什麼是 CRI？你需要知道的一切

物體的顏色在不同 CRI 等級的燈光下看起來非常不同。高 CRI 燈具透過密切模仿陽光來提供更真實的視覺效果。相反，低 CRI 會導致褪色，與物體的實際顏色相差甚遠。

因此，要獲得任何物體的準確視覺效果，您必須考慮燈光的 CRI 值。

什麼是 CRI？

顯色指數 (CRI) 將人造照明下物體的色彩準確度與自然陽光下的色彩準確度進行比較。如果光源下的物體看起來與您在日光下看到的相似，則它的 CRI 較高。相反，如果顏色外觀有明顯差異，則表示光源的 CRI 較低。這樣，透過考慮 CRI 值，您可以在提供顏色準確性方面識別光的品質。

CRI 的基礎知識：它是如何運作的？

一個。 CRI 的規模和範圍

CRI 的測量範圍為 0 到 100。 CRI 越高代表色彩準確度越高。 CRI 低於 80 的照明被認為是較差的。相比之下，CRI>90 的燈具被認為是優秀的。

顯色指數	品質
0	低
10
20
30
40
50
60	基本要求
70
80	固德
90	優
100

b.測量人造白光源的質量

CRI 衡量人工色彩的準確性 白光 就像 LED 燈和螢光燈到自然光一樣。因此，透過檢查 CRI 值，您可以了解燈具模仿陽光的能力。

c. CRI 測量並比較人造照明下物體的反射顏色

陽光的顏色是白色的，但它是可見光譜中所有顏色的組合。因此，當陽光照射到某個物體上時，該物體的顏色就會反射到您的眼睛上。其餘顏色則被物體吸收。這就是你如何看到一個物體。

當您使用 LED 燈或其他燈泡時，它往往會發出類似太陽光的光譜。發射的光譜與太陽光接近，提供更準確的光色彩感知。

例如，將兩個蘋果放在陽光下 (5000 CCT)，另一個放在 5000 CCT LED 燈下。儘管兩者俱有相同的 CCT，但自然光下的蘋果看起來比另一個更紅。發生這種情況是因為 LED 發出的光譜與太陽光不同。因此，由於顯色指數較低，該光線下的顏色看起來有所不同。

d.如果不比較顏色輸出就無法確定 CRI

正如您在上面所看到的，相同的光顏色可以具有不同的光譜。因此，透過觀察光的顏色，你無法得知它的顯色指數。相反，您需要將光線引導到不同的物體上，並檢查它們與陽光之間的差異。

頻譜功率分配

如果您查看格雷厄姆的光譜分佈，您可以看到光波長對顏色可見度的影響。電磁波譜可見光部分的波長範圍為 400 至 750 奈米。這就是我們所說的完整可見光譜。因此，具有完整可見光譜的光源的 CRI 為 100。

下面，您將看到典型的日光光譜功率分佈圖。

注意所有波長（或“全色光譜”）的強烈存在（高相對功率）。 日光在整個光譜範圍內提供最高級別的顯色性。

將日光光譜功率分佈與 LED 燈的光譜功率分佈進行比較。

我們這裡使用的圖是暖色調的，色溫為2700K，顯色指數為82。然而，與自然光相比，情況更糟。

最明顯的區別是與日光相比，相對功率水平通常較低——除了一些峰值。同樣，所有波長（全光譜）都存在，但只有某些波長（尖峰）強烈存在。這些尖峰指示在光源照射的物體的顏色渲染中將強調色譜的哪些部分。

CRI 的重要性

1. 準確的色彩表現

物體在人工照明下的外觀很大程度上取決於顯色指數 (CRI)。這就是為什麼高 CRI 照明對於要求色彩準確度的應用至關重要。例如－美術館、攝影、電視等場所的照明，應具有較高的顯色指數。如果使用的光顯色指數較差，您將無法獲得預期的結果。

