Что такое цветопередача светодиодных ламп. Индекс цветопередачи (RA) и Цветовая температура. Что такое CRI

Свет в доме во многом определяет настроение и атмосферу, с его появлением мир приобретает краски и наполняется жизнью.

Чтобы понять какие именно лампы помогут нам добиться комфортной среды, наряду с мощностью и цветовой температурой нужно обратить внимание на ее цветопередачу. Для начала поймем что же это такое: индекс цветопередачи или colour rendering index - CRI - параметр, характеризующий уровень соответствия естественного цвета предмета видимому (кажущемуся) цвету этого предмета при освещении его данным источником света. Другими словами будут ли окружающие нас предметы такими же по цвету как и при дневном освещении.

В реальной жизни, при освещении лампами с плохой цветопередачей - мы сталкиваемся с искаженным восприятием цветов в окружающем нас пространстве именно из-за того, что источники искусственного освещения имеют низкий коэффициент цветопередачи.

Качественный же источник света должен обеспечивать максимально близкое к естественному отображение цветов.

При этом важно понимать, что цветопередача не определяется цветовой температурой освещения. На протяжении светового дня цветовая температура естественного освещения изменяется от 2000 К до 7000 К, но при этом глаз человека правильно распознает большинство цветовых оттенков, благодаря способности нашего зрения адаптироваться к цветовой температуре. Светодиодные источники света с разной цветовой температурой (например «теплый белый» (2700 К - 3500 К) и «холодный белый»(3500 К - 6500 К)) могут отображать цвета одинаково хорошо. С другой стороны, две различные лампы с одинаковой цветовой температурой (например 3000 Кельвин) могут передавать цвета по-разному, то есть иметь различный индекс цветопередачи.

Даже для источников с очень низкой цветовой температурой, например для пламени свечи (2000 К - 2300 К), CRI может быть высоким. Но стоит учитывать, что возможность нашего зрения к различению цветов при столь низких цветовых температурах уменьшается.

На Рисунке 1 можно увидеть разницу в цветопередаче для источников света с разными Ra .

Как мы видим для источника с Ra =60 цветопередача значительно хуже, чем для 80 или 90 .

Рисунок 1.

Пример изменения искаженного восприятия цвета при освещении лампами с низким индексом цветопередачи.

Эталонным является источник света с показателем цветопередачи Ra =100 , который излучает свет, оптимально отображающий все цвета. Чем ниже значения Ra, тем хуже передаются цвета освещаемого объекта.

В большинстве случаев в качестве такого эталонного источника можно использовать дневной свет.

В Таблице 1 приведены примеры различных источников света и типовые значения цветопередачи.

Таблица 1.

Характеристика цветопередачи	Степень цветопередачи	Коэффициент цветопередачи	Примеры ламп
Очень хорошая			Серная лампа, Лампы накаливания, Галогенные лампы, Люминесцентные лампы с пятикомпонентным люминофором, Лампы МГЛ (Металогалогенные)
Очень хорошая			Люминесцентные лампы с трехкомпонентным люминофором, светодиодные лампы
			Люминесцентные лампы ЛБЦ, ЛДЦ, светодиодные лампы
			Люминесцентные лампы ЛД, ЛБ, светодиодные лампы
Посредственная			Лампы ДРЛ (ртутные), НЛВД с улучшенной цветопередачей
			Лампы ДНат (натриевые)

При выборе светодиодных ламп стоит ориентироваться на индекс цветопередачи не ниже 80 .

Однако, стоит отметить, что при выборе светодиодных ламп или светильников стоит учитывать особенность деятельности в помещениях, которые требуется освещать.

Для примера рассмотрим студию по печати фотографий, либо лабораторию по подбору красок для автомобилей. В данном случае, коэффициент цветопередачи является очень важным параметром, т.к. при плохой цветопередаче очень часто будут возникать ошибки, связанные с определением соответствия цветов, и как следствие дополнительные потери материалов и времени на исправление таких ошибок.

Или другой пример - магазин одежды. Здесь также важно обеспечить правильную цветопередачу, т.к. иначе покупатели могут испытывать разочарование, увидев, что цвет, который они видели в магазине не соответствует тому, что они видят на улице, или дома. Это безусловно будет приводить к потере лояльности клиентов, и как следствие снижение выручки такого магазина.

Методика измерения CRI была разработана Международной комиссией по освещению (МКО) еще в 70 -х годах прошлого века. Первоначально методика основывалась на восьми ненасыщенных цветах (TS1 - TS8), с дополнительным TS9 насыщенным красным.

