает шесть уровней.

Лампы уровня А1 используются в осветительных системах, где точность цветопередачи является одним из самых важных требований — в полиграфии, музеях, магазинах одежды.

К лампам с уровнем цветопередачи 1В относятся 3-компонентные люминесцентные лампы, которые устанавливаются преимущественно в административных зданиях, школах, на спортивных и промышленных объектах.

Лампы уровня 2А обладают достаточно хорошими характеристиками цветопередачи.

Лампы уровня 3 применяются в тяжелой промышленности, где точность цветопередачи неважна.

Лампы с уровнем цветопередачи 4, за исключением в особых случаях натриевых ламп высокого давления (Ra=20), не следует применять внутри помещений. Такие требования к характеристикам и уровням цветопередачи ламп для помещений различного типа и назначения предусмотрены стандартом DIN EN 12464-1.

Индекс цветопередачи светодиодов: восприятие цвета

Почему при свете одной лампы лица принимают болезненный вид, а когда мы ее заменяем на другую, меняются просто волшебным образом? Все дело в индексе цветопередачи светильника.

Индекс цветопередачи – мера соответствия зрительных восприятий цветного объекта, освещенного исследуемым и стандартным источниками света при определенных условиях наблюдения.

Что отвечает за качество света?

Представьте, что две лампы имеют одинаковую мощность и цветовую температуру — 3000К. Каждая из ламп светит мягким белым светом. По логике, нам кажется, что предметы в их свете должны выглядеть одинаково. Но это далеко не так. В чем же подвох? Все дело в параметре, который называется цветопередача. Или как его называют в каталогах светильников «общий индекс CRI». Единица размерности — Ra. Чем выше индекс цветопередачи лампы, тем лучше человек различает в ее свете цвета и оттенки окружающих его предметов. Этот параметр отвечает за качество света и лежит в пределах от 0 до 100 Ra. Международная комиссия по освещению (МКО) разработала тест: 8 стандартных цветных образцов освещают испытуемым источником света, а затем сравнивают полученные результаты с теми, которые получили при освещенности эталонным источником света (100 Ra). Данная методика получила название CIE.

Требования к CRI оговариваются в СНиП 23-05-95. Так, индекс цветопередачи должен составлять:

• Ra 90…100 — магазины тканей, лаборатории, художественные студии.
• Ra 70…90 — большинство офисов и жилых помещений.
• Ra 50 — складские и производственные помещения.

 

Каждый тип ламп способен выдавать лишь определенный CRI. Для сравнения:

• Индекс цветопередачи: лампа накаливания                              60…90 Ra
• Индекс цветопередачи: галогенная лампа                                80…100 Ra
• Индекс цветопередачи: люминесцентные лампы                      70…80 Ra
• Индекс цветопередачи: светодиодные лампы                           0…100 Ra.

CRI светодиодных ламп

До недавнего времени не было светодиодов, которые давали бы белый свет. Этот факт существенно ограничивал их область применения. Но сейчас все изменилось. Теперь получать белый цвет от светодиодов можно двумя способами.

1. В одном корпусе объединяют три светодиода: красный, зеленый, синий. Смешиваясь, эти три цвета дают белый. Такие светильники получили название RGB. Увы, но световой поток RGB оказался неравномерным —пастельные оттенки передаются неестественно. Этот фактор стал причиной низкого индекса цветопередачи — около 20-30 Ra.
2. Синий (ультрафиолетовый) свет проходит через желтый люминофор. Комбинация фотонов синего и желтого цвета дает белый цвет. Чем качественней люминофор, тем дороже лампа и тем выше CRI, который достигает 95 Ra. Это утверждение можно отнести и к цветопередаче

Для LED-светильников принято упрощенное обозначение:

• 1А – отличная цветопередача (CRI выше 90 Ra).
• 1В — очень хорошая (CRI выше 80-89 Ra).
• 2А — хорошая (CRI выше 70-79 Ra).
• 2В — средняя (CRI выше 60-69 Ra).
• 3 — достаточная (CRI выше 40-59 Ra).
• 4 — плохая (CRI ниже 39 Ra).

Эту маркировку вы сможете найти на упаковке светодиодного светильника.

Перспективы развития белых светодиодов

Индекс цветопередачи долгое время использовался для сравнения различных типов ламп, но лет 8 назад МКО пришло к выводу, что качество освещения нельзя оценивать только исходя из RCI. Исследования показали, что свет некоторых RGB и люминофорных светодиодов при 20 Ra казался испытуемым более привлекательным, чем источники света с RCI=50…60 Ra.

