Колір об’єкта виглядає зовсім по-різному при освітленні з різним рейтингом CRI. А прилад із високим CRI забезпечує більш реалістичне зображення, точно імітуючи сонячне світло. На противагу цьому низький CRI призводить до блідого кольору, який значно відрізняється від фактичного кольору об’єкта.
Тому, щоб отримати точне візуальне уявлення про будь-який об’єкт, ви повинні враховувати значення CRI світла.
Що таке CRI?
Індекс передачі кольору або CRI порівнює точність кольору об’єкта при штучному освітленні з точністю природного сонячного світла. Якщо об’єкт під джерелом світла виглядає схожим на те, що ви бачите при денному світлі, він має високий CRI. Навпаки, якщо є видима різниця у вигляді кольору, це означає, що джерело світла має низький CRI. Таким чином, враховуючи значення CRI, ви можете визначити якість світла з точки зору забезпечення точності кольору.
Основи CRI: як це працює?
a. Масштаб і діапазон CRI
CRI вимірюється за шкалою від 0 до 100. Вищий CRI означає кращу точність кольору. Освітлення з CRI нижче 80 вважається поганим. Навпаки, світильники з CRI>90 вважаються відмінними.
| CRI | Якість |
| 0 | низький |
| 10 | |
| 20 | |
| 30 | |
| 40 | |
| 50 | |
| 60 | Прийнятний |
| 70 | |
| 80 | добре |
| 90 | відмінно |
| 100 |
b. Вимірює якість джерел штучного білого світла
CRI вимірює точність кольору штучного білі вогні як світлодіодне та флуоресцентне світло до природного денного світла. Таким чином, перевіривши значення CRI, ви можете отримати уявлення про здатність світильника імітувати сонячне світло.
в. CRI вимірює та порівнює відбитий колір об’єкта при штучному освітленні
Сонячне світло має білий колір, але це поєднання всіх кольорів спектру видимого світла. Отже, коли сонячне проміння падає на об’єкт, колір цього об’єкта відбивається у ваших очах. Решта кольорів поглинаються об'єктом. Саме так можна побачити предмет.
Коли ви використовуєте світлодіодне освітлення або інші лампи, вони, як правило, випромінюють спектр світла, схожий на сонячне світло. Спектр випромінюваного світла майже відповідає сонячному світлу, що забезпечує більш точне сприйняття кольору.
Наприклад, візьміть два яблука та помістіть одне під сонячне світло (5000 CCT), а інше під світлодіодну лампу 5000 CCT. Хоча обидва мають однакову CCT, яблуко при природному освітленні виглядає більш червоним, ніж інше. Це відбувається тому, що світлодіоди не випромінюють той самий спектр світла, що сонячне світло. Таким чином, колір під таким світлом виглядає іншим через низький CRI.
d. Ви не можете визначити CRI без порівняння кольорового виходу
Як ви бачили вище, той самий світловий колір може мати різні спектри світла. Таким чином, спостерігаючи за кольором світла, ви не можете дізнатися його CRI. Натомість вам потрібно направити світло на різні об’єкти та перевірити різницю між ними та сонячним світлом.
Спектральний розподіл потужності
Якщо ви подивіться на спектральний розподіл Грема, ви побачите, наскільки довжина хвилі світла має значення для видимості кольорів. Довжина хвилі видимої частини електромагнітного спектру коливається від 400 до 750 нанометрів. Це те, що ми називаємо повним видимим спектром. Отже, джерело світла з повним видимим спектром матиме CRI 100. Тобто ви отримаєте точну видимість кольорів.
Нижче ви побачите типовий спектральний графік розподілу потужності для денного світла.
Зверніть увагу на сильну присутність (висока відносна потужність) УСІХ довжин хвиль (або «повнокольорового спектру»). Денне світло забезпечує найвищий рівень передачі кольорів у всьому спектрі.
Порівняйте спектральний розподіл потужності денного світла з розподілом світлодіодного світла.
Графік, який ми використали тут, має теплі тони, має CCT 2700K і CRI 82. Хоча його CCT набагато нижчий, ніж у денного світла (5000K), його здатність до передачі кольорів непогана. Однак це гірше, якщо порівнювати його з природним денним світлом.
