物体の色は、CRI 定格が異なる照明の下では大きく異なって見えます。CRI の高い照明器具は、太陽光を忠実に再現することで、よりリアルな映像を実現します。対照的に、CRI が低いと、物体の実際の色とはかけ離れた、くすんだ色になります。
したがって、物体の正確な視覚情報を得るには、光の CRI 値を考慮する必要があります。
CRI とは何ですか?
演色評価数 (CRI) は、人工照明下の物体の色の正確さを自然光下の物体の色の正確さと比較します。光源下の物体が日光の下で見るものと似ている場合、CRI は高くなります。対照的に、色の見え方に目に見える違いがある場合、光源の CRI は低いことを意味します。このように、CRI 値を考慮することで、色の正確さという観点から光の品質を識別できます。
CRI の基礎: どのように機能するのか?
a. CRIのスケールと範囲
CRI は 0 から 100 のスケールで測定されます。CRI が高いほど、色の精度が高くなります。CRI が 80 未満の照明は劣悪とみなされます。対照的に、CRI が 90 を超える照明は優れているとみなされます。
| CRI | 品質 |
| 0 | ロー |
| 10 | |
| 20 | |
| 30 | |
| 40 | |
| 50 | |
| 60 | 許容 |
| 70 | |
| 80 | グッド |
| 90 | 素晴らしい |
| 100 |
b. 人工白色光源の品質を測定
CRIは人工的な色の精度を測定します 白い光 LED や蛍光灯などの光を自然光に近づけることができます。したがって、CRI 値を確認することで、照明器具が太陽光を模倣する能力を把握できます。
c. CRIは人工照明下での物体の反射色を測定し比較します。
太陽光は白色ですが、可視光線スペクトルのすべての色の組み合わせです。そのため、太陽光が物体に当たると、その物体の色が目に反射します。残りの色は物体に吸収されます。こうして物体が見えるのです。
LED ライトやその他の電球を使用すると、太陽光に似た光スペクトルを放射する傾向があります。放射される光スペクトルが太陽光に近ければ近いほど、光が提供する色彩認識はより正確になります。
たとえば、リンゴを 5000 つ用意し、5000 つを太陽光 (XNUMX CCT) の下に置き、もう XNUMX つを XNUMX CCT LED ライトの下に置きます。どちらも CCT は同じですが、自然光の下ではリンゴの方がもう XNUMX つよりも赤く見えます。これは、LED が太陽光と同じ光スペクトルを放射しないために起こります。したがって、このライトの下では CRI が低いため色が違って見えます。
d. 色出力を比較しなければCRIは判断できない
上で見たように、同じ光の色でも光のスペクトルは異なります。したがって、光の色を観察しても CRI はわかりません。代わりに、さまざまな物体に光を当てて、それらの物体と太陽光の違いを確認する必要があります。
スペクトルパワー分布
スペクトル分布グラハムを見ると、光の波長が色の可視性にどれほど影響するかがわかります。電磁スペクトルの可視部分の波長は、400 ～ 750 ナノメートルの範囲です。これは、全可視スペクトルと呼ばれます。したがって、全可視スペクトルの光源は CRI 100 になります。つまり、正確な色の可視性が得られます。
以下に、日光の典型的なスペクトルパワー分布グラフを示します。
すべての波長（または「フルカラースペクトル」）の強い存在（高い相対パワー）に注意してください。 デイライトは、スペクトル全体で最高レベルの演色性を提供します。
日光のスペクトル分布と LED ライトのスペクトル分布を比較します。
ここで使用したグラフは、CCT が 2700K、CRI が 82 の暖色系です。CCT は日光 (5000K) よりはるかに低いですが、演色性は悪くありません。ただし、自然光と比較すると劣ります。
最も明らかな違いは、いくつかのスパイクを除いて、日光に比べて相対的なパワーのレベルが全体的に低いことです。ここでも、すべての波長 (フルスペクトル) が存在しますが、特定の波長 (スパイク) のみが強く存在します。これらのスパイクは、光源によって照らされたオブジェクトの色のレンダリングで、色スペクトルのどの部分が強調されるかを示します。
CRIの重要性
1. 正確な色彩表現
人工照明で物体がどのように見えるかは、CRI に大きく依存します。そのため、色の正確さが必須のアプリケーションでは、CRI の高い照明が不可欠です。たとえば、美術館、写真、テレビなどの照明では、演色評価数が高くなければなりません。使用する照明の CRI が低いと、期待どおりの結果は得られません。
たとえば、CRI の低い照明の下で絵を描くと、画家は適切な色の選択に困惑します。その絵を屋外の自然光の下で描くと、実際に予想していたものとはまったく違って見えます。そのため、色の正確さを確保するには、CRI を高くすることが必須です。
2. 視覚的な快適性と生産性
適切な色精度は、快適で生産性の高い環境を提供します。CRI が高ければ、従業員や作業員ははるかに快適な環境を享受できます。これにより、ストレス、頭痛、眼精疲労が軽減され、従業員の全体的な気分が向上します。したがって、従業員は安心して作業でき、生産性が向上します。
3。 産業用アプリケーション
繊維や印刷などの産業レベルのアプリケーションでは、色の精度を維持することが必須です。色に違いがあると、最終製品の期待どおりの出力が得られません。そのため、産業レベルでも CRI は重要な考慮事項です。
4.小売店
小売店の CRI 照明が低い場合、顧客はオレンジ色のドレスを購入しても、店を出てから赤く見えることがあります。これはブランドの評判を大きく損なうことになります。そのため、店舗には CRI の高い電球を設置する必要があります。
5. 医療および科学への応用
CRI は、診断レポートを読んだり、肌の色合いを検出したり、物質を正しく識別したりする際に、正確な色知覚を提供します。
CRI を測定するには?
