Jaký je index podání barev CRI? Index podání barev a další vlastnosti LED svítidel

LED je zařízení, které vyzařuje světlo, když jí prochází elektrický proud. Spektrum světla, které LED vyzařuje, je v poměrně úzkém rozsahu. Barva osvětlení se mění v závislosti na materiálu polovodiče.
Žárovka takové vlastnosti nemá: má buď průhlednou skleněnou baňku, nebo matné sklo. Luminiscenční poskytují 5 odstínů: přirozené, denní světlo, bílé, teplé nebo studené světlo. V případě LED žárovek, které mají vysokou barevnou teplotu, produkují bílé světlo, kterému se také říká „studené“.

Index neboli koeficient podání barev je parametr, který ukazuje, jak blízko se přirozená barva tělesa shoduje s barvou tělesa viditelného okem při osvětlení daným světelným zdrojem. V současné době existuje pouze jeden systém pro hodnocení tohoto parametru - CRI (index podání barev), který se používá po celém světě, a proto poskytuje určité vodítko pro spotřebitele.
Jasněji řečeno: hruška ve světle jedné lampy může mít jedno stínidlo a pod jinou lampou jiné, i když je barevná teplota těchto lamp stejná. To se děje proto, že světelné spektrum má nerovnoměrnou strukturu a přenos barev se bude lišit v závislosti na energetické úrovni lampy v různých částech spektra.
Index podání barev dává představu o tom, jak přírodní objekty vypadají pod světlem lampy. Měří se od 0 do 100, kde 100 je ideální pro sluneční světlo.
Označuje se buď „CRI“ nebo „Ra“.
Nejprve se označení CRI používalo pro index podání barev nad 90, poté byl tento koncept rozšířen.

Metoda měření indexu podání barev

Pokud je index (Ra) 100, barva je identická, pokud je menší, barva se při osvětlení změní.
Určuje se testováním osmi z 6169 specifikovaných testovacích barev. Nejprve jsou osvětleny lampou, jejíž index je stanoven, poté lampou branou jako standardní, která má stejné indikátory barevné teploty. Čím je rozdíl menší, tím lepší je barevné podání testované žárovky.
K jeho určení existuje speciální systém, který matematicky porovnává změny ve spektrální škále při osvětlení dvou různých lamp. Průměrné hodnoty rozdílu jsou odečteny od 100, zbytek je náš index podání barev.

Jaké barvy se používají k výpočtu indexu?

Existuje osm základních barev:

• Šeřík
• Fialová astra
• Modrý
• Tyrkysový
• Světle zelená
• Světle zelená
• Hořčice
• Uschlá růže.

Minimální rozdíly se samozřejmě neberou v úvahu, protože nemají velký význam pro vnímání barev.
Lidské oko nejlépe vnímá indexy v rozmezí 80-100. LED lampy, které mají v podstatě tento význam, jsou vhodnější pro osvětlení než jiné. Zářivky s 5-proužkovým fosforem mají index 90, halogenidové výbojky - v rozmezí 70-90, běžné zářivky - méně než 70, sodíkové výbojky - asi 20.

Běžné hodnoty indexu podání barev

Pro jednoduchost zápisu bylo přijato několik úrovní:

• A1 – přesné podání barev (používá se v obchodech, muzeích atd.
• 2A – dobré podání barev
• 1B – mírně nižší (používá se ve školách, administrativních budovách atd.)
• 3 – špatné (používá se v místech, kde není důležitá kvalita osvětlení, např. ve skladech, v průmyslových objektech)
• 4 – nepoužívejte uvnitř.

Vlastnosti barevného podání LED

LED diody mohou produkovat bílou dvěma způsoby:

• Míchání zelené, červené a modré LED
• Modrá LED je potažena fosforem.

Zajímavé je, že při studiu lidského vnímání barev se ukázalo, že bílá, která se získá smícháním modré, zelené a červené, je pro oko mnohem příjemnější než původní bílá barva. Mluvíme o srovnání bílých LED a LED clusterů. Je také překvapivé, že smíšené klastrové LED diody získaly nízký index podání barev, ale ve skutečnosti se ukázaly jako velmi vysoký.

Co byste měli zvážit při výběru indexu pro LED?

• Co přesně od své lampy chcete, je v tomto ohledu vysoké barevné podání tak důležité?
• Pokud je vzhled důležitější než barva, měli byste vybírat podle teploty barev. Například bílé LED s indexem kolem 20 dávají příjemné teplé světlo.
• Pokud jsou oba faktory důležité, je nejlepší zvolit LED přímo na místě, které budete svítit.