Найбільш очевидною відмінністю є загалом нижчий рівень відносної потужності порівняно з денним світлом, за винятком кількох стрибків. Знову ж таки, всі довжини хвилі (повний спектр) присутні, але лише певні довжини хвилі (шипи) присутні сильно. Ці спайки вказують на те, які частини колірного спектру будуть підкреслені під час передачі кольору для об’єктів, освітлених джерелом світла.
Важливість CRI
1. Точне відображення кольору
Те, як об'єкт виглядає при штучному освітленні, сильно залежить від CRI. Ось чому освітлення з високим CRI необхідне для застосувань, де точність кольору є обов’язковою. Наприклад, освітлення в художніх галереях, фотографії, телебаченні тощо повинно мати вищий індекс передачі кольору. Якщо використовується світло з низьким CRI, ви не отримаєте очікуваного результату.
Наприклад, фарбування при освітленні з низьким CRI змушує художників плутатися у виборі правильного кольору. Коли його картина буде виставлена на відкритому повітрі при природному освітленні, вона виглядатиме зовсім інакше, ніж він насправді очікував. Ось чому високий CRI є обов’язковим для забезпечення точності кольору.
2. Візуальний комфорт і продуктивність
Належна точність кольору забезпечує комфортне та продуктивне середовище. З вищим CRI співробітники та працівники матимуть набагато приємніше середовище. Це зменшує стрес, головний біль, напругу очей і покращує загальний настрій працівника. Таким чином, працівники можуть працювати з легкістю та підвищити свою продуктивність.
3. Промислове застосування
У додатках промислового рівня, як-от текстиль і друк, підтримання точності кольорів є обов’язковим. Якщо є будь-яка різниця в кольорі, ви не отримаєте очікуваного результату кінцевого продукту. Ось чому CRI також є важливим фактором на промисловому рівні.
4. Роздрібні магазини
Якщо у вашому роздрібному магазині освітлення з низьким CRI, покупець може придбати помаранчеву сукню, але побачить її червоною, коли вийде з магазину. Це сильно зашкодить репутації вашого бренду. Ось чому ви повинні встановити лампи з високим CRI у своєму магазині.
5. Медичні та наукові застосування
CRI забезпечує точне сприйняття кольорів під час читання звітів про діагностику, визначення відтінків шкіри та правильного визначення речовин.
Як виміряти CRI?
1- Вимірювання CRI денного світла
Щоб виміряти CRI будь-якого джерела світла, потрібно дотримуватися галузевого стандарту методу CIE. Тут за еталонний зразок береться радіатор чорного тіла з ідеальним показником CRI 100. Вам потрібно порівняти передачу кольору тестового джерела з цим зразком. Щоб розрахувати загальний рейтинг CRI, вам потрібно вибрати 15 первинних еталонних зразків з урахуванням колірна температура перевіреного світла.
CIE (1999) чисельно організував ці еталонні зразки в таблиці перевірки кольорів. Починається з TCS01, який називається «світло-сірувато-червоний», і закінчується TCS15, який називається «азіатська шкіра». Чим ближче перевірене джерело відповідає еталонному зразку, тим вищий рейтинг CRI він матиме.
Ми порівнюємо відбиті кольори та за формулою визначаємо оцінку «R» для кожного зразка кольору.
Значення R для певного кольору вказує на здатність джерела світла достовірно передавати цей конкретний колір. Тому формула CRI використовує середнє значення R, щоб охарактеризувати загальну здатність передачі кольору джерела світла.
- Ra — це середнє значення від R1 до R8.
- AvgR – це середнє значення від R1 до R15.
- Особливе значення: R9
Загалом, у розрахунку CRI Ra є середнім значенням R1–R8. Тут значення від R9 до R15 не враховуються. Однак для додатків, які потребують високого індексу передачі кольору, R9 є вирішальним фактором. Він визначає здатність джерела світла точно відображати червоний колір. Тобто він оцінює перевірене джерело світла на основі його здатності наближатися до TCS 09 діаграми ColorChecker.
Тому врахування R9 є дуже важливим для отримання точного сприйняття кольору в програмах, де червоний колір є вирішальним. Наприклад, червоний колір важливий для таких застосувань, як кіно, медицина та художнє освітлення.