1- 日光のCRIを測定する
光源のCRIを測定するには、CIEの業界標準の方法に従う必要があります。ここでは、CRIスコアが100の完璧な黒体放射器を参照サンプルとして取得します。テストソースのカラーレンダリングをこのサンプルと比較する必要があります。一般的なCRI評価を計算するには、次の点を考慮して15の主要な参照サンプルを選択する必要があります。 色温度 テストされた光の。
CIE (1999) は、これらの参照サンプルをカラー チェッカー チャートに数値で整理しました。これは、「ライト グレーがかった赤」と呼ばれる TCS01 から始まり、「アジア人の肌」と呼ばれる TCS15 で終わります。テストされたソースが参照サンプルに近ければ近いほど、CRI 評価が高くなります。
反射された色を比較し、各色見本の「R」スコアを公式に決定します。
特定の色の R 値は、光源がその特定の色を忠実に再現する能力を示します。したがって、CRI 式では、R 値の平均を使用して、光源の全体的な色再現能力を特徴付けます。
- Raは、R1からR8の平均値です。
- AvgRは、R1からR15の平均値です。
- 特別価値：R9
一般的に、CRI の計算では、Ra は R1 ～ R8 の平均です。ここでは、R9 ～ R15 の値は考慮されません。ただし、高い演色評価数を必要とするアプリケーションでは、R9 が重要な考慮事項となります。R09 は、赤色を正確に反射する光源の能力を決定します。つまり、テストされた光源を、ColorChecker チャートの TCS XNUMX に近づく能力に基づいて評価します。
したがって、赤が重要な色であるアプリケーションで正確な色認識を得るには、R9 を考慮することが非常に重要です。たとえば、赤色は映画、医療、芸術照明などのアプリケーションにとって重要です。
ただし、赤色が隠れた形で残っている場合もあります。たとえば、私たちの肌などです。私たちの肌は白っぽく見えたり黄色っぽく見えたりしますが、肌の色調はその下にある赤い血の影響を受けます。そのため、R9 値が十分でない場合、この光の下での肌の色調は、目やカメラでは青白く見えたり、緑がかって見えたりします。
2- 非昼光のCRIの測定
簡単にするために、 5000K色温度 上記の例を参考にして、CRI 計算のために 5000K の自然光スペクトルと比較しました。
しかし、3000KのLEDランプがあり、そのCRIを測定したい場合はどうでしょうか。
CRI 規格では、色温度が 5000K 以上の場合は昼光スペクトルを使用し、色温度が 5000K 未満の場合はプランク放射スペクトルを使用することが規定されています。プランク放射は、基本的に熱を発生させて光を生み出す光源です。これには白熱光源やハロゲン光源が含まれます。
したがって、3000K LED ランプの CRI を測定するときは、3000K ハロゲン スポットライトと同じスペクトルを持つ「自然な」光源と比較して判断する必要があります。
（そうです–ハロゲン電球と白熱電球のエネルギー効率はひどいにもかかわらず、それらは完全で自然で優れた光スペクトルを生成します）。
3- CRI測定の限界
限定サンプルカラー
CRI は 8 つのサンプル色のみに基づいて測定されます。現実世界のすべての色が含まれているわけではありません。そのため、正確な色精度は保証されません。
均等な重み付け
CRI サンプルとして使用される色は同じ重みを持ちます。そのため、アプリケーションによっては、一部の色を区別することができます。
色温度依存性
CRI は色温度に大きく依存します。CCT が自然光の CCT (5000K ～ 5500K) から離れるにつれて、その値は低下します。
飽和情報の欠如
CRI は光の色の彩度を測定するものではありません。そのため、このマトリックスは彩度と色の鮮やかさを測定する必要がある場合には適用できません。
CRIスコアに影響を与える主な要因
光源
光源は CRI に大きな影響を与えます。CRI の値は照明技術によって異なります。以下の表は、光源の種類が CRI 値にどのような影響を与えるかを明確に示しています。
| さまざまな照明技術のCRI | ||
| 光の種類 | CCT | CRI評価 |
| LEDの | 2700〜5000K | 80〜100 |
| 白熱 | 3200K | 100 |
| 透明な水銀蒸気 | 6410K | 17 |
| 「ホワイト」息子 | 2700K | 95 |