В последствии в нее также были включены еще 4 насыщенных оттенка.

Для более точной оценки качества передачи цвета, Национальным институтом стандартов и технологий США (NIST) была разработана методика Color Quality Scale (CQS). Она основывается на использовании более насыщенных цветов, сильнее подверженных искажениям при искусственном освещении, а также на более совершенных методиках расчета.

На Рисунке 2 можно увидеть пример тестовой таблицы цветов.

Рисунок 2.

Однако она не учитывает насыщенность цветов освещаемых предметов отдельным дополнительным параметром. Это важно, так как особенности спектра освещения могут сделать цвета объекта более «приглушенными» или, наоборот, более яркими. Но CRI или CQS при этом будут одними и тем же.

Различия в яркости при освещении различными источниками света можно увидеть на Рисунке 3.

Рисунок 3.

Для повышения точности определения качества цветопередачи, в августе 2015 года Североамериканским светотехническим обществом (Illuminating Engineering Society of North America — IES) был разработан стандарт ТМ-30-15, который оценивает точность (fidelity) — R f и насыщенность (gamut) — R g цвета. Причем для измерений используются не только по цветные шаблоны, но и встречающиеся в повседневности предметы.

Пример такой таблицы можно увидеть на Рисунке 4.

Рисунок 4.

Цветовые оттенки, используемые при измерениях по стандарту IES ТМ30-15

На сегодняшний день стандарт IES ТМ-30-15 не является обязательным к исполнению ни в одной стране мира. Тем не менее, производители могут при желании измерять цветопередачу своей продукции и по данной методике в дополнение к измерениям, предусмотренным стандартами, обязательность которых установлена законодательством.

В России измерение индекса цветопередачи определяется ГОСТ Р 8.827-2013 ГСИ «Метод измерения и определения индекса цветопередачи источников излучения», базирующееся на рекомендации МКО CIE 177:2007.

Чтобы не ошибиться в существующем многообразии предложений, или вы сомневаетесь в том, какие светодиодные лампы или светильники оптимально подойдут под вашу задачу, мы с удовольствием поможем вам сделать правильный выбор. В нашем магазине вы получите всю исчерпывающую информацию об осветительном оборудовании .

Все светодиодные лампы в нашем магазине имеют качественную цветопередачу и отвечают необходимым нормам, утвержденным МКО. Также мы всегда рады помочь нашим клиентам в выборе светодиодных ламп, подходящих даже под самую сложную задачу.

Статьи о светодиодном освещении

Эта статья для тех, кто впервые задался подобным вопросом и не имеет технического образования. Светодиодное освещение - это освещение чего-либо с использованием относительно новых источников света - светодиодов. Светодиод это промышленно созданный кристалл, который при подключении к электричеству начинает излучать свет. Справедливо говоря, новым источником света светодиод назвать нельзя, т.к. он изобретен уже несколько десятков лет назад, но активно развиваться и использоваться во всех сферах нашей жизни он стал только в начале 2000 годов, благодаря новым открытиям в технологической области и существенным снижением стоимости производства.

Современные технологии не стоят на месте и научно-технический прогресс не оставляет без внимания такую сферу нашей жизни, как освещение. Развитие происходит как в сторону повышения светотехнических характеристик, так и в сторону появления дополнительных смежных технологических устройств, повышающих полезность светильников и системы освещения вообще. Мы говорим о многочисленных разновидностях светодиодных светильников со встроенными датчиками.

Мы решили сделать обзор, в котором будут собраны наиболее интересные отзывы о светодиодных лампах. Эти отзывы мы собрали как с наших покупателей (и продолжаем собирать), так и из интернета - с различных форумов, блогов, тематических порталов и прочих ресурсов. Получив большой объем данных мы его систематизировали, обезличили и получился некий набор интересных мнений и советов реальных людей, использующих светодиодные лампы дома, на даче, в офисе и т.д.

Клиенты нашего Интернет-магазина часто задают вопросы - какие светодиодные лампы лучшие, каких фирм? Чем конкретно они лучше? Можно ли доверять характеристикам ламп, указанным на упаковке? Можно ли покупать светодиодные лампы, изготовленные в Китае? Можно ли использовать светодиодные лампы в детских комнатах? Это лишь часть вопросов, которыми задаются покупатели при выборе лучшего для себя варианта. Причем подобные вопросы возникают тогда, когда покупатель уже знает какой именно тип ламп нужен и с какими характеристиками. В этой статье мы постараемся дать ответы на все эти вопросы и избежать новых головоломок для потребителя:-)

Светодиод - это полупроводниковый прибор, трансформирующий электрический ток в световое излучение. У светодиода есть общепринятая аббревиатура - LED (light-emitting diode), что в дословном переводе на русский язык означает "светоизлучающий диод". Светодиод состоит из полупроводникового кристалла (чип) на подложке, корпуса с контактными выводами и оптической системы. Непосредственно излучение света происходит от этого кристала, а цвет видимого излучения зависит от его материала и различных добавок. Как правило, в корпусе светодиода находится один кристалл, но при необходимости повышения мощности светодиода или для излучения разных цветов возможна установка нескольких кристаллов.