Однак у деяких випадках червоний колір залишається в прихованій формі, як, наприклад, наша шкіра. Хоча наша шкіра виглядає білуватою або жовтуватою, на тон шкіри впливає червона кров під нею. Отже, якщо значення R9 недостатньо хороше, тон шкіри під таким освітленням буде блідим або навіть зеленуватим у ваших очах або камерах.
2- Вимірювання CRI неденного світла
Для простоти ми припустили a Колірна температура 5000 К для наших прикладів вище та порівняли його зі спектром природного денного світла 5000K для розрахунків CRI.
Але що, якщо ми маємо світлодіодну лампу 3000K і хочемо виміряти її CRI?
Стандарт CRI вимагає, щоб колірні температури 5000 К і вище використовували спектр денного світла, але для колірних температур менше 5000 К використовували планківський спектр випромінювання. Випромінювання Планка — це, по суті, будь-яке джерело світла, яке створює світло шляхом виділення тепла. Це стосується ламп розжарювання та галогенних джерел світла.
Тому, вимірюючи CRI світлодіодної лампи 3000K, вам потрібно порівняти її з «природним» джерелом світла, що має той самий спектр, що й галогенний прожектор 3000K.
(Це вірно – незважаючи на жахливу енергоефективність галогенних ламп і ламп розжарювання, вони виробляють повний, природний і чудовий спектр світла).
3- Обмеження у вимірюванні CRI
Обмежені зразки кольорів
CRI вимірюється лише на основі 8 зразків кольорів; всі кольори реального світу не включені в нього. Таким чином, точна точність кольору не гарантується.
Рівне зважування
Кольори, що використовуються як зразки CRI, мають однакову вагу. Таким чином, у деяких програмах ви можете розрізняти деякі кольори.
Залежність колірної температури
CRI сильно залежить від колірної температури. Його значення падає, коли CCT відходить від CCT природного денного світла (5000K до 5500K).
Відсутність інформації про насиченість
CRI не вимірює насиченість світлого кольору. Таким чином, ця матриця не застосовується там, де потрібно виміряти насиченість і яскравість кольору.
Ключові фактори, що впливають на показники CRI
Джерело світла
Джерело світла має більший вплив на CRI. Значення CRI відрізняється для різних технологій освітлення. Таблиця нижче дасть вам чітке уявлення про те, як тип джерела світла впливає на значення CRI:
| CRI для різних світлових технологій | ||
| Тип світла | ССТ | Рейтинги CRI |
| Світлодіоди | 2700–5000 тис | 80 до 100, |
| Лампа розжарювання | 3200K | 100 |
| Прозорі пари ртуті | 6410K | 17 |
| «Білий» СИН | 2700K | 95 |
| Флуоресцентні лампи з теплим білим трифосфором | 2940K | 73 |
| Натрієве освітлення високого тиску | 4080K | 89 |
| Кварцовий металогалоген | 4200K | 85 |
| Натрієве освітлення високого тиску | 2100K | 25 |
| Прозорі ртутні лампи | 6410K | 17 |
| Натрієве освітлення низького тиску | 1800K | -44 |
Матеріал об'єкта
Здатність об’єкта поглинати, відбивати та пропускати світло впливає на значення CRI. Для цього CRI може змінюватися залежно від матеріалу, текстури та властивостей відбиття об’єкта. Тому, щоб отримати бажаний рейтинг CRI, ви повинні розуміти взаємодію між матеріалами та світлом.
Відстань і кут
Колірний вигляд об’єкта може змінюватися залежно від відстані та кута, під яким на нього падає світло. Інтенсивність світла зменшується зі збільшенням відстані від об’єкта. Знову ж таки, світло також може створювати тінь на об’єкті для певного кутового напрямку. Все це впливає на сприйняття кольору об'єкта. Тому ви повинні враховувати розміщення та орієнтацію освітлювальних приладів, щоб досягти оптимального CRI.
Конкретний колір і якість освітлених об'єктів
CRI базується на 15 зразках кольорів. Отже, деякі об’єкти, колір яких не підпадає під цей конкретний колір зразка, не відображатимуть точний рейтинг CRI.
Освітлення середовища
Колір фону та навколишнього середовища також впливає на сприйняття кольорів об’єктів. Це впливає на рейтинг CRI. Наприклад, об’єкт виглядатиме по-різному для висококонтрастного та низькоконтрастного фону.