| トリフォスファー温白色蛍光灯 | 2940K | 73 |
| 高圧ナトリウム照明 | 4080K | 89 |
| 石英金属ハロゲン化物 | 4200K | 85 |
| 高圧ナトリウム照明 | 2100K | 25 |
| 透明水銀灯 | 6410K | 17 |
| 低圧ナトリウム照明 | 1800K | -44 |
オブジェクトの材質
物体が光を吸収、反射、透過する能力は CRI 値に影響します。そのため、CRI は物体の材質、質感、反射特性に応じて変化します。したがって、望ましい CRI 評価を得るには、材質と光の相互作用を理解する必要があります。
距離と角度
物体の色の見え方は、光が当たる距離と角度によって変わります。物体からの距離が離れるほど、光の強度は弱くなります。また、光は特定の角度方向で物体に陰影を作ることもあります。これらすべてが物体の色の知覚に影響します。したがって、最適な CRI を実現するには、照明器具の配置と方向を考慮する必要があります。
照明された物体の特定の色と品質
CRI は 15 のサンプル色に基づいています。そのため、この特定のサンプル色に該当しない色を持つオブジェクトでは、正確な CRI 評価が表示されません。
照明環境
背景と周囲の色も、物体の色の知覚に影響を与えます。これは CRI 評価に影響します。たとえば、物体は高コントラストの背景と低コントラストの背景では異なって見えます。
CRI が人間の知覚に与える影響
人間は日常生活において色覚に大きく依存しています。たとえば、熟した果物は色で識別できます。この場合、CRI が高いと目が色を正しく認識しやすくなります。
また、人間は加齢とともに視力と色を識別する能力が低下します。そのため、CRI の高いライトは視力の弱い高齢者が色を識別するのに役立ちます。
さまざまなアプリケーションに適した CRI を選択する方法: ガイド
a. 照明の場所と目的
CRI の要件は、アプリケーションによって異なります。CRI が高い電球は、通常、CRI が低い電球よりも高価です。では、必須ではないのに、なぜ高い CRI にお金を浪費するのでしょうか?
以下の表は、アプリケーションに適した CRI 評価を見つけるのに役立ちます。
| 所在地 | 推奨CRI | 詳細説明 |
| リビングと寝室 | 80以上 | これにより、装飾の正確な色彩認識がもたらされ、寝室の暖かく居心地の良い雰囲気が引き立ちます。 |
| バスルームと更衣室 | 90以上 | CRI が高ければ、身だしなみ、メイク、ドレスの選択に不可欠な正しい色彩認識が得られます。 |
| キッチン | 85以上 | この CRI 評価により、食品、野菜、スパイス、その他の材料の色が正確に表現され、調理に役立ちます。 |
| ホームオフィスまたは書斎 | 85以上 | 勉強中に目の疲れを軽減し、クリアな視界を確保します。 |
| アートスタジオまたはクラフトルーム | 95以上 | これにより、アートワークの実際の色が保証され、日光の下でも同じ色に見えるようになります。 |
| 小売照明 | CRI90以上 | CRI が高ければ、製品の色が正確になり、顧客が自信を持って購入を決定できるようになります。 |
| 写真とビデオ撮影 | 95以上 | 人物や周囲の物体の正確な色を捉える |
| 医療・歯科施設 | CRI90以上 | 患者の状態（目の色、皮膚の色、傷、怪我など）を診断します。 |
| 産業および製造 | 一般製造業向け80以上 | 製品のエラーや欠陥を特定し、期待される最終出力を得るために必要な手順を実行します。 |
| 品質チェックは90以上 |
b. 光技術
CRI 評価は照明技術によっても異なります。白熱電球などの従来の電球の CRI は 100 です。したがって、これらの電球を使用すると、常に 100% の色精度が得られますが、エネルギー効率は良くありません。ただし、LED 照明はさまざまな CRI を提供し、エネルギー効率も非常に優れています。したがって、ニーズに合ったものを選択してください。
c. 色温度
色温度が自然光に近い照明器具は、CRI が高くなります。そのため、5000K から 5500K の範囲の CCT では、色の精度が向上します。対照的に、暖色系の CCT が低い電球や寒色系の CCT が高い電球は、自然光に比べて CRI が低くなります。ただし、色温度と CRI をニーズに合わせて調整できる、調整可能な白色照明を選ぶことができます。