Zvažte nuance

Malé rozdíly nejsou důležité, ale velká mezera je velmi patrná. Předpokládá se, že při osvětlení s vysokými indexy všechno vypadá lépe: lidé i předměty.
Ale má také své vlastní vlastnosti.
Barevné podání lze využít ve svůj prospěch. Například v obchodě, který prodává textil a je důležitá struktura látky a její barva, je nejlepší používat lampy s vysokým indexem. Ale showroomy nábytku budou vypadat mnohem ziskověji v teplém světle s indexem asi 80 a teplotou 2000-3000. Pro kůži je lepší použít index asi 90 a teplotu asi 3000.
Systém hodnocení CRI není zdaleka ideální, ale pokud neexistuje jiný, umožňuje vám alespoň nějak určit kvalitu světla lampy.

Než pochopíme, co je index podání barev, stojí za zmínku spektrální složení světla a jeho schopnost odrážet a pohlcovat předměty kolem nás.

Spektrální složení je soubor frekvencí, které charakterizují určité záření.

Jednoduše řečeno, tato charakteristika odráží přítomnost nebo nepřítomnost určitých barevných odstínů na světle. Všechny předměty obklopující člověka mají schopnost absorbovat a odrážet tyto světlé odstíny. Například zelený objekt odráží zelenou část spektra dopadajícího světla, zbytek spektra je jím pohlcen. Čím lépe světlo předměty osvětluje, tím lépe lidské oko rozlišuje jejich barvy.

Index podání barev (CRI)

V současnosti je nejpoužívanější metodou hodnocení kvality světelných zdrojů index podání barev. Tento koeficient má bezrozměrnou hodnotu a v mezinárodním měřicím systému (SI) je označován jako CRI nebo Ra. Rozsah hodnot CRI je od 0 do 100. Index podání barev ukazuje, jak přirozená je barva objektů při osvětlení. Za standard je považováno sluneční světlo, jehož CRI je 100. Do roku 1974 používala Mezinárodní komise pro osvětlení (CIE) tuto techniku ​​k porovnání 8 referenčních barev s barvami získanými z testovaného zdroje světla. V roce 1974 bylo k 8 standardním nenasyceným barvám přidáno 6 dalších, ale již sytých barev.
Technika měření CRI zahrnuje výpočet barevných posunů 14 vzorků vzhledem ke slunečnímu světlu nebo žárovkovému černému osvětlení tělesa.

Proces měření probíhá následujícím způsobem:

• studovaný zdroj světla je nasměrován na vzorek šablony;
• barva vzorku se měří pomocí speciálních přístrojů;
• vzorek je osvětlen referenčním světlem;
• barva vzorku se měří pod referenčním světlem;
• Vypočítá se rozdíl pod různými zdroji světla.

Výše uvedený algoritmus se opakuje se všemi templátovými vzorky, načež se vypočítá aritmetický průměr CRI.

Nevýhody indexu podání barev a způsoby jejich řešení

Stanovení indexu podání barev je kompletní pouze v případě výbojek se spojitým spektrem, jejichž koeficient CRI je vyšší než 90. S hodnotami pod 90 jednotek můžete získat několik zdrojů, které budou mít stejný koeficient, ale předměty osvětlují odlišně a liší se v barevná teplota. Dokud se mezinárodním normalizačním organizacím nepodaří tento nedostatek zbavit, výrobci žárovek na svých produktech nadále uvádějí hodnotu CRI.

Vývojový vektor umělého osvětlení dnes sází na bílé LED diody, jejichž barevné podání vzoru R 9 není příliš vysoké. Důvodem je malé množství červené ve spektru. Vizuálně je však barevné podání bílých LED na vyšší úrovni, než udává vypočtená hodnota CRI.
V roce 2007 CIE oficiálně prohlásila, že použití indexu CRI pro stanovení kvality podání barev svítidel na bázi bílých LED je nedostatečné. Vědci také uvedli, že je třeba zavést novou techniku, která umožní přesnější posouzení LED záření.

V roce 2010 se objevila nová technika - CQS (zkratka pro barevnou škálu kvality), založená na 15 pouze sytých barevných vzorech. Předně je vhodné poznamenat, že výpočet barevných posunů metodou CQS probíhá zcela jiným způsobem než u metody CRI. Proto vysoký barevný posun v jednom ze vzorů neumožňuje, aby barevný index zůstal vysoký.