Вплив CRI на людське сприйняття
У повсякденному житті люди сильно залежать від сприйняття кольорів. Наприклад, ви можете визначити стиглі фрукти за їх кольором. У цьому випадку високий CRI допомагає очам отримати правильне сприйняття кольору.
Знову ж таки, з віком у людей погіршується зір і здатність розрізняти кольори. Отже, світло з високим CRI допомагає людям похилого віку з поганим зором розпізнавати кольори.
Як вибрати правильний CRI для різних застосувань?: посібник
a. Розташування та призначення освітлення
Вимоги CRI відрізняються для різних програм. Лампочки з високим рейтингом CRI зазвичай дорожчі за лампи з низьким рейтингом. То навіщо витрачати гроші на високий CRI, якщо це не є обов’язковим?
Таблиця нижче допоможе вам знайти правильні рейтинги CRI для вашої програми:
| Місце проведення | Рекомендований CRI | Опис |
| Вітальня та спальні | 80 або вище | Це забезпечить точне колірне сприйняття оздоблення та доповнить теплу та затишну атмосферу спальні. |
| Ванні та Гардеробні | 90 або вище | Вищий CRI забезпечить правильне сприйняття кольору, що є важливим для догляду, макіяжу та вибору сукні. |
| Кухні | 85 або вище | Цей рейтинг CRI забезпечує точне відображення кольорів їжі, овочів, спецій та інших інгредієнтів, щоб допомогти вам у приготуванні їжі. |
| Домашні офіси або кабінет | 85 або вище | Це зменшить навантаження на очі та забезпечить чітку видимість під час навчання. |
| Мистецькі студії або кімнати ремесел | 95 або вище | Це забезпечує справжній колір творів мистецтва, щоб вони виглядали однаково при денному світлі. |
| Роздрібна Освітлення | 90 або вище CRI | Вищий CRI забезпечить точний колір продукту, допомагаючи клієнту впевнено приймати рішення про покупку. |
| Фотографія та відеографія | 95 або вище | Для фіксації точного кольору людини та навколишніх предметів |
| Медичні та стоматологічні установи | 90 або вище CRI | Діагностуйте стан пацієнта, наприклад, колір очей, шкіри, плями, травми тощо. |
| Промислові та виробничі | 80+ для загального виробництва | Для виявлення помилок і дефектів у продукті та вжиття необхідних заходів для отримання очікуваного кінцевого результату. |
| 90 або вище для перевірки якості |
b. Світлотехніка
Показники CRI також залежать від технології освітлення. Традиційні лампи, такі як лампи розжарювання, мають CRI 100. Таким чином, використовуючи ці лампи, ви завжди отримуватимете 100% точність кольору, але вони не є енергоефективними. Однак світлодіодне освітлення пропонує різноманітні CRI та є високоенергоефективним. Отже, виберіть той, який відповідає вашим потребам.
в. Колірна температура
Світильник з колірною температурою, ближчою до природного денного світла, дає вищий CRI. Таким чином, ви отримаєте кращу точність кольору для CCT в діапазоні від 5000K до 5500K. Навпаки, лампи з низьким CCT з теплими тонами або лампи з високим CCT з холодними тонами дають нижчий CRI порівняно з природним денним світлом. Однак ви можете вибрати регульоване біле освітлення, щоб налаштувати колірну температуру та CRI відповідно до ваших потреб.
d. Технічні характеристики виробника
Специфікація виробника містить інформацію про рейтинг CRI лампи. Тож, переглянувши упаковку чи специфікації, ви можете вибрати ідеальний. Однак ви також повинні перевірити звіти про випробування та сертифікати, щоб переконатися в правильності розрахунку CRI.
д. Нормативні стандарти для CRI
Різні міжнародні стандарти освітлення мають особливі вимоги до CRI. Я виділив найважливіші з них:
- Energy Star
Energy Star це знак печатки, що підтримується урядом США для забезпечення енергоефективності освітлювальних приладів. Міністерство енергетики США (DOE) і Агентство з охорони навколишнього середовища США (EPA) відповідають за цей стандарт. Щоб отримати маркування Energy Star, ви повинні мати такі рейтинги CRI:
| Тип світильників | Необхідний CRI для стандарту Energy Star |
| Світильники CFL | Принаймні CRI 80 |
| Лампа розжарювання | CRI 100 |
| Лінійні люмінесцентні лампи | CRI близько 75 |
| Горить | CRI ≥ 80 |
- Європейський Союз
Команда Європейський Союз (ЄС) регулює стандарти освітлення для використання та експорту освітлення в Європі. Директива про екологічний дизайн цієї організації встановлює значення CRI для забезпечення якості продукції. Відповідно до ЄС, ліхтарі повинні мати принаймні CRI ≥ 80.