Это, безусловно, важнейший вопрос, поскольку мир сегодня стоит на пороге новой эры в технологиях освещения и надо быть уверенными в том, что светодиодное освещение не наносит вред здоровью. На сегодняшний день (2014 год) данный вопрос нельзя считать досконально изученным, поскольку период внедрения светодиодного освещения в жизнь человека еще достаточно мал и необходимое количество статистических данных для анализа еще не накоплено. Тем не менее, на текущий момент имеется огромное количество фактов и мнений профессионалов в этой области, свидетельствующих об отсутствии какого-либо вреда от светодиодного освещения.

Эта статья для тех, кто не разбирается в лампочках, типах их цоколей и электричестве вообще, но уже понимает, что использовать светодиодные лампы экономически гораздо выгоднее, чем лампы накаливания и даже чем люминесцентные (их часто называют "энергосберегающими"). Подобрать нужные светодиодные лампы очень просто и мы поможем Вам сделать правильный выбор, следуя по инструкциям ниже. Либо Вы можете сразу позвонить нам и мы с удовольствием поможем с выбором.

В этой статье мы расскажем о выгоде использования светодиодных ламп по сравнению с люминесцентными (их часто называют "энергосберегающими"), галогенными и лампами накаливания. Во второй части мы приведем экономический расчет окупаемости при замене ламп на светодиодные. Экономическая эффективность светодиодных ламп настолько очевидна, что Вам не потребуется никаких специальных знаний для того, чтобы самостоятельно сделать выводы.

Одна из задач с которой зачастую сталкиваются при глубоком ремонте или строительстве жилых и офисных помещений, это уровень достаточного освещения. В ситуации, когда в качестве источников света используются обычные лампы накаливания, по опыту можно примерно определить необходимое количество и мощность лампочек, а вот если есть идея сделать жилье более современным и удобным, а при этом еще и регулярно экономить на освещении весьма существенные суммы, то имеет смысл присмотреться к светодиодному освещению. Так, какое количество и каких именно светодиодных ламп требуется установить, чтобы в помещении было комфортно?

В одной из наших статей мы рассказали о том, что такое светодиод и как он развивался. Сейчас мы хотим подробнее остановиться на нынешних лидерах отрасли - тех, кто производит светодиоды и светодиодные лампы. Это не одно и тоже, поскольку производители ламп не всегда делают светодиоды и наоборот, производители светодиодов не всегда занимаются массовым производством ламп на их основе. По официальным данным компании IMS Research на февраль 2013 года производство светодиодов сосредоточено в Китае (более 50%), далее Тайвань (около 20%), Южная Корея (около 10%), Япония, США, Европа и другие регионы (совокупно 20%).

Эта статья представляет собой практическое пособие для тех, кто собирается делать глобальный ремонт в квартире или доме и размышляет над тем, как сделать освещение будущего жилища удобным, уютным, уникальным, простым в обслуживании, но при этом экономным и экологичным. На сегодняшний день, действительно, есть над чем задуматься, так как светодиодное освещение становится совсем недорогим. Выбор мощности, размеров и внешнего оформления источников света очень богатый и свою фантазию можно не ограничивать. С чего же начать? Как правильно подойти к задаче? Для этого нужно понять, что именно Вы хотите сделать, а затем найти наиболее эффективные решения как с практической, так и с экономической точек зрения. Это не так сложно как кажется и мы с удовольствием поможем Вам в этом.

В нашем Интернет-магазине Вы можете приобрести светодиодные лампы и светодиодные светильники, подобрав их под задачу освещения любого объекта. Но наша деятельность ограничиваются далеко не только продажей - в составе нашей команды есть и многоопытные инженеры в области проектирования, производства, установки и дальнейшей эксплуатации систем управления освещением. Нашими партнерами являются многие инжиниринговые и дизайнерские компании, вместе с которыми мы можем реализовать проекты систем освещения объектов любого масштаба и сложности. Данное направление деятельности нашей компании представлено на рынке как проект WLightiT.