d. メーカー仕様
メーカーの仕様には、ライトの CRI 評価に関する情報が含まれています。したがって、パッケージや仕様を確認することで、理想的なものを選ぶことができます。ただし、CRI の計算が正しいことを確認するには、テスト レポートと認証も確認する必要があります。
e. CRIの規制基準
さまざまな国際照明規格には、特定の CRI 要件があります。最も重要な要件を以下に示します。
- エネルギースター
エネルギースター は、照明器具のエネルギー効率を保証する米国政府支援のシールマークです。米国エネルギー省 (DOE) と米国環境保護庁 (EPA) がこの規格を担当しています。Energy Star マークを取得するには、次の CRI 評価が必要です。
| 照明の種類 | エネルギースター規格に必要なCRI |
| CFLライト | CRI 80以上 |
| 白熱 | CRI 100 |
| 直管蛍光灯 | CRI 約75 |
| LEDライト | CRI≧80 |
- European Union
その 欧州連合（EU）は照明基準を規制している ヨーロッパで照明を使用および輸出するためのものです。この組織のエコデザイン指令では、製品の品質を確保するために CRI 値を設定しています。EU によると、照明は少なくとも CRI ≥ 80 である必要があります。
- 国際照明委員会（CIE）
CIEは、さまざまな照明の側面を扱う国際的に認められた組織です。 色品質とCRI評価を維持するためのガイダンス.
- 国際電気標準会議（IEC）
これは電気および電子技術を扱う国際規格です。さまざまな種類の照明技術の CRI を計算する方法が含まれています。たとえば、
- IEC 60081は蛍光灯のCRIを測定する方法を定義しています
- IEC 60901はIEC 60081に似ており、蛍光灯のCRIを扱っています。
- IEC 62922はLED技術におけるCRIの測定方法を説明しています
f. コストと予算
CRI の高い照明は高価です。そのため、予算に合った適切な CRI 評価の照明を見つける必要があります。ただし、同じ CRI の照明でもブランドによって価格は異なります。
高 CRI ライトを購入する理由
CRI が高いほど、色の精度が高くなります。CRI >95 の高いライトを購入することで、物体のリアルな色彩認識が得られます。また、次のような利点もあります。
- リアルな色の表現
- 目の疲れを軽減し、視覚的な快適さを提供します
- 誤った色認識によるエラーのリスクを最小限に抑えます
- 国際照明基準に適合
- 製品の美しさと視覚的な魅力を高めます
低CRIライト使用の欠点
色の精度が低い
CRI の低いライトを使用すると、物体の実際の色が見えなくなります。色が薄れて不自然に見えます。これは、色の正確さが必須である小売業やファッション アパレル、繊維などの業界に大きな支障をきたす可能性があります。
緊張と不快感
CRI 値が低いハッシュ照明は、目の疲れや頭痛の原因になります。そのため、仕事に集中できなくなります。こうして、生産性が低下し、作業の妨げになることがあります。
仕事の質の低下
CRI の低い照明では、物体の色は実際の色とはかなり異なって見えます。そのため、ファッション アパレルやテキスタイルなどの用途で CRI の低い照明を使用すると、作業が台無しになります。たとえば、ペイント中に間違った色の混合を行うと、最終的な出力が損なわれます。このように、作業の品質は CRI の低い照明の影響を受けます。
CRI とその他の色品質関連の照明指標の比較
CRI VS CQS
CRI と同様に、カラー クオリティ スケール (CQS) も光源のカラー レンダリング能力を測定します。ただし、CQS は CRI の制限を軽減する、より新しい測定基準です。CRI が色の忠実度のみに焦点を当てているのに対し、CQS は色の彩度や色の好みなど、カラー レンダリングの他の側面を考慮します。
繰り返しになりますが、CRI では、光を評価するために 8 つの参照サンプルのみが使用されました。一方、CQS では 15 の色評価サンプルが使用されます。そのため、CQS では、光の色のレンダリング品質をより詳細に把握できます。
| 側面 | カラーレンダリングインデックス（CRI） | 色品質スケール (CQS) |
| 主な焦点 | 色の忠実度 | 色品質 |
| 色精度 | 色の精度を測定する | 色の正確さだけでなく、彩度と好みも考慮します。 |