- Міжнародна комісія з освітлення (CIE)
CIE є міжнародно визнаною організацією, що займається різними аспектами освітлення. Видає різне вказівки щодо підтримки якості кольору та рейтингів CRI.
- Міжнародна електротехнічна комісія (IEC)
Це міжнародний стандарт, який стосується електричних та електронних технологій. Він включає в себе методи розрахунку CRI для різних типів світлотехніки. Наприклад:
- IEC 60081 визначає, як вимірювати CRI люмінесцентного освітлення
- IEC 60901 подібний до IEC 60081, що стосується CRI люмінесцентного освітлення
- IEC 62922 пояснює методологію вимірювання CRI у світлодіодній технології
f. Вартість і бюджет
Світильники з високим CRI дорогі. Отже, ви повинні знайти відповідний рейтинг CRI для свого освітлення, який відповідає вашому бюджету. Однак ціна на ліхтарі з однаковим CRI може відрізнятися від марки до марки.
Навіщо купувати лампи з високим CRI?
Високий CRI означає кращу точність кольору. Купуючи світильники з високим CRI >95, ви отримаєте реалістичне сприйняття кольорів об'єктів. Він також пропонує такі переваги:
- Реалістичний колірний вигляд
- Зменшує напругу очей і забезпечує візуальний комфорт
- Мінімізує ризик помилки через неправильне сприйняття кольору
- Відповідає міжнародним стандартам освітлення
- Підсилює красу та візуальну привабливість виробів
Недоліки використання ламп із низьким CRI
Низька точність кольору
Через використання світла з низьким CRI ви не зможете побачити фактичний колір об’єкта. Це тьмяніє колір і робить його неприродним. Це може значно перешкодити роздрібному бізнесу та галузям, як-от модний одяг, текстиль тощо, де точність кольору є обов’язковою.
Напруження та дискомфорт
Гашове освітлення з низьким рейтингом CRI призводить до напруги очей і головного болю. Таким чином, ви не можете зосередитися на роботі. Таким чином це може знизити вашу продуктивність і ускладнити виконання завдання.
Знижена якість роботи
При освітленні з низьким CRI колір об’єкта сильно відрізняється від його фактичного кольору. Тому використання світла з низьким CRI у таких сферах, як модний одяг, текстиль тощо, зіпсує ваше завдання. Наприклад, під час фарбування неправильне поєднання кольорів може пошкодити кінцевий результат. Таким чином, на якість роботи впливають лампи з низьким CRI.
CRI проти Інші метрики освітлення, пов’язані з якістю кольору
CRI ПРОТИ CQS
Подібно до CRI, шкала якості кольору (CQS) також вимірює можливості передачі кольору джерелами світла. Однак CQS є новішим показником, який зменшує обмеження CRI. Там, де CRI зосереджується лише на точності кольору, CQS розглядає інші аспекти передачі кольору, включаючи насиченість кольору та колірні переваги.
Знову ж таки, в CRI лише 8 еталонних зразків використовувалися для оцінки світла. Тим часом CQS використовує 15 зразків для оцінки кольору. Тому CQS дає більш глибоке уявлення про якість передачі кольору світла.
| Аспект | Індекс кольорового рендеринга (CRI) | Шкала якості кольору (CQS) |
| Основний фокус | Точність кольору | Якість кольору |
| Точність кольору | Вимірює точність кольору | Враховує точність кольору, а також насиченість і перевагу. |
| Кількість зразків для оцінки кольору | 8 | 15 |
| Насиченість | Не розглядається | Вважається |
| Колірна перевага | Не розглядається | Вважається |
| Фокус програми | Сценарії загального освітлення | Більш спеціалізовані або орієнтовані на естетику сценарії освітлення |
CRI VS TM-30
Порівняно з 8 зразками CRI для оцінки кольору, TM-30 використовує 99 реферальних зразків! На відміну від CRI, він зосереджується не лише на індексі точності (Rf), але також включає індекс гами (Rg). Таким чином, використовуючи TM-30 як матрицю передачі кольору, ви також дізнаєтеся про зрушення в насиченості. Це робить цю матрицю придатною для застосувань, які вимагають вищої точності кольору.