До недавнего времени основными источниками искусственного освещения выступали лампы накаливания. Они излучают мягкий, комфортный для глаз свет, но при этом не могут похвастаться высокой энергоэффективностью. КПД стандартной лампочки составляет 3–5%, т. е. основная часть потребляемого электричества перерабатывается в тепловую энергию, а не свет. Светодиоды устранили эти недостатки использования осветительных приборов. Их КПД достигает 80%, что позволило существенно сократить расходы на освещение. Это достоинство обеспечило LED-приборам широкое применение в бытовых и промышленных целях.

Классификация LED-лампочек

Существует несколько классификаций светодиодных ламп. Для разделения этих осветительных приборов на виды используют следующие параметры:

• область применения (для внутреннего освещения жилых или офисных помещений, для уличных прожекторов, для подсветки взрывоопасных объектов);
• тип колбы (шар, полусфера, спираль, свеча, капля, трубка);
• свойства излучаемого цвета.

Кроме этого, LED-лампы бывают прозрачными, матовыми или зеркальными. Такой ассортимент позволяет подобрать источник света с высоким КПД для осветительных приборов любого типа и назначения.

Разновидности и особенности LED-осветителей

Светодиоды поставляются в упаковках с детальным описанием, отображающим основные технические характеристики светодиодных ламп, такие как:

• класс энергоэффективности;
• срок службы;
• мощность;
• диапазон температур окружающей среды (при какой температуре работают);
• тип цоколя;
• величина светового потока;
• цветовая температура (цветопередача);
• коэффициент пульсации (выраженность мерцания).

Все современные светодиодные лампочки представляют собой осветительные приспособления с высоким показателем энергоэффективности категории «А» («А+», «А++»). Это означает, что для получения максимально яркого светового потока LED-устройству требуется минимально возможное количество электроэнергии. Причем производители предлагают лампы, работающие при температурах от -35˚C до +90˚C, что также отображается на упаковке. Эти особенности являются главными достоинствами LED-изделий.

При соблюдении рекомендованных производителем условий эксплуатации срок службы основной массы светодиодов достигает 50 тыс. часов непрерывной работы. Мощность лампочки исчисляется в Ваттах (Вт). Значения этого параметра находятся в диапазоне 1–25 Вт, где 1 обозначают самые тусклые источники света, а 25 - самые яркие.

Помимо основных технических показателей на упаковке светодиодных излучателей указывают степени защиты изделия от влаги и пыли, а также уровень напряжения питания, который у большинства ламп составляет 12 или 220 В. Некоторые приборы китайского производства функционируют от напряжения в 110 В.

Цоколь

Для обозначения формы и размера цоколя светодиодов используется следующая маркировка:

Разнообразие цоколей позволяет заменить источники света устаревших модификаций на новые, энергосберегающие приборы.

Световой поток

Характеристика яркости светодиодной лампы измеряется в люменах (лм). До появления светодиодов интенсивность свечения лампочки отождествляли с ее мощностью в Ваттах. Поскольку светодиодные осветители продуцируют световой поток, потребляя в 7–10 раз меньше электроэнергии, чем лампы накаливания, для обозначения яркости LED-устройств ввели новую характеристику - световой поток. На упаковках люмены приводятся в привязке к Ваттам. В зависимости от производителя яркость ламп составляет от 70 лм/Вт (тусклые) до 190 лм/Вт (самые яркие).

Угол направленности светового потока определяет степень рассеивания свечения в пространстве. Этот показатель измеряется в градусах, зависит от конструкции излучателя. Шаровидные лампы без абажура равномерно распределяют свет во все стороны, в то время как источники света с фокусирующими линзами дают узконаправленный луч, освещающий только конкретный предмет.

Цветовая температура

Определяет оттенок свечения, измеряется в градусах Кельвина, диапазон которых включает значения от 1500° до 8000°. При составлении градуации бралась температура, до которой необходимо нагреть абстрактное, абсолютно черное тело, чтобы оно начало излучать свет определенного цвета.

Различают три вида цветовой температуры:

1. Теплая, как свет от обычной лампы накаливания.
2. Нейтральная (белая), эталоном которой является дневной свет.
3. Холодная, для которой характерен голубоватый оттенок свечения.

Ниже представлена шкала Кельвина, схематическая таблица.

Оттенок излучаемого лампой света определяет восприятие человеком цвета освещаемого предмета. Далее на рисунке приведено пространство световых температур.

