Индекс цветопередачи что это
Что такое индекс цветопередачи и как он измеряется
При всем разнообразии современных источников света в быту и освещении помещений лидирующими являются светодиоды и люминесцентные лампы, у них основной проблемой и темой для обсуждений является не энергосбережение, а индекс цветопередачи и качество света. Это такой параметр, который в большей мере определяет комфорт при работе под искусственным светом. В этой статье мы поговорим о том, что такое индекс цветопередачи, каким он должен быть и как измеряется.
Определение и историческая справка
Индекс цветопередачи – это величина, полученная из отношения реального цвета к видимому или кажущемуся цвету предметов. Иначе говоря, он показывает насколько цвета предметов, освещенных искусственным источником света, соответствует истине. Его обозначают как Ra или CRI, сокращенно от англ. Color Rendering Index, что в дословном переводе звучит, как «Индекс отображения цветов».
CRI – это лишь одна из методик определения цветопередачи. Она обязательна для проверки источников света всеми производителями. Это определение появилось примерно в 1960–1970 годах. До 1974 года проверка цветопередачи осуществлялась путем сравнения набора из 8 цветов, после было добавлено еще 6 дополнительных. В итоге при измерении индекса (коэффициента) цветопередачи используют 8 или 14 цветов, они указаны в DIN 6169.
При этом обязательная проверка заключается в сравнении первых 8 цветов спектра, сравнение 14 цветов осуществляется в случае необходимости или в специальных целях, но при расчетах индекса они не учитываются.
Измерение индекса цветопередачи
Измеряют индекс цветопередачи при разработке источников света. Для этого исследуемым источником света освещают на шаблон или поверочную таблицу, на которой нанесены стандартизированные цвета R1–R8.
Далее, специальными приборами замеряется значение цвета. Так получают информацию о том, как выглядят цвета под конкретным источником.
Следующий этап – освещение поверочного шаблона эталонным источником света и снятие показаний с приборов для определения цветов.
После полученные данные обрабатываются по методике CIE и получают отклонение полученных цветов от эталонных.
Цвета обозначаются как Ri, где i – номер цвета. Их названия:
В результате получают цифру от 0 до 100. Индекс цветопередачи равный 100 имеет солнечный свет. Чем меньше полученное значение, тем хуже передаются цвета. Полученные значения можно разбить на степени, указанные в таблице ниже.
| Характеристика цветопередачи | Степень цветопередачи | Коэффициент цветопередачи |
| Очень хорошая | 1А | Более 90 |
| Очень хорошая | 1В | 80–89 |
| Хорошая | 2А | 70–79 |
| Хорошая | 2В | 60–69 |
| Посредственная | 3 | 40–59 |
| Плохая | 4 | Менее 39 |
Также иногда добавляю в оценку 9 цвет – насыщенный красный.
DIN 5035 описывает, где можно использовать лампы с определенным уровнем цветопередачи:
| Степень цветопередачи | Где используют |
| 1А | В помещениях, где требуется высокая точность цветопередачи. Это музеи, полиграфии, автопокрасочные мастерские, художественные мастерские и пр. |
| 1В | Школы, спортивные объекты, административные здания и промышленные объекты. |
| 3 | В помещениях, где нет особых требований к цветопередаче, например, в тяжелой промышленности. |
| 4 | Внутри помещений не используются, кроме натриевых ламп высокого давления (Ra=20), |
В DIN EN 12464-1 определены типы помещений и требуемых индексах цветопередачи, а также СНиП 23-05-95 в приложениях в качестве рекомендаций.
Проблемы CRI и его аналоги
CRI не всегда дает точные показания, дело в том, что изначально он разрабатывался под источники света с непрерывным спектром. Речь идет о спектральном составе белого света, в нем содержится определенный набор цветов, которые в результате дают белое свечение с определенным оттенком (цветовой температурой).
Спектральный состав света – набор излучений различных длин волн (цветов) в световом потоке. По спектральному составу можно определить степень излучения того или иного цвета.
Когда источник света в своем спектральном составе содержит все видимые длины волн, тогда такой спектр называют непрерывным. Пример:
От полноты спектрального состава зависит и соответствие видимых цветов реальным. Но не все лампы излучают в полном спектре.
У люминесцентных ламп так называемый рваный спектр. Он состоит из отдельных пиков в области различных длин волн. Если вспомнить о том, что мы сказали выше, то CRI не совсем корректно отражает индекс цветопередачи таких светильников.