例如，在低 CRI 照明下繪畫會使畫家在選擇正確的顏色時感到困惑。一旦他的畫放在戶外自然光下，它看起來就會與他實際預期的大不相同。這就是為什麼必須採用高 CRI 來確保色彩準確性。

2. 視覺舒適度與生產力

適當的色彩準確性為您提供舒適且高效的環境。顯色指數越高，員工和工人將擁有更愉快的環境。這可以減輕壓力、頭痛和眼睛疲勞，並改善員工的整體情緒。因此，員工可以輕鬆工作並提高生產力。

3. 工業應用

在紡織和印刷等工業級應用中，保持顏色準確性是強制性的。如果顏色有任何差異，您將無法獲得最終產品的預期輸出。這就是為什麼 CRI 在工業層面也是一個重要的考慮因素。

4. 零售店

如果零售店的 CRI 照明較低，顧客可能會購買橙色連身裙，但走出商店後發現它是紅色的。這將嚴重損害您的品牌聲譽。這就是為什麼您必須在商店中安裝高 CRI 燈泡的原因。

5. 醫學和科學應用

CRI 為您在閱讀診斷報告、檢測膚色和正確識別物質時提供準確的顏色感知。

如何測量 CRI？

1- 測量日光 CRI

您需要遵循 CIE 的業界標準方法來測量任何光源的 CRI。這裡，以 CRI 分數為 100 的完美黑體散熱器作為參考樣本。您需要將測試來源的顯色性與此範例進行比較。要計算一般 CRI 評級，您需要選擇 15 個主要參考樣本，考慮到 色溫 的測試光。

CIE (1999) 在 Color Checker 圖表中對這些參考樣本進行了數位組織。從 TCS01（稱為“淺灰紅色”）開始，到 TCS15（稱為“亞洲皮膚”）結束。測試來源與參考樣本越接近，其 CRI 等級越高。

我們比較反射的顏色並用公式確定每個色樣的“R”分數。

特定顏色的 R 值表示光源忠實渲染該特定顏色的能力。因此，CRI公式取R值的平均值來表徵光源的整體顯色能力。

• Ra 是 R1 到 R8 的平均值。
• AvgR 是 R1 到 R15 的平均值。
• 特別值：R9

 一般來說，在CRI計算中，Ra是R1-R8的平均值。這裡，從R9到R15的值不會被計算在內。然而，對於需要高顯色指數的應用，R9 是一個至關重要的考慮因素。它決定了光源準確反射紅色的能力。也就是說，它根據測試光源是否接近 ColorChecker 圖表的 TCS 09 的能力來對其進行評級。

因此，在紅色為關鍵顏色的應用中，考慮 R9 對於獲得準確的顏色感知非常重要。例如，紅色對於電影、醫學和藝術照明等應用很重要。

然而，在某些情況下，紅色仍然以隱藏的形式存在，例如我們的皮膚。雖然我們的皮膚看起來發白或發黃，但我們皮膚的色調受到下面的紅血的影響。所以，如果R9值不夠好，這個光線下的膚色在你的眼睛或相機中會顯得蒼白甚至偏綠。

2- 測量非日光的 CRI

為簡單起見，我們假設 5000K 色溫 對於我們上面的例子，並將其與 5000K 自然日光光譜進行比較以進行 CRI 計算。

但是如果我們有一個 3000K 的 LED 燈並想測量它的 CRI 怎麼辦？

CRI 標準規定，5000K 及以上的色溫使用日光光譜，但對於低於 5000K 的色溫，使用普朗克輻射光譜。普朗克輻射本質上是任何透過產生熱量來產生光的光源。這包括白熾光源和鹵素光源。