Červená barva ve škále CQS není tak intenzivní jako ve škále CRI. To umožňuje, aby parametr barevného podání při testování produktů na bázi LED přibližně číselně odpovídal světelným vjemům člověka.

Technika CQS, stejně jako CRI, má jednu významnou nevýhodu - nedostatek nastavení parametrů v závislosti na odstínu a sytosti, což by umožnilo vzít v úvahu zvláštnosti lidského vidění a vidět bílou barvu ze směsi záře z barevných LED.

Absence metodiky CQS vedla v polovině roku 2015 ke vzniku standardu TM-30-15, který zohledňuje koncepty přesnosti a saturace. Pro vyšší přesnost měření nový standard hodnotí kvalitu světla nikoli pomocí 15, ale 99 šablon, které zahrnují nejen barevné vzorky, ale i různé předměty ze života.

Index podání barev v LED lampách

Dnes není norma TM-30-15 povinná, takže výrobci osvětlovacích produktů na bázi LED nadále používají koncept CRI. Je třeba zdůraznit, že technika měření CRI není schopna poskytnout kvalitativní hodnocení světla. Spotřebitel se však v naprosté většině případů musí spolehnout pouze na tento koeficient. Index barevného podání LED svítidel se může pohybovat v poměrně širokém rozmezí hodnot CRI, takže si na tento parametr rozhodně musíte dát pozor. Odborníci pracující v oblasti osvětlení doporučují výběr LED žárovek pro obytné prostory s koeficientem CRI blízkým 90. V tomto případě budou předměty interiéru vypadat nejpřirozeněji.

LED žárovky s CRI menším než 70 jsou vhodné pouze pro průmyslové a pouliční osvětlení, kde není prvořadá přesnost barev.

Ze všeho výše uvedeného vyplývá, že koeficient barevného podání v LED lampách, navzdory inherentním nevýhodám této techniky, je stejně důležitý jako ostatní technické vlastnosti (výkon, barevná teplota atd.). To je zvláště důležité pochopit při výběru osvětlení do dětského pokoje. Před dětmi se neustále objevují nové světlé předměty, jejichž barva je přijímána jako norma a je uložena v paměti na celý život. Nekvalitní LED lampy přispívají k nesprávnému vnímání barev předmětů kolem nich. Pro osvětlení dětských pokojů se proto doporučuje používat lampy a svítidla, která byla testována podle normy TM-30-15.

Přečtěte si také

Index podání barev (nebo koeficient) (symbol: CRI - index podání barev; R a) ukazuje, jak přesně nebo spolehlivě světelný zdroj zprostředkovává barvy osvětlovaných předmětů ve srovnání se slunečním resp. Čím vyšší je tento indikátor, tím přirozeněji nebo přirozeněji vypadají barvy předmětů kolem nás. Platí to samozřejmě jen pro lidi bez vážných zrakových vad a poruch vnímání barev. Nemusí číst tento článek.

Stanovení indexu podání barev

Index podání barev je relativní hodnota, která může nabývat hodnot od 0 do 100 a charakterizuje míru, do jaké se barva těla shoduje s jeho přirozenou barvou při osvětlení určitým světelným zdrojem. Podle metodiky CIE (1995) vyvinuté Mezinárodní komisí pro osvětlení se CRI vypočítává z rozdílu v chromatičnosti, který je výsledkem srovnávacího osvětlení osmi standardních barev mezi testovaným vzorkem a referenčním osvětlením se stejnou . Čím menší je průměrný rozdíl, tím vyšší je hodnota CRI.

Hodnota indexu podání barev

Pohodlná hodnota CRI pro člověka (a jeho oči) se pohybuje od 80 do 100. Nižší hodnoty naznačují, že některé barvy nemusí vypadat příliš přirozeně. Nejlepší barevné podání s R a = 100 má tedy hlavní přirozený zdroj světla pro všechny pozemšťany a Marťany – Slunce.

Index podání barev může být tak odlišný!

Index podání barev žárovek

Světlo žárovek není daleko od slunce. Jejich index podání barev je nejvyšší ze všech umělých zdrojů světla a blíží se 100, což umožňuje ideální reprodukci barev. Svíčky IKEA a hořící matrace vám mohou pomoci dosáhnout stejně působivých výsledků, ale nedoporučujeme to dělat doma. Pokud nejste na návštěvě.

Index podání barev halogenových žárovek

Barevným podáním nejsou o nic horší než běžné žárovky, takže je můžete klidně používat, pokud se vám je samozřejmě podaří správně zapojit.