Ученые разработали новую шкалу — CQS. В этой шкале 8 цветовых образцов меняется на 15, учитываются предпочтения наблюдателя, его цветоощущение.

По какому пути пойдут производители, чтобы усовершенствовать современные LED-технологии и улучшить качество освещения? Не вызывает сомнений, что это будет поиск новых составов люминофоров. Известно, что дешевый широкополосный люминофор (галофосфат кальция и магния) дает свет с параметром CRI не выше 70 Ra. Применение же светодиодов с дорогим трех – и пятиполосным люминофором сразу увеличивает его до 85…95 Ra. Главный недостаток люминофорных светодиодов — низкая, по сравнению с RGB, светоотдача.

Нанотехнологии тоже внесли свою лепту в создание высокоэффективных белых светодиодов. Использование квантовых коллоидных точек в качестве люминофорного покрытия позволило увеличить CRI до 90 Ra.

Все исследования в этой области направлены на то, чтобы одновременно с увеличением светоотдачи и качества света, снизить стоимость светодиодного светильника. Только их относительно высокая цена мешает полностью занять рынок, ведь преимущества люминесцентных ламп с каждым годом становятся все сомнительней.

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.

Индекс цветопередачи — это… Что такое Индекс цветопередачи?

Индекс цветопередачи, коэффициент цветопередачи (англ. colour rendering index, CRI или R_a ) — параметр, характеризующий уровень соответствия естественного цвета тела видимому (кажущемуся) цвету этого тела при освещении его данным источником света^[1].

Необходимость во введении CRI была вызвана тем, что два различных типа ламп могут иметь одну и ту же цветовую температуру, но передавать цвета по-разному^[2]. В свою очередь, индекс цветопередачи определяется как мера степени отклонения цвета объекта, освещенного источником света, от его цвета при освещении эталонным источником света сопоставимой цветовой температуры.

Термин появился приблизительно 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 одном из технических отчётов Международной комиссии по освещению отмечается, что «…индекс цветопередачи, разработанный комиссией^[3], обычно неприменим для прогнозирования параметров цветопередачи набора источников света, если в этот набор входят светодиоды белого цвета». Для более точной оценки качества передачи цвета вводятся новые методики, например шкала качества цвета, Color Quality Scale (CQS)^[4].

Измерение коэффициента цветопередачи

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 R_a = 100 излучает свет, оптимально отображающий все цвета. Чем ниже значения R_a, тем хуже передаются цвета освещаемого объекта:

Характеристика цветопередачи	Степень цветопередачи	Коэффициент цветопередачи	Примеры ламп
Очень хорошая	1А	Более 90	Галогенные лампы, люминесцентные лампы OSRAM DELUXE
Очень хорошая	1В	80-89	Люминесцентные лампы,светодиодные лампы LEDURO, светодиодные лампы Kreonix
Хорошая	2А	70-79	Люминесцентные лампы ЛБЦ, ЛДЦ
Хорошая	2В	60-69	Люминесцентные лампы ЛД, ЛБ
Достаточная	3	40-59	Лампы ДРЛ (ртутные)
Низкая	4	Менее 39	Лампы ДНат(натриевые)

Тестируемые цвета (основные):

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

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

Примечательно, что индекс цветопередачи и у ламп накаливания, и у неба северного полушария считается равным 100, притом, что ни один из них не является действительно безупречным (лампы накаливания очень слабы в освещении синих тонов, а северное небо при 7500 К, в свою очередь, слабо при освещении красных тонов).

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

См. также

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.

Примечания

1. ↑ «насколько источник света изменяет расположение в спектральной шкале восьми определенных пастельных цветов по сравнению с теми же цветами, освещенными эталонным источником цвета той же цветовой температуры«, согласно определению Международной комиссии по освещению (СIE)
2. ↑ к примеру, люминесцентные лампы SP и SPX компании GE имеют приблизительно ту же цветовую температуру, что и лампы накаливания, но у первых гораздо меньше энергия в красной области спектра, за счет этого красные цвета выглядят ярче при освещении лампами накаливания, чем при освещении люминесцентными источниками света
3. ↑ Что такое индекс цветопередачи?
4. ↑ Шаракшанэ А. Шкалы оценки качества спектрального состава света — CRI и CQS. Полупроводниковая светотехника №4, 2011 г.