Справка: В 2007 году Международная комиссия по освещению отметила, что «…индекс цветопередачи, разработанный комиссией[3], обычно неприменим для прогнозирования параметров цветопередачи набора источников света, если в этот набор входят светодиоды белого цвета».
Поэтому для повышения точности измерений светового потока в 2010 году разработали методику CQS, что расшифровывается, как Colour Quality Scale, или рус. Шкала качества цвета. Но и это не дало полноценной оценки качества источников света, потому что в ней не учитывалась насыщенность и тон освещаемых предметов.
И в 2015 году появился ТМ-30-15 – это стандарт, который учитывает больше параметров, а именно, кроме шаблонов, в оценке принимают участие тон, насыщенность и встречающиеся в быту предметы.
Однако ни в одной стране, на момент написания статьи, TM-30-15 не является обязательным для выполнения, но это не мешает уважающим себя производителям проверять продукцию и таким образом.
Зачастую при проверке значения по шкалам CQS и CRI выдают примерно одинаковые результаты, однако, происходит и так, что по TM-30-15 результаты оказываются ниже нормы. Пример измерения плохой цветопередачи светодиодной лампы описан в статье от независимых экспертов: https://geektimes.com/company/lamptest/blog/285034/
Скорее всего, причиной такого результата стал люминофор, специально подобранный для прохождения обязательных тестов, но все равно не обеспечивает нормальной цветопередачи.
Индекс цветопередачи различных типов ламп
Далее мы рассмотрим типовые индексы цветопередачи разных ламп. Индекс зависит от принципа действия и конструкции, а также используемых компонентов светильника. Как уже было сказано, за эталон принимается солнечный свет.
Лампы накаливания
Классические лампы накаливания, хоть и запрещены для использования в большинстве стран по причине их низкого КПД, но они имеют приближенную к солнечному свету цветопередачу, она близка к 100. Имеют выраженный сдвиг в область теплых цветов и ИК-диапазона.
Галогенные лампы
Галогенные лампы дают больший световой поток при том же потреблении мощности, что и лампы накаливания. При этом их цветопередача приблизительно на одинаковом уровне.
Натриевые лампы
Натриевые лампочки мало используются для освещения помещений, где работают люди. Это объясняется как техническими моментами, например, гудящий дроссель, долгий розжиг, так и низким индексом цветопередачи – 40 Ra. Натриевые лампы высокого давления, или ДНаТ используют для освещения больших площадей. Например, в уличном освещении, на фонарных столбах и прожекторах. Такое применение объясняется высоким световым потоком (150 Лм/Вт) и длительным сроком службы, более 25000 часов. Они относятся к газоразрядным источникам света. Имеют рваный спектр, с преобладанием красно-оранжевых тонов.
Тем не менее их используют и для выращивания растений в теплицах и гидропонных системах, благодаря их спектру. Промышленностью выпускаются специальные натриевые лампы для растений, в них выражены необходимые для их роста пики в световом спектре.
Дуговые ртутные лампы или ДРЛ, по сфере использования подобны ДНаТу, за исключением освещения растений. Имеют срок службы около 10000 часов и высокий световой поток в 70–95 Лм/Вт, а их индекс цветопередачи до 40 Ra. Также у них рваный спектральный состав со смещением в область синего цвета и ультрафиолета.
Люминесцентные лампы
Люминесцентные лампы трубчатого типа и компактные люминесцентные лампы имели особую популярность до выхода на рынок дешевой светодиодной продукцией. Основным недостатком является необходимости применения пускорегулирующей аппаратуры, а также рваный спектральный состав света, обычно смещенный в область холодных цветов, но в зависимости от люминофора могут и излучать нейтральный и теплый свет.
Индекс цветопередачи люминесцентных ламп сильно зависит от состава люминофора, изменяется от 60 до 90 и более Ra.
Светодиодные лампы
Как уже было, сказано индекс цветопередачи светодиодных ламп зависит от состава люминофора, которым покрыты кристаллы светодиодов. Индекс лежит в пределах от 80 Ra, хорошим результатом является 90 Ra. Их используют в помещениях любого типа, насколько это позволяют конструктивные особенности.
Заключение
При выборе источника света нужно особое внимание уделить индексу цветопередачи, поскольку от него зависит точность восприятия цветов. Это особенно важно, если вы работаете с цветами, например, рисуете, или выбираете освещения для фотостудии. В любом случае нельзя экономить на освещении, поскольку от этого зависит здоровье ваших глаз.