Index podání barev zářivek

Většina moderních zářivek od známých výrobců má dosti vysoké hodnoty CRI: od 80 do 90. V každém případě však věnujte pozornost charakteristikám na obalu - mohou vás čekat nepříjemná překvapení (R a< 75) от очень уж бюджетных моделей.

Index podání barev LED žárovek

Přestože CRI nejlepších LED svítidel může dosahovat hodnot 80 i vyšších, stejně jako u dobrých zářivek je třeba vzít v úvahu, že na trhu je stále poměrně dost svítidel se špatným podáním barev, nepočítaje jiné nevýhody spojené s použitím LED.

Index podání barev vysokotlakých výbojek

Všechno je velmi špatné. Nejnižší CRI mají rtuťové a sodíkové výbojky, které nedosahují 40. Za vyzdvihnutí však stojí metalhalogenidové výbojky, které rovněž patří mezi vysokotlaké výbojky, ale technologie v nich použité umožnily dosáhnout indexu podání barev 90 a vyšší.

Co je index podání barev? Můžete to pochopit na příkladu dvou lamp: zářivky a žárovky, obě mají stejné lampy, ale předměty, které osvětlují, vypadají jinak. Proč se to děje? Fosforová lampa má méně energie v červené oblasti spektra, než v důsledku toho se odstíny červené zdají sytější a jasnější, když na ni dopadá světlo z žárovky. Vlastnosti propustnosti světla pro různé lampy tedy závisí na spektrálním záření.

Porovnání indexu podání barev pro různé typy lamp

Hodnota charakterizující míru shody přirozené barvy předmětu s viditelnou barvou při osvětlení konkrétním světelným zdrojem se nazývá index podání barev (CRI nebo R a), jinými slovy koeficient podání barev. . Přeloženo do běžného jazyka můžeme říci, že tato charakteristika umožňuje určit, jak přirozeně věc vypadá pod vlivem konkrétního osvětlovacího zařízení.

Norma je 100, což odpovídá přirozenému slunečnímu záření. Komfortní hodnota pro oční vnímání spadá do rozmezí, jehož minimální práh je 80, maximální je 100. Plynové výbojky mají CRI 90 a vyšší. Index podání barev zářivek se pohybuje od 80 do 90, u levných žárovek je však nižší. Tento koeficient je obvykle uveden na krabici. Při nákupu lampy byste tento údaj neměli zanedbávat.

Žárovku zná a miluje každý, až donedávna to bylo nejběžnější osvětlovací zařízení. Má to svá pro a proti. Pozitivním bodem je, že barevné podání žárovky se blíží 100. Halogenové žárovky mají přibližně stejnou hodnotu.

LED žárovky se osvědčily. Mají řadu výhod: dobrý světelný výkon a nízkou spotřebu energie, díky čemuž mohou být právem nazývány úspornými. Různí výrobci mají pro LED lampy různé indexy podání barev. Některé vysoce kvalitní vzorky mají hodnotu CRI 80. V levné verzi jsou k výrobě lampy na bázi LED použity nekvalitní materiály.

Čím přirozenější je barva osvětleného předmětu, tím lepší jsou charakteristiky podání barev tohoto osvětlovacího zařízení.

Pokud si vezmete jakýkoli světelný zdroj s indexem podání barev R a = 100, pak je snadné vidět, že jeho záření optimálně zobrazuje všechny barvy. Toto osvětlení odpovídá přirozenému slunečnímu záření.

Tabulka poskytuje srovnávací charakteristiky indexu podání barev pro různé typy lamp.

Praktická aplikace

Zdroje světla s vysokým indexem podání barev obvykle osvětlují mnoho objektů tak, že vypadají krásnější a lépe než při osvětlení lampami s nízkým CRI. Tuto vlastnost lze využít v některých oblastech činnosti, například k získání vysoce kvalitních snímků.

Některá doporučení lze učinit pro použití svítidel v různých maloobchodních prodejnách. Obchody s nábytkem doporučují používat teplou záři. Lampy s přibližnou barevnou teplotou 250 K a indexem podání barev asi 85 jednotek příznivě osvětlí pohovku nebo křeslo.

Je třeba pečlivě zvážit různé dokončovací materiály, jako jsou tapety nebo barvy. Zde můžete použít světelné zdroje s indexem od 90 do 100. Teplota barvy by se měla pohybovat kolem 5 000 K. Stejné vlastnosti jsou potřebné pro tkaniny.