| 色評価サンプル数 | 8 | 15 |
| 飽和 | 考慮されていない | 検討中 |
| 色の好み | 考慮されていない | 検討中 |
| アプリケーションの焦点 | 一般的な照明シナリオ | より専門的または美学に重点を置いた照明シナリオ |
CRI 対 TM-30
CRI の 8 つの色評価サンプルと比較すると、TM-30 は 99 の参照サンプルを使用します。CRI とは異なり、忠実度インデックス (Rf) に重点を置くだけでなく、色域インデックス (Rg) も含まれます。したがって、TM-30 をカラー レンダリング マトリックスとして使用すると、彩度の変化も把握できます。これにより、このマトリックスは、より高い色精度を必要とするアプリケーションに適しています。
| 基準 | カラーレンダリングインデックス（CRI） | TM-30 |
| 主な焦点 | 色の忠実度 | 色の忠実度と色域 |
| 色精度 | 色の精度を測定する | 詳細な色の忠実度のメトリクスを提供します |
| 色評価サンプル数 | 8 | 99 |
| 飽和 | 考慮されていない | 検討および分析 |
| 色相の変化 | 考慮されていない | 検討および分析 |
| 情報の深さ | 単一値表現 | 忠実度インデックス (Rf) と色域インデックス (Rg) を含むマルチメトリック表現 |
| アプリケーションの焦点 | 一般的な照明シナリオ | 特殊なまたは高精度のカラー レンダリング シナリオ |
CRI 対 GAI
色域エリア インデックス (GAI) は、色の強度と鮮やかさに焦点を当てて CRI を補完します。CRI は、色の正確さを必要とするアプリケーションにとって重要です。一方、GAI は、鮮やかさとより高い彩度を必要とするアプリケーションに適しています。
| 基準 | カラーレンダリングインデックス（CRI） | 色域面積指数 (GAI) |
| 主な焦点 | 色精度 | 色の彩度または鮮やかさ |
| 飽和 | 考慮されていない | 検討および分析 |
| 色相の変化 | 考慮されていない | 検討および分析 |
| アプリケーションの焦点 | アートギャラリー、医療現場、デザイン作業など、正確な色再現が求められるアプリケーション。 | 小売店のディスプレイ、園芸、エンターテイメント照明など、鮮やかな色彩が求められる環境。 |
フルスペクトル照明とSunLike自然スペクトルLEDテクノロジー
フルスペクトル照明 可視光線スペクトルに含まれるすべての波長をカバーしています。そのため、太陽光を模倣し、より高いCRI評価を提供します。しかし、ソウルセミコンダクターは、フルスペクトル照明を次のレベルに引き上げました。 SunLike ナチュラル スペクトル LED テクノロジーこの技術は、ソウル半導体の光半導体技術と東芝マテリアルのTRI-R技術を組み合わせて共同開発されました。
この技術で設計された照明は太陽光を非常に忠実に再現し、自然光で見るのとまったく同じ正確な色精度を提供します。そのため、SunLike LED は 98+ という高い演色評価数 (CRI) を保証します。
色彩表現の将来動向
1. 高度なメトリクスの人気の高まり
CRI には、TM-30 や CQS などのマトリックスで簡単にカバーできるいくつかの制限があります。そのため、カラー レンダリングを評価するには、CRI よりもこれらのユニットの方が人気があります。
2. 人間中心の照明
人間中心の照明は、快適な照明を提供するように設計されているため、人気が高まっています。そのため、視覚的な快適さを確保するために、あらゆる種類の人間中心の照明でより高い CRI 評価が採用されています。
3. スマート照明ソリューション
高度な機能を備えたスマート ライトでは、CCT オプションを調整できます。ただし、このようなカスタマイズ オプションは、CRI でもすぐに利用できるようになります。
よくあるご質問
まとめると、周囲の色を適切に認識するには、高い CRI を考慮することが不可欠です。CRI が低い照明は色の見え方に影響を及ぼすだけでなく、不快感を引き起こし、作業の生産性を低下させます。したがって、アプリケーションのニーズを考慮し、上記のガイドラインに従って適切な CRI を選択する必要があります。
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