Что такое индекс цветопередачи и чем он полезен
Многие наверняка замечали, что, включив разные типы ламп в помещении, можно получить разную степень освещенности и цветности окружающих объектов. Разумеется, для комфортного использования каждый выбирает наиболее подходящий тип осветительного прибора. В вопросе управления освещенностью ключевую роль играетиндекс цветопередачи источников света- понятие из физики, выражающее цветопередающие свойства источника света
Характеристика и измерение цветопередачи
Если сравнить разнотипные лампы, то можно увидеть разницу между передачей цветности под лучами люминисцентной или обычной лампой накаливания. В первом случае лампа содержит меньшее количество энергии в красном участке цветового спектра. В итоге лампа накаливания ярче подчеркивает красные цвета. Отсюда вывод, что свойство цветопередачи зависит от спектра излучения конкретного типа ламп.
Идеальным, эталонным источником света считается дневной солнечный свет. Считается, что он содержит максимальное число оттенков спектра, дает более естественную картину. Этот вопрос рассматривался в работе П. Баума в 1948 г. под наванием «Физические аспекты света». В середине XX века ученые стремились разработать систему оценки цветового потенциала любого светового потока. Важно было понять, насколько искусственные источники способны воспроизвести естественные цвета. Затем, в 1970-х, был разработан специальный коэффициент, отражающий цветопередающую способность источника. Для сравнения брали источники с одинаковой «цветотемпературой».
Сегодня основной характеристикой служитиндекс цветопередачи источников света.Измеряется этот параметр при помощи коэффициента Ra (другой вариант – CRI, colour rendering index). Данная физическая величина очень относительна. Эталонный показатель – Ra 100. Оптимальным для зрения человека является уровень 80-100. Обычная бытовая лампочка со спиралью накаливания на 60 Вт передает цвет на уровне Ra 80 (температура цвета – 2680 Кельвин).
Классификация цветопередачи ламп
Для расчёта индекса конкретного типа ламп необходимо определить сдвиг по цвету при освещении набора стандартных восьми оттенков радуги DIN 6169. Это эталонные критерии, введенные специальной Международной комиссией по изучению освещения. В итоге получают коэффициент отклонений цвета от эталона и фиксируют параметры в числовом значении. Оптимальные параметры наблюдаются при меньшей цифре. Если за основной показатель берется Ra 100, то малый процент отклонений даст хорошую цветность, большой – сниженную цветопередачу. При отсутствии отклонений фиксируется уровень Ra 100.
Классы индексов цветопередачи распределяются следующим образом:
Передача цвета в разных видах ламп
Какова степень цветопередачи в разных типах лампочек и какие лучше выбрать? Сегодня известны показатели основных типов современного осветительного оборудования, которое можно встретить в магазинах:
Индекс цветопередачи люминесцентных ламп– 80-90 Ra, хотя встречаются экономичные варианты с Ra 75 и менее. При покупке важно обращать внимание на описание товара, чтобы не было неожиданного эффекта при освещении.
По аналогии с люминисцентными светильниками, светодиоды отличаются по качеству.Индекс цветопередачи светодиодных лампразличается именно в зависимости от уровня качества изделия и может достигать значений Ra 80 и более.
Какие лампы дают самый низкий уровень передачи цвета? Это приборы на основе ртути и натрия, на газовых разрядах. Уровень цветности здесь составит менее Ra 40. Аиндекс цветопередачи лампы накаливания практическиравен уровню Солнца, как и галогеновая продукция. В данном случае Ra близок к 100. Но у них есть недостаток – слабое представление синего оттенка. Есть еще разновидность металлогалогенных светильников, их индекс находится на уровне 90.
Безупречным считается индекс Ra 90-100, поэтому источники света такого типа применяются там, где нужна максимально точная оценка света (лаборатории, производства, медицина). Когда такая точность не играет роли, то допустим уровень менее 80. Для человеческого глаза не слишком различимы отличия в Ra 5, поэтому разницы между Ra 80 и Ra 85 никто не заметит.
В целом для обычной человеческой жизнедеятельности достаточно источника насыщенного света без слишком высокого индекса ЦП. Оптимальный вариант – белый свет, смешанный с красными, синими и зелеными диодами вместо ярких галогеновых лампочек или спирали накаливания. Индекс цветопередачи служит важным параметром для оценки разных осветительных систем и оптимизации, тестирования светоносной продукции, условий ее эксплуатации.
Ознакомились с данным материалом и решили, купить светодиодное освещение по лучшим ценам, тогда перейдите по ссылке.
Индекс цветопередачи (CRI, или RA)
Здравствуйте, сегодня я бы хотел рассказать про индекс цветопередачи источников освещения и почему это важно.
Что такое коэффициент цветопередачи (CRI, или RA)?