При равном КПД и потреблении электроэнергии лампы могут совершенно по-разному передавать цвета объектов. Для измерения визуального изменения цвета в зависимости от освещенности используют коэффициент цветопередачи. Индекс цветопередачи светодиодных ламп (CRI) выступает индикатором того, насколько естественно будет выглядеть объект в свете конкретного леда. Индекс измеряется в единицах, обозначаемых символом Ra. Индекс включает значения от 0 до 100 Ra, где 0 - плохая передача цвета, а 100 - максимально натуральная. Цветопередача теплых ламп составляет порядка 90–100 Ra. Холодные LED передают цветовую палитру хуже всего, у них значения индекса не превышают 80 Ra. Наиболее комфортными для глаз считаются леды со значением CRI 80–100 Ra в температурном диапазоне 2500–3500˚К.

Мерцание

Периодические колебания интенсивности светового потока приводят к возникновению специфического мерцания, которое называют пульсацией светодиодных ламп. Для обозначения степени мерцания излучателя ввели коэффициент пульсации, измеряемый в процентах. Он рассчитывается по формуле:

Кп= (Lmax – Lmin) / L0,

где Кп - коэффициент пульсации, Lmax и Lmin - максимальное и минимальное значения интенсивности светового потока, а L0 - его средний показатель.

Излучатели с высоким коэффициентом пульсации перегружают зрение, вызывают сухость глаз, а также негативно влияют на нервную систему человека. Длительное использование таких осветительных приборов приводит к мигреням и хроническим заболеваниям глаз, поэтому стоит отдавать предпочтение лампам с наименьшими коэффициентами.

Изначально LED-устройства для освещения имели заметное мерцание и высокие показатели коэффициента пульсации. Эти недостатки устранили посредством установки драйвера, который стабилизирует подачу тока к излучателю. Добросовестные производители оснащают свою LED-продукцию качественными драйверами, поэтому у них показатели мерцания не превышают 4%. Некачественные лампочки характеризуются пульсацией в пределах 20–50%.

Важные аспекты

При выборе светодиодных ламп для дома необходимо уделить внимание калибру и типу цоколя, а также размеру колбы. Перед покупкой стоит измерить плафон осветительного прибора или вовсе взять его с собой, чтобы избежать приобретения неподходящей по размеру лампочки.

Для ламп, используемых в бытовых целях, стоит выбирать устройства с индексом передачи цвета CRI более 80 Ra при цветовой температуре 2500–3500˚К (теплый белый). Наилучшее рассеивание света обеспечивают источники с углом рассеивания потока 150–170˚. Их лучше всего использовать для потолочных осветительных приборов. Для декоративной или точечной подсветки целесообразнее приобретать устройства с углом направленности светового потока до 40˚.

Некоторые лампы оснащены регуляторами интенсивности свечения. Такие устройства стоят дороже обычных LED-приборов, но обладают несколькими достоинствами:

• возможность менять яркость подсветки в помещении;
• более качественное исполнение изделия;
• высокий КПД;
• увеличенный срок эксплуатации.

Недостатки настраиваемых ламп:

• дороговизна;
• ограничения по сфере применения.

Опираясь на приведенные в статье сведения, каждый сможет подобрать лед, который не только позволит сократить траты на электроэнергию, но и обеспечит комфортную подсветку помещению любого назначения.

Видео по теме

Светодиод представляет собой прибор, который излучает свет, когда через него проходит электрический ток. Спектр света, который излучает светодиод, находится в достаточно узком диапазоне. Цвет освещения меняется в зависимости от материала полупроводника.
Лампа накаливания не имеет таких характеристик: у нее либо прозрачное стекло колбы, либо матовое. Люминесцентные дают 5 оттенков: естественный, дневной, белый, теплый или холодный свет. В случае светодиодных ламп, имея высокую цветовую температуру, они дают белый свет, который так же называют «холодным».

Индекс, или коэффициент передачи цвета – это параметр, который показывает, насколько естественный цвет тела соответствует видимому глазом цвету этого тела, когда его освещают данным источником света. В данный момент существует только одна система оценки этого параметра – CRI (color rendering index), которая используется во всем мире, а, значит, дает определенные ориентиры для потребителя.
Если выражаться понятнее: груша в свете одной лампы может иметь один оттенок, а под другой лампой – другой, даже если цветовая температура этих ламп одинаковая. Так происходит потому, что спектр свечения имеет неравномерную структуру, и передача цвета будет отличаться в зависимости от уровня энергии лампы в разных участках спектра.
Индекс цветопередачи дает понятие о том, насколько естественно выглядят предметы под светом лампы. Измеряется в пределах от 0 до 100, где 100 – идеальное соответствие солнечному свету.
Обозначается он либо «CRI», либо «Ra».
Сначала обозначение CRI использовали для показателя цветопередачи выше 90, потом это понятие расширили.

