Guangmai Tecnologia Co., Ltd.
+86-755-23499599

Quin és l'índex de reproducció del color CRI de les llums LED?

Nov 17, 2021

L'índex de reproducció del color CRI és un paràmetre d'ús habitual en el camp de la tecnologia d'il·luminació. Es refereix a la mesura del grau de conformitat del color quan un objecte és il·luminat per aquesta font de llum i una font de llum estàndard (normalment s'utilitza el sol com a font de llum estàndard), és a dir, el grau de fidelitat del color.


L'expert nord-americà en tecnologia d'il·luminació Mike Wood ha escrit una sèrie d'articles sobre l'índex de reproducció del color CRI i l'índex de qualitat del color CQS. Aquí comparteixo alguns continguts compilats amb vosaltres per a la vostra referència.


image


1. Definició CRI


Per als professionals de la il·luminació, l'índex de reproducció del color CRI és un terme d'ús habitual. Sovint veiem el valor CRI a les dades de la font de llum i sabem que reflecteix la reproducció del color de la font de llum.


Però quin és el seu significat real? El valor CRI ajuda a determinar quina font de llum s'ha d'utilitzar en un dispositiu d'il·luminació. Com més alt sigui el valor del CRI, millor, però la gent sap què cal mesurar realment i com mesurar-lo? Per exemple, el valor CRI d'OLIGHT S1MINI és 90. Quina informació transmet això? La qualitat de la llum del museu ha d'estar per sobre del CRI 95. Per què això?


Per dir-ho simplement: la reproducció del color és un aspecte important per avaluar la qualitat de la il·luminació, l'índex de reproducció del color és un mètode important per avaluar la representació del color de les fonts de llum i un paràmetre important per mesurar les característiques del color de les fonts de llum artificial. Com millor sigui el color, més forta serà la capacitat de restaurar el color de l'objecte.


QQ20211117140853


La Comissió Internacional d'Il·luminació (CIE) defineix la representació del color com: en comparació amb una font de llum de referència estàndard, l'efecte d'una font de llum sobre l'aspecte del color d'un objecte.


En altres paraules, CRI és un mètode de mesura per al reconeixement del color quan es compara una font de llum amb una font de llum estàndard (com la llum del dia). El CRI és una mètrica universalment reconeguda i actualment és l'única manera d'avaluar i informar de la representació del color de les fonts de llum. manera.


L'establiment de la mètrica CRI no està lluny. El propòsit original d'aquest estàndard era utilitzar-lo per descriure la representació del color de les làmpades fluorescents que es van començar a utilitzar en grans quantitats a la dècada de 1960 i per ajudar els usuaris a entendre que es poden aplicar làmpades fluorescents amb distribucions espectrals lineals. Quines ocasions.


La mesura de l'IRC està estretament relacionada amb la diferència entre l'aspecte de les 14 mostres de color especificades (d'ara endavant anomenades"mostres de color ") sota la font de llum mesurada i l'aspecte sota la llum de referència estàndard. font.


Tot i que el CRI es deriva mitjançant mètodes matemàtics i no es pot utilitzar una carta de colors real per determinar el valor del CRI, aquestes mostres de color són reals i totes es seleccionen a partir de mostres de color Munsell.


image


14 mostres de colors estàndard


Les primeres 8 mostres de color s'utilitzen normalment per determinar l'índex de reproducció del color general (normalment el valor CRI proposat per la gent fa referència a l'índex de reproducció del color general). Els TCS01 ~ TCS08 seleccionats tenen una saturació mitjana i aproximadament la mateixa brillantor, i la gamma de colors cobreix tot l'espectre visible.


Les últimes 6 peces són mostres de colors especials. TCS09~TCS14 s'utilitzen poques vegades. A més d'imitar el color de la pell europea i el verd fulla, també inclouen colors primaris més saturats.


2. Tecnologia CRI


Tot i que aquestes mostres de color s'especifiquen amb cura i els objectes reals poden produir els colors d'aquestes mostres de color, el valor CRI es deriva completament dels càlculs. És molt important entendre que no és necessari il·luminar les mostres de color reals amb fonts de llum reals.


El que hem de fer és comparar l'espectre mesurat de la font de llum amb l'espectre de la mostra de color formulada i, a continuació, calcular el valor CRI mitjançant l'anàlisi matemàtica.


Per tant, la mesura del valor CRI és quantitativa i objectiva. No és en cap cas una mesura subjectiva (la mesura subjectiva només depèn d'un observador entrenat per jutjar quina font de llum té una millor representació del color).


La comparació basada en la percepció del color també és significativa, sempre que la temperatura de color de la font de llum mesurada i la font de llum de referència hagin de ser la mateixa.


Per exemple, intentar comparar l'aspecte de dues peces de la mateixa mostra de color il·luminades per una font de llum blanca càlida amb una temperatura de color de 2900K i una font de llum blanca freda (lum diürna) amb una temperatura de color de 5600K és una pèrdua de temps.


Han de tenir un aspecte diferent, de manera que el primer pas és calcular la seva temperatura de color correlacionada (CCT) a partir de l'espectre de la font de llum a prova. Un cop tingueu aquesta temperatura de color, es pot crear matemàticament una altra font de llum de referència de la mateixa temperatura de color.