Это относительная величина, определяющая, насколько естественно передаются цвета предметов в свете той или иной лампы.
Цветопередающие свойства ламп зависят от характера спектра их излучения. Индекс цветопередачи (СRI/RA) эталонного источника света (т.е. идеально передающего цвет предметов) принят за 100.
Чем ниже этот индекс у лампы, тем хуже ее цветопередающие свойства. Комфортный для человеческого зрения диапазон цветопередачи составляет 80-100Ra.
Солнечный свет: Ra 100
Светодиодные лампы: Ra 60-96
Стандартные люминесцентные лампы: Ra
Спасибо за внимание.
Автор, а можно такое же исследование, но по студийным лампам-вспышкам?
актуально, даже очень
Чем замеряли CRI? Как это возможно корректно сделать в условиях магазина светодиодного освещения?
Моё знакомство со светодиодными ручными (и налобными) фонарями
Решил рассказать о том, как прогрессировало моё заболевание светодиодными (и не только) фонарями, попутно поделюсь некоторыми наблюдениями, характеристиками фонарей (не всеми, люменами и прочим вас мучить не буду, я не эксперт-фонарёвщик) и т.д. Рассказывать буду примерно в том порядке, в котором фонари приобретались.
Самые распространённые бытовые фонарики были в основном «лейками», т.е. состояли из кучки слабых 5мм светодиодов. У самого такой налобник был тогда.
Где-то полгода спустя так получилось, что я открыл для себя ebay и с интересом изучал ассортимент. Ну и наткнулся на свой первый светодиодный фонарик на одном относительно мощном светодиоде (хоть и устаревшим на тот момент XP-E). Ultrafire Cree Q5 SA-9.
Фонарик на тот момент очень впечатлял, по сравнению с продававшимися на каждом углу «лейками». Яркий, переменная фокусировка, алюминиевый корпус, какие-то необычные литиевые аккумуляторы (приобрёл их позже, в комплекте был переходник на 3хААА).
Проводил на нём эксперимент с изменением цвета анодирования после запекания в духовке. Фонарь из чёрного стал рыжим.
Следующим фонариком был клон Sipik SK68 на светодиоде XR-E.
Тут уже надо не кольцо крутить для изменения фокуса, а сдвигать «головку» с линзой относительно светодиода (гусары тихо).
Таких клонов у меня было немало, большинство уже раздарил.
Отличался от предыдущего питанием (1хАА или Li-Ion 14500), размерами и яркостью. Минусы такие-же, как и у предыдущего, разве что качество обработки корпуса приятнее намного. На обычных АА батарейках светил не очень ярко (хотя есть варианты с питанием только от АА 1.5В, такие от обычной батарейки светят уже поярче, чем универсальные).
Также оба фонарика страдали висящими в воздухе светодиодами, теплоотвод был никакой. Доработал этот момент медными радиаторами, помогавшими отводить тепло от центра платы со светодиодом на корпус фонарика.
В поисках информации о выборе и покупке литиевых аккумуляторов и зарядников для них наткнулся на целый форум, посвящённый фонарикам, «фонарёвка».
Вытерев слюни после просмотра фотографий и ассортимента других магазинов, упомянутых на фонарёвке, заказал следующий фонарик: необычный Г-образный Trustfire Z2.
Отличные фонари с прекрасным соотношением цена/качество.
Теперь переходим к малышам-наключникам, первыми (и пока единственными) стали Tank007 E09 и Olight i3s.
(на фото золотистый Olight и коричневый Tank007 с клипсой от олайта, интересно было померить)
Tank007 изначально шёл со знакомым мне устаревшим светодиодом XP-E синеватого оттенка, который позже был заменён мной на нейтральный XP-G2, в Olight сразу стоял нормальный нейтральный XP-G2.
Фонарики просто поразили своей максимальной яркостью от одной батарейки ААА, переплюнут любой ручной фонарь на кучке светодиодов и актуальные на тот момент смартфоны со светодиодными вспышками. И самый главный плюс наключников в том, что они всегда с собой. Конкретно мой Tank007 уже чёрт знает сколько лет на ключах, анодирование почти всё стёрлось, но работает до сих пор и менять его на ждущий на полке Olight пока не собираюсь.
Ах, да, у большинства наключников нет кнопок и включаются они поворотом головы фонарика, сделано это в основном для компактности.
Наворотов у этого фонаря не счесть. Универсальное питание 1.5в АА или 3.7в 14500 Li-Ion. Боковая тактильная кнопка с индикатором (все предыдущие фонари кроме наключников включались через силовые «обратные» кнопки (reverse switch, т.е. она замыкается при обратном ходе, когда отпускаешь кнопку после щелчка)).