Индекс цветопередачи

Содержание статьи:

Индекс (иначе коэффициент) цветопередачи отвечает за соответствие реальных цветов предметов тому, как они передаются при освещении установленным источником света. Под реальным цветом предмета принимается его цвет при использовании особого источника, признанного эталонным.Высокое значение индекса цветопередачи положительно сказывается на отображении цветов в освещаемой зоне.

Однако каждый тип ламп обладает своим индексом, что определяет достоинства и недостатки каждого из них.

В связи с тем, что при одной и той же цветовой температуре две лампочки различного типа могут передавать цвета окружающей обстановки совершенно по-разному, необходимо было введение в обиход еще одного параметра, который поможет при их выборе.

Таким образом, был введен параметр CRI – индекс цветопередачи.

Определение индекса цветопередачи

Методика определения индекса цветопередачи ra, зародившаяся на стыке 60-х и 70-х годов прошлого века, включает в себя вычисление сдвига нескольких стандартных цветов от идеальных значений. Для этого тестируемый источник света направляется на 8 (из 14) эталонных цветов, после чего вычисляются численные значения отклонений каждого из них. Основными эталонными цветами, применяемыми для вычисления индекса цветовой передачи, являются:

• грязно-розовый,
• светло-коричневый,
• оливковый,
• светло-зеленый,
• бирюзовый,
• пастельный голубой,
• светло-фиолетовый,
• пурпурный.

Данная методика получила название CIE и была разработана International Commission On Illumination.

Значение коэффициента цветопередачи

Чем меньше отклонение реальных цветов от идеала, тем больше величина индекса цветопередачи cri, а, соответственно, и лучше характеристики имеющегося источника света. Оптимальное отображение всех цветов имеется у солнечного света, CRI которого принят за величину 100. С увеличением отклонения от идеала данная величина становится все меньше, то есть цвета освещаемых объектов и предметов передаются все хуже.

Лампы накаливания

Лампы накаливания обладают наиболее оптимальной цветопередачей. Их индекс практически сравним с показателем солнечного света (свыше 90), то есть при освещении предметов обычной лампочкой Ильича можно получить практически идеальное отображение цветов, поэтому их они имеют наивысшую степень цветопередачи (1А).

Лампа накаливания 93Вт

Лампа накаливания 60Вт

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы с пятикомпонентным люминофором ничуть не уступают своим более округлым альтернативам, что нельзя сказать про менее компонентные модели данных ламп. Подробнее о них тут.

Так, например, люминесцентные лампы, оснащенные тремя компонентами люминофора, имеют уже более низкую степень цветопередачи (1B), а их индекс колеблется в пределах 80-89.

Значение индекса цветопередачи люминесцентных ламп падает при упрощении конструкции лампы. Для моделей ЛБЦ и ЛДЦ он уже составляет 70-79, а для ЛД и ЛБ – 60-69. Однако, несмотря на невысокие значения, их цветопередача все же считается хорошей. При выборе люминесцентной лампы обязательно обращается внимание на индекс цветопередачи.

Галогенные лампы

Галогенные лампы также как и лампы накаливания, обладают очень хорошей цветопередачей с индексом более 90, что характеризует их как оптимальные лампы с точки зрения качества освещения и отображения цветов. Единственная сложность, что для подключения требуется специальный понижающий трансформатор.

Галогенная лампа 26 Вт

Светодиодные лампы

Индекс цветопередачи светодиодных ламп зависит от производителя. Он может колебаться в пределах 60-89. Класс цветопередачи, который указывает на то или иное значение коэффициента, обычно упоминается производителем на упаковке светодиодов (1B, 2A, 2B). Индекс цветопередачи светодиодов считается довольно хорошим. Подробнее об их характеристиках в этой статье.

Светодиодная лампа 9Вт

Светодиодная лампа 3Вт

Лампы ДРЛ (ртутные) и НЛВД

Третья степень цветопередачи с индексом 40-59 характерна для ламп ДРЛ и НЛВД.

Нельзя сказать, что они сильно искажают цвета, так как их цветопередачу принято считать достаточной.

Лампы ДНат

Самый низкий показатель отображения цветов у натриевых ламп. Низкая цветопередача, для которой характерны индексы менее 39, является одним из основных недостатков ламп ДНат. Их степень цветопередачи – 4.