因此，在測量 3000K LED 燈的 CRI 時，您需要根據與 3000K 鹵素聚光燈具有相同光譜的「自然」光源來判斷它。

（沒錯——儘管鹵素燈泡和白熾燈泡​​的能源效率非常糟糕，但它們會產生完整、自然和出色的光譜）。

3- 測量 CRI 的局限性

有限的樣品顏色

CRI 僅基於 8 種樣本顏色進行測量；現實世界的所有顏色都不包含在其中。因此，無法確保準確的色彩精度。

同等權重

用作 CRI 樣本的顏色具有相同的權重。因此，在某些應用中，您可以區分某些顏色。

色溫依賴性

CRI 高度依賴色溫。當 CCT 遠離自然日光 CCT（5000K 至 5500K）時，其數值會下降。

缺乏飽和度資訊

CRI 不會測量光顏色的飽和度。因此，此矩陣不適用於需要測量飽和度和色彩鮮豔度的情況。

影響 CRI 分數的關鍵因素

光源

光源對CRI影響較大。 CRI 值因不同的照明技術而異。下圖可讓您清楚了解光源類型如何影響 CRI 值：

不同光技術的 CRI
燈的類型	CCT	CRI 評級
發光二極管	2700–5000K	80年到100年
白熾燈	3200K	100
透明汞蒸氣	6410K	17
「白」兒子	2700K	95
三磷光暖白螢光燈	2940K	73
高壓鈉燈	4080K	89
石英金屬鹵化物	4200K	85
高壓鈉燈	2100K	25
透明汞蒸氣燈	6410K	17
低壓鈉燈	1800K	-44

物件材質

物體吸收、反射和透射光的能力會影響 CRI 值。為此，CRI 可能會根據物體的材質、紋理和反射特性而變化。因此，要獲得所需的 CRI 等級，您必須了解材料與光之間的相互作用。

距離和角度

物體的顏色外觀會隨著光線照射到物體上的距離和角度而改變。光的強度隨著與物體距離的增加而減弱。同樣，光還可以在特定角度方向的物體上產生陰影。所有這些都會影響物體的顏色感知。因此，您必須考慮照明燈具的放置和方向，以實現最佳 CRI。

被照明物體的特定顏色和質量

CRI 基於 15 種樣本顏色。因此，某些顏色不屬於該特定樣本顏色的物體將不會顯示準確的 CRI 評級。

照明環境

背景和周圍的顏色也會影響物體的顏色感知。這會影響 CRI 評級。例如，一個物件在高對比度和低對比背景下會顯得不同。

CRI 對人類感知的影響

人類在日常生活中嚴重依賴顏色感知。例如，您可以透過顏色來識別成熟的水果。在這種情況下，高顯色指數有助於眼睛獲得對顏色的正確感知。

同樣，隨著人類年齡的增長，他們的視力和顏色辨別能力也會下降。因此，高 CRI 燈可以幫助視力不佳的老年人識別顏色。

如何為不同的應用選擇正確的 CRI？

一個。照明的位置和目的

不同的應用對 CRI 的要求也不同。高 CRI 等級的燈泡通常比低等級的燈泡更貴。那麼，為什麼要把錢浪費在非強制性的高 CRI 上呢？

下表將幫助您找到適合您的應用程式的 CRI 評級：

地點	推薦顯色指數	簡介
客廳和臥室	80或以上	這將為裝飾帶來準確的色彩感知，並補充臥室溫馨舒適的氛圍。
浴室和更衣室	90或以上	較高的顯色指數將提供正確的色彩感知，這對於儀容、化妝和服裝選擇至關重要。
廚房	85或以上	此 CRI 評級可確保準確呈現食物、蔬菜、香料和其他成分的顏色，以幫助您烹飪。
家庭辦公室或書房	85或以上	它將減輕眼睛疲勞並在學習時提供清晰的視野。
藝術工作室或工藝室	95或以上	這確保了藝術品的真實色彩，使它們在日光下看起來相同。
零售照明	顯色指數 90 或以上	更高的顯色指數將確保產品色彩的準確，幫助顧客放心地做出購買決定。
攝影和攝像	95或以上	用於捕捉人和周圍物體的準確顏色
醫療和牙科設施	顯色指數 90 或以上	診斷患者的狀況，例如眼睛的顏色、皮膚、瑕疵、受傷等。
工業與製造業	80+ 用於一般製造	用於識別產品中的錯誤和缺陷，並採取必要的步驟以獲得預期的最終輸出。
	品質檢查90或以上

b.光科技

CRI 等級也取決於照明技術。白熾燈等傳統燈泡的 CRI 為 100。然而，LED 照明可為您提供多種顯色指數 (CRI)，且能源效率很高。因此，選擇一款適合您需求的產品。

c.色溫

色溫接近自然光的燈具具有更高的顯色指數。因此，您將在 5000K 至 5500K 的 CCT 範圍內獲得更好的色彩精確度。相反，與自然光相比，暖色調的低 CCT 燈泡或冷色調的高 CCT 燈泡的 CRI 較低。但是，您可以使用可調式白色照明來調整色溫和 CRI 以滿足您的需求。

d.製造商規格

製造商的規格包括有關燈的 CRI 等級的資訊。因此，透過檢查包裝或規格，您可以選擇理想的。但是，您還必須檢查測試報告和認證，以確保 CRI 計算正確。

e. CRI 監管標準

不同的國際照明標準有特定的 CRI 要求。我已經指出了最重要的幾點：

• “能源之星”

“能源之星” 是美國政府支持的印章標誌，用於確保燈具的能源效率。美國能源部（DOE）和美國環保署（EPA）負責此標準。要獲得能源之星標誌，您必須具有以下 CRI 評級：

照明類型	能源之星標準所需的 CRI
節能燈	至少 CRI 80
白熾燈	CRI 為 100
線性螢光燈管	顯色指數75左右
LED燈	顯色指數≥80

• 歐洲聯盟

这 歐盟 (EU) 監管照明標準 用於在歐洲使用和出口照明。該組織的生態設計指令設定了 CRI 值以確保產品品質。根據歐盟的規定，燈的 CRI 必須至少≥ 80。

• 國際照明委員會 (CIE)

CIE 是一個國際公認的組織，負責處理不同的照明問題。它發布了不同的 維持色彩品質和 CRI 評級的指南.

• 國際電工委員會（IEC）

它是涉及電氣和電子技術的國際標準。它包括計算不同類型照明技術的 CRI 的方法。例如：

• IEC 60081 定義如何測量螢光燈的 CRI
• IEC 60901 與 IEC 60081 類似，涉及螢光燈的 CRI
• IEC 62922 解釋了 LED 技術中 CRI 的測量方法

f.成本和預算

高 CRI 的照明價格昂貴。因此，您必須為您的照明找到適合您預算的 CRI 評級。然而，具有相同 CRI 的燈的價格可能因品牌而異。

為什麼要買高顯色指數燈？

高 CRI 意味著更好的色彩準確度。透過購買 CRI >95 的高燈，您將獲得物體的真實色彩感知。它還具有以下優點：

• 逼真的色彩外觀
• 減少眼睛疲勞並提供視覺舒適度
• 最大限度地減少由於錯誤的顏色感知而導致錯誤的風險
• 符合國際照明標準
• 增強產品的美觀和視覺吸引力

使用低 CRI 燈的缺點

顏色準確度差

由於使用低 CRI 燈，您將看不到物體的實際顏色。它會使顏色褪色並使其看起來不自然。這會大大阻礙零售企業和時尚服裝、紡織品等行業，這些行業對色彩準確性有嚴格要求。

緊張和不適

低 CRI 等級的散列照明會導致眼睛疲勞和頭痛。因此，你無法專注於工作。這樣可能會降低您的工作效率並妨礙任務的完成。

工作品質下降

在低 CRI 照明下，物體的顏色看起來與其實際顏色有很大不同。因此，在時尚服裝、紡織品等應用中使用低 CRI 燈會擾亂您的任務。例如，在繪畫時，錯誤的顏色混合會損壞最終的輸出。這樣，低 CRI 燈光就會影響工作品質。

CRI 比較。其他顏色品質相關的照明指標

CRI 與 CQS

與 CRI 類似，顏色品質等級 (CQS) 也衡量光源的顯色能力。然而，CQS 是一種更新的指標，可以減少 CRI 的限制。 CRI 僅關注色彩保真度，而 CQS 則考慮顯色性的其他方面，包括顏色飽和度和顏色偏好。

同樣，在 CRI 中，僅使用 8 個參考樣本來評估光。同時，CQS 使用 15 個顏色評估樣本。因此，CQS 可以更深入地了解光的顯色品質。

方面	顯色指數（CRI）	顏色質量等級 (CQS)
主要焦點	色彩保真度	顏色質量
顏色準確度	測量色彩準確度	考慮顏色準確性，但也考慮飽和度和偏好。
顏色評估樣品數量	8	15
飽和	不考慮	考慮
顏色偏好	不考慮	考慮
應用重點	一般照明場景	更專業或更注重美觀的照明場景

顯色指數 VS TM-30

與CRI的8個色彩評估樣本相比，TM-30使用了99個參考樣本！與 CRI 不同，它不僅關注保真度指數（Rf），還包括色域指數（Rg）。因此，使用 TM-30 作為顯色矩陣，您也將了解飽和度的變化。這使得此矩陣適合需要更高顏色精度的應用。

標準	顯色指數（CRI）	TM-30
主要焦點	色彩保真度	色彩保真度和色域
顏色準確度	測量色彩準確度	提供詳細的色彩保真度指標
顏色評估樣品數量	8	99
飽和	不考慮	考慮和分析
色調變化	不考慮	考慮和分析
資訊深度	單值表示	多度量表示，包括保真度指數 (Rf) 和色域指數 (Rg)
應用重點	一般照明場景	專業或高精準度顯色場景

CRI 與 GAI

色域面積指數 (GAI) 透過關注顏色強度和活力來補充 CRI。 CRI 對於需要色彩準確性的應用至關重要。另一方面，GAI 被考慮用於需要活力和更多飽和度的應用。

標準	顯色指數（CRI）	色域面積指數 (GAI)
主要焦點	色彩準確度	色彩飽和度或鮮豔度
飽和	不考慮	考慮和分析
色調變化	不考慮	考慮和分析
應用重點	需要準確色彩再現的應用，例如美術館、醫療環境和設計工作。	需要鮮豔色彩的環境，例如零售展示、園藝和娛樂照明。

全光譜照明和 SunLike 自然光譜 LED 技術

全光譜照明 所有波長都屬於可見光譜。因此，它可以模仿陽光並提供更高的 CRI 等級。然而，首爾半導體憑藉著其 SunLike 自然光譜 LED 技術。該技術是首爾半導體的光學半導體技術和東芝材料的 TRI-R 技術相結合共同開發的。

採用此技術設計的燈非常接近地模仿陽光，提供準確的色彩精度，就像您在自然光下看到的一樣。因此，SunLike LED 可確保 98 以上的高顯色指數 (CRI)。

顯色性的未來趨勢

1. 高階指標日益普及

CRI 有一些局限性，而 TM-30 和 CQS 等矩陣可以輕鬆覆蓋。因此，為了評估顯色性，這些單位將比 CRI 更受歡迎。

2. 以人為本的照明

以人為本的照明越來越受歡迎，因為它旨在提供舒適的照明。因此，您會發現所有類型的以人為本的光具有更高的 CRI 等級，以確保視覺舒適度。

3. 智慧照明解決方案

具有先進功能的智慧燈有助於調節 CCT 選項。不過，CRI 很快也會提供此類客製化選項。

常見問題

結束語

總而言之，考慮高 CRI 對於確保周圍環境的正確色彩感知至關重要。低 CRI 燈光不僅會影響色彩外觀，還會引起不適並影響工作效率。因此，您必須考慮您的應用需求並按照上述準則選擇正確的 CRI。

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