Per a la font de llum mesurada amb una temperatura de color inferior a 5000K, el radiador de cos negre (Planck) es selecciona com a font de llum de referència, i per a la font de llum mesurada amb una temperatura de color superior a 5000K, l'il·luminador estàndard CIE D es selecciona com a font de llum de referència. font de llum de referència.


La selecció pot combinar l'espectre de la font de llum de referència amb cada mostra de color per produir un conjunt de punts de coordenades de color de referència ideals (anomenats punts de color).




El mateix passa amb la font de llum mesurada. Combineu l'espectre de la font de llum mesurada amb cada mostra de color per obtenir un altre conjunt de punts de color. Si el punt de color sota la font de llum mesurada és exactament el mateix que el punt de color sota la font de llum de referència, considerem que la seva representació cromàtica és la mateixa i situem el seu valor CRI a 100.


A la carta de colors, com més lluny estigui el punt de color sota la font de llum mesurada de la posició ideal corresponent, pitjor serà la reproducció del color i menor serà el valor CRI.


Els desplaçaments de color de 8 parells de mostres de color es calculen per separat i, a continuació, es calculen 8 índexs de reproducció de color especials (el valor CRI de la font de llum per a una mostra de color determinada s'anomena índex de reproducció de color especial), i després la seva mitjana aritmètica és pres, de manera que el valor obtingut és El valor CRI final.


Un valor CRI de 100 significa que no hi ha cap diferència de color entre cap parell de mostres de color en els 8 parells de mostres de color sota la font de llum mesurada i la font de llum de referència.


Explicar-los requereix molt de contingut, i és molt probable que provoqui confusió. Per tant, l'editor creu que utilitzar algunes imatges per ajudar a explicar serà molt útil. Ara comenceu amb una làmpada incandescent amb un valor CRI de 100 (en teoria, una làmpada incandescent equival a un radiador de cos negre, per tant, per definició, té la representació cromàtica més ideal).




image


La figura 3 mostra els punts de color provats i els punts de color de referència, i la figura 4 mostra l'aspecte de la mostra de color


Els punts de color provats corresponen exactament als punts de color de referència corresponents, de manera que cobreixen 8 punts de referència del gràfic.


Per tal de facilitar la comparació, les figures 5 i 6 mostren les dades corresponents d'una làmpada de mercuri. El seu valor CRI és de 43, que és bastant pobre.





image

La distribució espectral de les làmpades de mercuri és discontínua i lineal. Aquest espectre pot augmentar fàcilment la saturació d'alguns colors (el punt de color es mou cap a l'exterior), com ara el groc-verd saturat amb l'etiqueta TCS03, o reduir la saturació d'alguns colors (el punt de color es mou cap a dins), com el blau clar. etiqueta verda TCS05, de manera que semblin com si s'hagin rentat, gairebé tots apareixent grisos.


El color de cap mostra de color es pot mostrar correctament i el canvi de color és força gran.


L'altre extrem de la reproducció del color és la reproducció del color de les làmpades de sodi de baixa pressió, tal com es mostra a les figures 7 i 8.



QQ20211117140811



La làmpada de sodi de baixa pressió és una font de llum antiga que irradia llum de color groc taronja, que s'utilitza sovint en els enllumenats anteriors. Essencialment, és una llum monocromàtica composta per dues línies espectrals grogues molt espaciades amb una distribució de longituds d'ona de 589,0 nm i 589,6 nm.


La làmpada de sodi de baixa pressió no té cap capacitat de reproducció del color. De fet, el seu valor CRI és de -47 mitjançant càlcul. Les 8 mostres de color provades semblaven estar envoltades de groc tèrbol. Això explica per què és difícil trobar el teu cotxe en un aparcament il·luminat per aquestes fonts de llum a la nit.


Independentment del color del cotxe, tots els cotxes tenen el mateix aspecte sota la il·luminació de làmpades de sodi de baixa pressió. (Tot i que es permet que els valors de CRI siguin negatius en la definició de CRI, solen convergir a zero, cosa que és molt dolenta).


Les làmpades de sodi de baixa pressió fan que els dissenyadors d'il·luminació responsables siguin un petit dilema: la seva eficiència lluminosa és extremadament alta, arribant als 150 lm/W, però generalment són impopulars per l'aspecte antiestètic dels objectes sota la seva il·luminació i la manca de reproducció del color.


En molts equips d'il·luminació, s'han substituït per làmpades de sodi d'alta pressió amb una eficiència lluminosa lleugerament inferior i altres fonts de llum amb valors CRI més alts. La taula 1 enumera la temperatura de color i el valor CRI d'algunes fonts de llum d'ús habitual.


Dit tant, això pot respondre clarament la pregunta del principi, per què la qualitat de la il·luminació del museu' ha d'estar per sobre de CRI 95, perquè la reproducció del color per sobre de CRI 95 pot fer que la reproducció del color sigui més pura, saturat i exhaustiu, perquè realment presenteu els detalls exquisits i els colors brillants de les precioses relíquies culturals i obres d'art.