Вывод

Рассматривая оптимальность применения того или иного типа ламп для освещения помещений с точки зрения качества передачи цветов, можно легко определить, что на первое место выходят привычные лампы накаливания, высокотехнологичные модели люминесцентных ламп и их галогеновые аналоги. Светодиоды, постепенно наверстывающие данное упущение, совсем немного уступают в борьбе за совершенство цветопередачи. В отличие от них натриевые и ртутные лампы показывают низкие показатели своей эффективности.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Мой мир

Поделиться ссылкой:

Индекс цветопередачи стал важнее, чем раньше.

К нам в aledo часто обращаются: – Вложили средства в дизайн, материалы и интерьер, но проект на конечном этапе никакой, смотрится блекло и скучно. Что можно сделать? – Очевидны ошибки на этапе проектирования освещения, давайте разбираться с CRI Почему отличный проект может быть испорчен неправильно подобранным освещением? Что такое CRI и как добиться того, чтобы предметы в свете LED выглядели натурально? Сегодня мы хотим поговорить о качестве освещения и вспомнить о таком понятии как индекс цветопередачи.

Один предмет – разные оттенки

Почему рассматриваемый предмет при одном освещении выглядит натурально, а при другом совершенно не естественно? Дело в качестве света – для определения адекватности передачи цветов существует специальный параметр – индекс цветопередачи. Индекс цветопередачи CRI (Colour rendering index) – относительный параметр, он показывает, насколько натурально выглядят окружающие нас цвета в свете искусственного источника. Также встречается и другое обозначение индекса – Ra, оба параметра принято измерять в диапазоне от 0 до 100.

Три вещи, которые нужно знать о CRI

1) Чем выше CRI, тем лучше человеческий глаз различает цвета и оттенки интерьера в свете источника.

2) CRI = 100 означает, что так предмет выглядит при хорошем солнечном освещении.

3) Два светильника могут иметь одну и ту же цветовую температуру, но передавать цвета по-разному – иметь разные CRI.

Почему же CRI стал важнее, чем раньше?

Откроем секрет, индекс цветопередачи – это да-а-вно известный индекс, который и раньше был одним из важнейших в светотехнике. Но дело в том, что для ламп накаливания и галогенных ламп, нашедших повсеместное применение в нашем быту, этот параметр практически равен 100, он максимально близок к естественному солнечному свету. При выборе же светодиодного освещения о значении индекса цветопередачи зачастую забывают, хотя он может сыграть решающую роль.

А что насчет ламп дневного света?

Прочие энергосберегающие решения – люминесцентные трубки (Т5,Т8) и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ бытового применения) в среднем имеют CRI равный 60-80, т.е. для них, также как и для LED-светильников, весьма актуален вопрос правильного подбора значения индекса цветопередачи. Однако КЛЛ стоят не так дорого и работают существенно меньше по времени — вопрос их замены можно решить не так болезненно, нежели как в случае с LED.

Ваш выбор – LED? Тогда думайте о свете уже на этапе проектирования.

Вернемся к проблеме, с которой к нам часто обращаются – скучный и блеклый результат проекта. В данном случае ошибка очевидна – используются светодиоды с предельно низким CRI, требуется подбор и закупка источников света с более высокими показателями цветопередачи. Обратите внимание, если изначально выбор пал именно на светодиодное освещение, то наш совет – задумывайтесь о подборе светильников еще на этапе проектирования. Долгосрочные вложения, к которым относится освещение на основе LED, нельзя причислить к тем вещам, на которых стоит экономить и оставлять на последний момент.

Для музеев и витрин – не менее 90, для складов хватит и 50

При выборе конкретных моделей LED-источников света обращайте внимание на его приемлемые значения для различных областей применения: – музеи, витрины, выставочные площади, магазины по продажам тканей и одежды (там, где важна правильность передачи оттенка товаров), художественные мастерские – не менее 90-100; – общественные места, офисные, торговые, медицинские, образовательные и другие жилые и рабочие помещения – не менее 70-90; – производственные, складские и охранные помещения – 50-60 (цвета и их оттенки в таком свете будут «зеленить» или «синить» — передавать ошибочные для человеческого глаза цвета).

И напоследок

По словам нашего дизайнера, который на данный момент учится в Германии проектированию систем освещения, сейчас в Европе тренд – не использовать для общественных интерьеров светильники с CRI ниже 90. В основном такие решения предлагают европейцы – Targetti, Erco, Linea Light, однако в линейке нашей продукции тоже есть пара хороших вариантов. Делайте выбор в пользу качественных светодиодов, помните про индекс цветопередачи и да пребудут с вами силы света!