| Критерії | Індекс кольорового рендеринга (CRI) | TM-30 |
| Основний фокус | Точність кольору | Точність кольорів і гама |
| Точність кольору | Вимірює точність кольору | Надає детальні показники вірності кольору |
| Кількість зразків для оцінки кольору | 8 | 99 |
| Насиченість | Не розглядається | Розглянуто та проаналізовано |
| Зміна відтінку | Не розглядається | Розглянуто та проаналізовано |
| Інформаційна глибина | Представлення одного значення | Мультиметричне представлення, включаючи індекс вірності (Rf) та індекс гами (Rg) |
| Фокус програми | Сценарії загального освітлення | Спеціалізовані або високоточні сценарії передачі кольору |
ЧРІ проти ДАІ
Індекс області гами (GAI) доповнює CRI, зосереджуючись на інтенсивності та яскравості кольорів. CRI має вирішальне значення для програм, яким потрібна точність кольору. З іншого боку, GAI розглядається для програм, які вимагають яскравості та більшої насиченості.
| Критерії | Індекс кольорового рендеринга (CRI) | Індекс області гами (GAI) |
| Основний фокус | Точність кольору | Насиченість або яскравість кольору |
| Насиченість | Не розглядається | Розглянуто та проаналізовано |
| Зміна відтінку | Не розглядається | Розглянуто та проаналізовано |
| Фокус програми | Програми, які вимагають точного відтворення кольорів, наприклад художні галереї, медичні заклади та дизайнерські роботи. | Налаштування, які потребують яскравих кольорів, як-от вітрини, садівництво та розважальне освітлення. |
Повний спектр освітлення та світлодіодна технологія SunLike Natural Spectrum
Освітлення повного спектру має всі довжини хвиль, що підпадають під спектр видимого світла. Таким чином, він імітує сонячне світло та пропонує вищі рейтинги CRI. Однак компанія Seoul Semiconductor вивела повноспектральне освітлення на новий рівень Світлодіодна технологія SunLike Natural Spectrum. Ця технологія була спільно розроблена завдяки поєднанню технології оптичних напівпровідників Seoul Semiconductor і технології TRI-R Toshiba Materials.
Світильники, розроблені за цією технологією, дуже точно імітують сонячне світло, забезпечуючи точну точність кольору, таку ж, яку ви бачите при денному світлі. Таким чином, світлодіоди SunLike забезпечують високий індекс передачі кольору (CRI) 98+.
Майбутні тенденції передачі кольорів
1. Зростаюча популярність розширених показників
CRI має деякі обмеження, які матриці, такі як TM-30 і CQS, легко покривають. Отже, для оцінки передачі кольору ці одиниці будуть більш популярні, ніж CRI.
2. Освітлення, орієнтоване на людину
Освітлення, орієнтоване на людину, набуває популярності, оскільки воно створене для забезпечення комфортного освітлення. Отже, ви знайдете вищий рейтинг CRI у всіх типах орієнтованого на людину світла, щоб забезпечити візуальний комфорт.
3. Розумні освітлювальні рішення
Розумні світильники з розширеними функціями полегшують налаштування параметрів CCT. Однак незабаром такі параметри налаштування з’являться і для CRI.
Поширені запитання
Підводячи підсумок
Підсумовуючи, врахування високого CRI є важливим для забезпечення належного сприйняття кольорів вашого оточення. Світло з низьким CRI не тільки вплине на колір, але й спричинить дискомфорт і знизить продуктивність роботи. Тому ви повинні враховувати потреби вашої програми та вибрати правильний CRI, дотримуючись наведених вище вказівок.
Однак, щоб гарантувати, що ви купуєте якісне світло з чесним рейтингом CRI, LEDYi є вашим найбільш надійним рішенням. Всі наші світлодіодні стрічки повного спектру мають високий CRI, Ra>97. Оскільки ми є сертифікованою компанією, вам не потрібно турбуватися про його точність. Тож навіщо чекати? Місце ваше замовлення правильне геть!