Комплектная зарядная станция для лития, т.е. аккумулятор (который тоже в комплекте) не нужно вынимать, фонарь ставится в станцию и заряжается.
Мощный магнит, вполне хорошо держащий фонарь на вертикальной поверхности.
Память режимов, плавная регулировка яркости.
Ну и общее качество конечно супер.
Ручных фонарей уже не мало, а налобного ни одного, как же так?
Ну собственно первым стал Sunrei REE. Неплохой фонарь, двойная оптика (два мелких светодиода для рассеянного света и мощный с рефлектором для дальнего), питание от одной 1.5В АА батарейки, довольно яркий, лёгкий и удобный.
Я давно облизывался на хорошие фонари с боковым светом (или Г-образные), долго выбирал между Nitecore HC30, Xtar H3 и другими, более дешёвыми фонариками. И в один день на какой-то очередной распродаже ухватил моего текущего любимца Skilhunt H03 с нейтральным светом и TIR-оптикой.
Фонарь может быть ручным с удобной клипсой, а может быть налобным. Чаще всего я пользуюсь им как налобным фонарём, ибо у него нереально удобный широкий заливной свет, и огромный запас яркости.
Очень универсальный фонарь.
Казалось бы, всё есть, чего тебе ещё надо, собака.
Ультрафиолетовый фонарик хочу!
Ни один «ультрафиолетовый» брелок или лейка не сравнятся с этим чудом на светодиоде Nichia.
Честно говоря мне фонарь очень понравился, с удовольствием взял бы и себе такой-же, но когда уже был готов заказать. продажи прекращены. Эх.
НЕА! Хочу помесь наключника и налобника, Manker E02H!
Помимо светодиодных есть у меня пара интересных фонарей на лампах накаливания. Varta Palm Light, один из последних фонарей квадратной формы на старой квадратной батарее 3R12.
А эта модель налобника мне неизвестна, питается от тяжёлого кислотного аккумулятора, висящего на ремне через плечо, сам фонарик алюминиевый, лёгкий, выдаёт равномерный свет без хотспота. Предположительно какой-то военный.
Ну собственно на этом пока всё. У меня ещё несколько фонарей висят в «хотелках» в разных магазинах, но пока держусь, не покупаю ничего нового)
Рассказывайте, какие фонарики есть у вас, насколько ярко освещает тропинку экран айфона, какие интересные фонари были в детстве)
Эта лампочка работала 8 лет
Примерно 15 тыс. часов.
Camelion 10.5 Вт E27. Корпус полностью металлический.
Про светодиодные лампы
Наконец-то стали появляться светодиодные лампы со стандартным цоколем е27 с индексом цветопередачи 97-98% и нулевым коэффициентом пульсации за вменяемые деньги, и произошло это практически за последний год. До этого я думал, что ещё долго придётся пользоваться лампами накаливания, потому что светодиоды Sunlike появились довольно давно, но стоили как чугунный мост.
Недавно заходил по каким-то своим мрачным мизантропским делам в Леруа, а там перед развалами дешёвых светодиодных ламп стоят пара человек и вслух выбирают: «Так, нам нужен холодный свет, такие подойдут. » С трудом подавил желание залезть на ближайший стенд с обоями и прочитать горячую проповедь о нормальных светодиодных лампах. Ибо каждый сам трындец своего счастья. Потом будут удивляться, почему у предметов оттенки странноватые и почему всё тёмным выглядит, если написано «заменяет лампу 75Вт».
В общем, я лично мелочиться не стал и ставил в поиске индекс цветопередачи CRI 97-98%. В итоге единицы, и их во всяких Леруа не продают, пришлось отдельно заказывать.
В комнату взял температуру 3000К (чуть желтоватый), в ванную, прихожую и над рабочим столом 4000К (белый). Если нужно в спальню или для создания романтического настроения, то можно жёлтую 2700К.
Хотя ещё зависит от цвета стен и мебели. Тёплые оттенки лучше подчёркиваются тёплым светом и наоборот. Если, например, кухня оранжевая, то тёплый 2700-3000К подчеркнёт, а если синяя, то лучше нейтральный белый 4000К.
Кстати, именно поэтому считаю, что в дизайне интерьера споты должны быть поворотные. В идеале, чтобы крутились в любую сторону, есть такие. Потому что вот внедрили светодиоды, а у них угол света раза в два шире, и что делать тем, у кого всё намертво встроено?