Способ измерения индекса цветопередачи

Если индекс (Ra) равен 100 – идентичный цвет, если меньше – цвет изменяется при освещении.
Определяют его, тестируя восемь из 6169 указанных тестовых цветов. На них светят сначала лампой, индекс которой устанавливается, потом лампой, принятой за эталон, которая имеет те же показатели цветовой температуры. Чем меньше разница, тем лучше цветопередача тестируемой лампочки.
Для определения есть специальная система, которая математически сравнивает изменения в шкале спектров под освещением двух разных ламп. Средние значения различий отнимают от 100, остаток и есть наш индекс цветопередачи.

По каким цветам вычисляют индекс?

Есть восемь основных цветов:

• Сиреневый
• Фиолетовой астры
• Голубой
• Бирюзовый
• Салатовый
• Светло-зеленый
• Горчичный
• Увядшей розы.

Естественно, минимальные отличия не берутся в расчет, так как не имеют особого значения для восприятия цвета.
Лучше всего глаз человека воспринимает индексы в диапазоне 80-100. Светодиодные лампы, имея в основном такое значение, подходят для освещения лучше других. Люминесцентные лампы с люминофором в 5 полосок имеют индекс 90, металлогалогенные – в диапазоне 70-90, обычные люминесцентные – меньше 70, натриевые – около 20.

Общепринятые значения индекса цветопередачи

Для простоты обозначений были приняты несколько уровней:

• А1 – точная цветопередача (используется в магазинах, музеях и т.п.
• 2А – хорошая цветопередача
• 1В – немного ниже (используют в школах, зданиях администраций и т.п.)
• 3 – плохая (используется в местах, где качество освещения неважно, например, на складах, в промышленных корпусах)
• 4 – не используют в помещениях.

Особенности цветопередачи светодиодами

Светодиоды могут давать белый цвет двумя способами:

• Смешением светодиодов зеленого, красного и синего цветов
• Светодиод синего цвета покрывают люминофором.

Интересным является то, что в ходе исследования восприятия человеком цвета, оказалось, что белый, который получен в результате смешения синего, зеленого и красного намного приятнее глазу, чем изначально белый цвет. Речь идет о сравнении белых светодиодов, и светодиодных кластерах. Так же удивительно то, что смешаные кластерные светодиоды получили низкий индекс цветопередачи, но на деле показывали себя весьма высоко.

Что нужно учитывать при выборе индекса у светодиодов?

• Чего именно вы хотите от вашей лампы, так ли важна в этом месте высокая цветопередача?
• Если важнее внешний вид, чем цвет, то выбирать стоит скорее по температуре цвета. Так, например белые светодиоды с индексом около 20 дают приятный теплый свет.
• Если важны оба фактора, лучше всего выбирать светодиод непосредственно на месте, которое вы будете освещать.

Учитывайте нюансы

Небольшие различия не важны, но большой разрыв весьма ощутим. Считается, что в освещении с высокими индексами все выглядит лучше: и люди и предметы.
Но есть и свои особенности.
Цветопередачу можно использовать с выгодой для себя. Например, в магазине, где продается текстиль и важна структура ткани и ее цвет лучше всего использовать лампы с высоким индексом. А вот мебельные салоны будут куда выгоднее смотреться в теплом свете с индексом около 80 и температурой 2000-3000. Для кожаных, лучше использовать индекс около 90 и температуру около 3000.
Система оценки CRI далеко не идеальна, но, за неимением другой, она позволяет хоть как-то определять качества света лампы.

Создавая своими руками системы освещения в своем доме нужно хотя бы на начальном уровне разбираться в наиболее важных параметрах не только осветительных приборов, но и источников света. При этом выбор лапочки для подсветки играет важную роль в создании комфортных условий для пребывания в помещении. Одним из наиболее важных параметров для лампочек является индекс цветопередачи, который обозначается как CRI (color rendering index) или Ra.

Индекс цветопередачи

Самые важные моменты, касающиеся данного показателя, нами будут рассмотрены в этой статье.

Основные параметры индекса

Такой параметр, как коэффициент или индекс цветопередачи, можно встретить на упаковке любого источника света. Коэффициент Ra отражает то, насколько достоверно и точно выбранная вами модель будет передавать истинный цвет объектов, освещаемых световым потоком по отношению к лампам накаливания и солнечному свету. Таким образом, чем выше будет этот показатель, тем более натуральнее и естественнее будут выглядеть подсвеченные объекты.