Pro úspěšné osvětlení kožených výrobků, jako jsou boty, potřebujete teplé světlo (2 500 K) s barevným podáním 80 nebo 90.

Pro pohodlí spotřebitelů je index podání barev rozdělen do šesti úrovní.

Úroveň A1 je považována za nejvyšší. Osvětlovací zařízení této úrovně se používají v místech, kde je vyžadována vysoká přesnost barev, například v muzeích, maloobchodních prodejnách s látkami, záclonami, oděvy a tak dále.

Stupeň podání barev 1B zahrnuje zářivky určené pro instalaci v objektech, kde je potřeba vytvořit pracovní prostředí a koncentraci. Mezi taková zařízení patří vzdělávací instituce, správy a průmyslové podniky.

Lampy úrovně 2A mají dobré vlastnosti podání barev.

Lampy úrovně 3 se používají v případech, kdy není důležitá přesnost barev.

Jedná se o relativní hodnotu, která určuje, jak přirozeně jsou barvy předmětů přenášeny ve světle konkrétní lampy.

Vlastnosti barevného podání lamp závisí na povaze jejich emisního spektra. Index podání barev (Ra) referenčního světelného zdroje (tj. v ideálním případě přenášejícího barvu objektů) se bere jako 100.

Čím nižší je tento index u lampy, tím horší jsou její vlastnosti podání barev. Rozsah podání barev pohodlný pro lidské vidění je 80-100Ra.

Například tradiční žárovka má index podání barev 80Ra, s barevná teplota na 2700 tis.

Pokud mluvíme o LED lampách, mají výjimečně vysoký index podání barev, který je 85-90 Ra.
Index podání barev je mírou korespondence mezi vizuálním vnímáním barevného předmětu osvětleného testem a standardními světelnými zdroji za určitých podmínek pozorování. Objektivní charakteristikou je zde hodnota indexu podání barev Ra, jejíž maximální možná hodnota je 100. Čím vyšší index, tím přesnější bude vnímání barev. Je lepší porovnávat různé zdroje z hlediska hodnot Ra při podobných teplotách barev.
V praxi se obvykle používají tři kategorie barevného podání

Ra mezi 90 a 100.

Vynikající vlastnosti podání barev. Použití: Hlavně tam, kde je důležité přesné posouzení barev.

Ra mezi 80 a 90.

Dobré vlastnosti podání barev. Aplikace: Tam, kde přesné třídění není prioritou, ale dobré podání barev je stále důležité.

Vlastnosti podání barev se pohybují od spravedlivých až po špatné. Oblasti použití: kde barevné podání není důležité.
Maximální hodnota Ra je 100 (tato hodnota se předpokládá pro sluneční světlo i pro většinu žárovek).

Charakteristika barevného podání lampy popisuje, jak přirozeně vypadají předměty kolem nás ve světle této lampy. Výrazem je celkový index podání barev Ra. Pro stanovení hodnoty Ra je vybráno 8 testovacích barev z prostředí, které jsou osvětleny testovací lampou a poté standardní lampou mající stejnou barevnou teplotu (od teploty černého těla po denní světlo). Čím menší je rozdíl v podání barev mezi testovacími barvami, tím lepší je barevné podání testované lampy. Maximální hodnota Ra je 100 (jako průměr 8 testovacích barev).

V závislosti na tom, kde je lampa instalována a jaký úkol plní, by umělé světlo mělo poskytovat nejlepší možné vnímání barev (jako přirozené denní světlo). Tato možnost je dána charakteristikami podání barev světelného zdroje, které jsou vyjádřeny pomocí obecný index podání barev Ra.

Index podání barev odráží úroveň korespondence mezi přirozenou barvou těla a viditelnou barvou tohoto těla při osvětlení referenčním světelným zdrojem

Pro srovnání s uvažovanými světelnými zdroji se zaznamená barevný posun pomocí 8 (nebo 14) standardních referenčních barev specifikovaných v DIN 6169, který je pozorován, když světlo testovacího nebo referenčního světelného zdroje směřuje k těmto referenčním barvám. Čím menší je odchylka barvy světla vyzařovaného testovanou lampou od referenčních barev, tím lepší jsou charakteristiky podání barev této lampy. Světelný zdroj s indexem podání barev Ra = 100 vyzařuje světlo, které optimálně odráží všechny barvy, jako světlo referenčního světelného zdroje. Čím nižší jsou hodnoty Ra, tím hůře se reprodukují barvy osvětleného objektu.

Testované barvy:

Další barvy testované se sytými inkousty: