The lite Engine
+7 (499) 647-80-74

Методики измерения качества света (CRI, Ra, CQS, TM30)

Индекс цветопередачи (CRI colour rendering index, или Ra) — показатель, отражающий естественность цвета объекта к видимому цвету этого объекта под освещением его световым прибором.

Введение показателя CRI в 1960-1970х было обусловлено необходимостью различать источники света (тип лампы) с одинаковой цветовой температурой, т.к. они передавали цвета по разному. Поэтому, индекс цветопередачи позволяет определить степень отклонения цветов объекта, освещаемого световым прибором, от его цвета при освещении световым прибором той же цветовой температуры, принятым за эталон.

Расчет индекса цветопередачи (CRI или Ra) ведется вычислением среднего значения R1-R8 частных индексов цветопередачи Ri. Цвета R1-R8 сложно исказить изменением источника света одинаковой цветовой температуры. Для времен газоразрядных, люминесцентных и других типов ламп этого было достаточно. Также эти цвета включают в себя не все оттенки, например, значение R9 характеризует соответствие красного цвета. Цветовые образы R9-R15 - это насыщенные цвета, которые подвержены искажению при изменении светового прибора в большей степени. Но их значения не учитываются в показателе CRI или Ra. Их значения, как правило, меньше чем у цветов из первой группы. На российском рынке вы легко встретите светодиоды от известных производителей с мировым именем с Ra 80 или 85, значение R9 которого будет равно 10 или даже будет располагаться в отрицательной зоне. В таком случае цветопередача красного цвета будет соответствующей, то есть очень плохой.

1.png

Рис.1 Шкала цветов методики CRI и CQS.

Недостаток методики CRI заключается в использовании ненасыщенных цветов и усреднение частных индексов. Сильные сдвиги цветов за рамками этой методики незначительно повлияют на среднее значение, и общий индекс цветопередачи CRI может оказаться высоким, то есть цвета зрительно будут сильно отличаться от эталона, но CRI будет высоким.

2.png

Рис.2 Визуальное сравнение Ra (правое изображение выглядит более насыщенным) 

Более современная методика CQS, разработанная Национальным институтом стандартов и технологий США (NIST) в 2010г, использует 15 насыщенных цветов, подверженных цветовым изменениям. Общий индекс (Qa) равняется корень из суммы квадратов изменений по каждому цвету. Это позволяет при сильном цветовом изменении, даже по одному из цветов, влиять на показания общего индекса.

В августе 2015г. в Америке представили новый метод измерения качества света ТМ30, где за эталон принимается идеальный источник (галогенная лампа близка к нему). Метод включает в себя 2 индекса: 

1. Rf (fidelity - точность) показывает соответствие 99 цветов под тестируемым источником света. Измеряется от 0 до 100;

2. Rg (gamut - насыщенность) показывает насыщенность этих цветов. Измеряется от 60 до 140.

3.png

Рис.3 Индекс Rf, 99 цветов соответствия.

Тестируемый источник света проверяется на соответствие 99 цветам по отношению к эталонному источнику. Полученные 99 точек распределяются на векторной диаграмме цветов. Далее 99 точек разделяют на 16 цветовых областей (групп) и получают среднюю для каждой области. ТМ30 имеет 16 зон в которые распределяются 99 цветов изображенные на рисунке 3. 

4.png

Полученные средние значения Rf и Rg изображают одной точкой на графике координат, где по оси x - шкала Rf, а по оси y - шкала Rg. Эталонный источник имеет показатель Rf=100, Rg=100.

5.png

Для большей наглядности, рассмотрим примеры, когда источники света имеют одинаковые значения Ra и Rf, с отличными значениями Rg, в сравнении с близким к эталонному источнику света.

6.png

Рис.6 Сравнение источников света по ТМ30

Источники света с одинаковыми значениями индекса цветопередачи Ra и индекса точности (соответствия) Rf метода ТМ30, визуально имеют большое различие и цвета на левом изображении выглядят тусклыми, а на правом более насыщенными.

Далее изображены эти же снимки с векторной диаграммой 16 цветовых зон, где объясняется разница в насыщенности цветов. У оригинала есть небольшой провал в желтой области сверху, но более контрастная часть в синей области снизу, поэтому индекс насыщенности (Rf) показывает среднее значение 100. У менее насыщенного образца мы видим сильный завал по всей красной зоне и небольшой в зеленой и Rf=90. Более насыщенный источник света имеет лучшие показатели насыщенности в красной и зеленых областях и Rf=110.

7.png

Для более глубокого изучения метода ТМ30 вы можете скачать статью на английском языке. 

Компания Citizen Electronics Co. Ltd, на выставке во Франкфурте в 2014г впервые презентовала серию Vivid первого поколения. Для технического описания инженеры компании использовали 15 цветовых групп методики CQS (C1-C15). Векторная диаграмма цветов сложно читаемая и не наглядная, для большей наглядности составили графическое изображение насыщенности каждой цветовой зоны (С1-С15). Если значение выше ноля - область более контрастна, если ниже - область менее контрастна.

8.png

В 2017г. будет доступно 2-е поколение Vivid с более улучшенными спектральными показателями и следующими доработками:

  • Стандартный ряд цветовых температур 2700К, 3000К, 3500К, 4000К, 5000К; 
  • Эффективность выросла на 6-7%; 
  • Коэффициент теплового сопротивления уменьшился на 35% (Gen5), это позволит уменьшить площадь радиатора на 25% для поддержания той же температуры на кристалле.

Назад к списку