Обратите внимание! Это утверждение будет справедливым лишь для людей, которые не имеют серьезных нарушений со стороны зрительной системы.

Вариант подсветки предметов

Стоит отметить, что коэффициент цветопередачи является относительной величиной. Он определяется в диапазоне от 0 до 100. Его величина отражает степень соответствия цвета объекта его естественному цвету при подсветке различными осветительными приборами.
Сегодня расчет CRI осуществляется по методике CIE (1995), которая была разработана Международной комиссией по освещению. Индекс определяется исходя из разницы в цветности, которая возникает при сравнительной подсветке 8 стандартных цветов на тестируемом образце. При этом оценка соответствия опирается на эталонный источник света, которые обладает той же цветовой температурой. В результате, чем меньше определится средняя разница, тем CRI значение будет больше.
Данная методика имеет следующие особенности:

• включает определение сдвига от идеальных значений для нескольких стандартных цветов;
• тестируемая модель по методике направляется на восемь эталонных цветов (из 14 существующих);
• затем необходимо вычислить численные значения получившегося отклонения для каждого из них.

Измерение параметра

Данная методика, в качестве эталонных цветов, используемых в вычислениях, использует такие цвета:

• светло-коричневый;
• грязно-розовый;
• пастельно-голубой;
• оливковый;
• пурпурный;
• бирюзовый;
• светло-фиолетовый;
• Светло-зеленый.

Теперь осталось определить лишь значения, которые может иметь индекс цветопередачи. Как мы уже выяснили, чем меньше будет отклонение реально полученных цветов после подсветки от эталона, тем большими значениями станет определяться данный параметр.
Оптимальное значение этого коэффициента, как не сложно догадаться, будет у солнечного света. Именно он в методике расчета принимается за 100. Рост отклонения приводит к уменьшению показателя, отображая тем самым ухудшение передачи цветности.

Обратите внимание! Для человеческого глаза оптимальным будет значение CRI в диапазоне от 80 до 100.

Параметры индекса для различных источников света

Для того чтобы на понятном примере разобраться с коэффициентом цветопередачи, рассмотрим этот параметр у наиболее распространенных на сегодняшний день моделей:

• лампа накаливания. Создает поток, максимально приближенный к солнечному. Имеют самый высокий CRI среди всех моделей. Он здесь приближен к 100;

Свет лампы накаливания

• галогеновые лампочки. Практически не отличаются от ламп накаливания по данному параметру;
• люминесцентные лампочки. Продукция известных производителей современных энергосберегающих ламп имеет CRI в диапазоне от 80 до 90 (оптимальном для человеческого глаза);
• светодиодные лампочки. Это наиболее современные модели, которые имеют много положительных характеристик, в том числе и индекс цветопередачи. CRI у таких лампочек находится в одном диапазоне с люминесцентными моделями (80 и выше);

Обратите внимание! На рынке все еще встречается светодиодная продукция старого образца, имеющая не только определенные недостатки из-за несовершенства конструкции, но и низкую цветопередачу.

Свет от светодиодной лампы

• лампы высокого давления газоразрядного типа. Для таких изделий характерны самые низкие значения CRI. Это показатель не дотягивает и до 40. Хоте некоторые современные модели имеют CRI на уровне 90 и выше.

Свет от галогеновой лампы

Теперь вы знаете характеристики различных источников света по данному критерию оценки, что поможет вам выбрать более подходящий вариант для каждого конкретного случая.

Заключение

Для того чтобы освещение было полноценным и приятным для ваших глаз, необходимо выбирать осветительные модели не только по стоимости и сроку службы, но и по индексу цветопередачи. Это будет самым правильным решением.

Как сделать бумажный светильник своими руками
Как проверить работоспособность светодиодной ленты
Как сделать подключение светодиодной ленты к компьютеру

Различия между цветовой температурой и индексом цветопередачи

Часто использование терминов «Цветовая температура» и «Индекс цветопередачи» (CRI) сбивает пользователей с толку. Что же эти понятия на самом деле означают?

Цветовая температура источника света определяется его теплотой или холодностью и выражается в градусах Кельвина (К). Термин происходит из теории физики. При нагреве объекта, именуемого «абсолютно черным телом-излучателем», его цвет меняется от черного до красного, затем до желтого, белого и, наконец, до голубого. В нижнем участке этой шкалы объект считается «более теплым» по цвету, в то время как в верхнем участке его цвет считается «более холодным». В более теплом диапазоне шкалы свеча будет иметь цветовую температуру приблизительно в 1800 К, в то время как небо в северном полушарии достигнет отметки в 28 000 К. На практике мы обычно рассматриваем цвета источников искусственного освещения в диапазоне приблизительно от 2000 до 10000 К.

Любопытно, что два различных типа ламп могут иметь одну и ту же цветовую температуру, но передавать цвета по-разному. 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. 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, когда была разработана система, математически сравнивающая, 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). Средние различия затем вычитаются из 100, и получается индекс цветопередачи. Шесть дополнительных цветов иногда используются для специальных нужд, но они не применяются для расчета индекса цветопередачи. 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 (попробуйте, к примеру, отличить носок темно-синего цвета от носка черного цвета в комнате, освещенной лампами накаливания). В свою очередь, северное небо при 7500 К слабо при освещении красных тонов. Тем не менее, индекс цветопередачи, вопреки своим ограничениям и слабостям, все еще применим и пригоден для определения «качества» цвета. 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. 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.

Индекс цветопередачи и светодиоды

В настоящее время проводится исследование, согласно результатам которого обнаруживается, что белый свет, получаемый при смешении красных, зеленых и синих светодиодов, предпочтительнее, чем свет, излучаемый галогенными светильниками и лампами накаливания, даже если у последних более высокие показатели индексов цветопередачи. На самом деле в техническом отчете «Цветопередача белых светодиодных источников света» Международной комиссии по освещению указывается: «Технический комитет заключил, что индекс цветопередачи, разработанный комиссией, обычно неприменим для прогнозирования параметров цветопередачи набора источников света, если в этот набор входят светодиоды белого цвета».

Такая рекомендация проистекает из изучения множества академических анализов, в которых рассматривались и покрытые фосфором белые светодиоды, и красно-зелено-синие (RGB) светодиодные кластеры. Обозреватели оценили внешний вид освещенных сцен при использовании ламп с различными индексами цветопередачи и обнаружили, что в целом не существует точной взаимозависимости между классификациями и подсчитанными показателями CRI. Во многих случаях RGB-светодиоды имели индексы цветопередачи в районе 20, но при этом хорошо показывали себя при передаче цветов. Одно из возможных объяснений этому заключается в том, что они обычно склонны повышать воспринимаемую насыщенность большинства цветов без смещения цветопередачи оттенков.

Департамент энергетики США рекомендует следующее: «Проводятся долгосрочные исследования и разработки в области создания обновленной метрической системы для оценки качества цвета, которая была бы применима ко всем источникам света. Пока же индекс цветопередачи можно считать одним из информационных параметров при оценке светодиодных изделий и систем на их основе. Он не должен использоваться для выбора конкретного светотехнического изделия без предварительных персональных оценок и тестирования изделия на предполагаемом месте эксплуатации.

1. Определите визуальные задачи, которые будут выполняться при освещении конкретным источником света. Если верность цветовоспроизведения критически важна (к примеру, в пространстве, где цвета или ткани сравниваются и при дневном, и при электрическом освещении), показатели индекса цветопередачи существующей метрической системы могут быть пригодны и полезны для использования в оценке светодиодной продукции.

2. Индекс цветопередачи можно сравнивать только у источников света равной цветовой температуры. Это относится ко всем источникам света, не только к светодиодам. Вдобавок, различия в величинах CRI меньшие, чем пять единиц, не значительны. Это означает, что источники света с индексами цветопередачи в 80 и 84 практически одинаковы.

3. Если внешний вид цвета более важен, чем верность цветовоспроизведения, не исключайте белые светодиоды только по причине их относительно низких показателей CRI. Некоторые светодиодные решения с CRI столь низкими, как 25, все же излучают визуально приятный белый свет.

4. В случаях, когда верность цветовоспроизведения или внешний вид цветов являются важными факторами, оценивайте светодиодные системы лично, и если возможно, на месте предполагаемой эксплуатации.

Заключение

Тогда зачем же использовать CRI, если у этой величины так много недостатков? В настоящее время это единственная признанная на международном уровне система оценки цветопередачи, которая дает потребителям некоторые ориентиры. Тем не менее, стоит заметить, что в этой области ведет работу Государственный институт стандартов и технологии (NIST) США, разрабатывающий Шкалу качества цвета для решения некоторых проблем существующей системы оценки цветопередачи CRI, но пока еще эта шкала повсеместно не принята.

Дик Эрдманн, инженер-технолог компании GE