Kas yra lempos spalvų perteikimo indeksas?

Yra žinoma, kad dvi skirtingų tipų lempos, net ir esant vienodai spalvų temperatūrai, tokios kaip fluorescencinė lempa ir kaitrinė lemputė, dažnai perteikia jų apšviestų objektų spalvas skirtingais būdais. Liuminescencinė lempa, palyginti su kaitrine lempa, turi mažiau energijos raudonojoje spektro srityje, todėl raudona spalva atrodo ryškesnė, kai kaitrinė lempa apšviečia kūną, nei tada, kai fluorescencinė lempa apšviečia tą patį kūną, esant tokiai pačiai spalvų temperatūrai. Taigi įvairių lempų spalvų perteikimo savybės tiesiogiai priklauso nuo jų spinduliuotės spektro pobūdžio.

Parametras, apibūdinantis natūralios objekto spalvos ir matomos to objekto spalvos atitikimo laipsnį, kai apšviestas šis šviesos šaltinis, angliškai vadinamas spalvų perteikimo indeksu Ra arba spalvų perteikimo koeficientu. spalvų perteikimo indeksas arba trumpai CRI.

Ši vertė yra santykinė, o etaloninio šviesos šaltinio Ra yra lygi 100. Tuo pačiu metu žmogaus akiai yra tinkamas spalvų perteikimo rodiklių diapazonas nuo 80 iki 100, pvz. įprastos 60 W kaitrinės lempos spalvos perteikimo indeksas Ra yra 80, esant 2680 K spalvų temperatūrai.

Tyrimuose dienos šviesa naudojama kaip gairė, su kuria lyginama elektros lempų šviesa. 1948 m. Peteris Baumas savo darbe „Fiziniai spalvų aspektai: įvadas į mokslinį spalvų paskatų ir spalvų pojūčių tyrimą“ rašė: „Dienos šviesoje yra daug įvairių spalvų, todėl lengva atskirti smulkesnius atspalvius, o aplink mus esančių objektų spalvos akivaizdžiai atrodo natūraliai “.

XX amžiaus viduryje mokslininkai pradėjo bandyti įvertinti dirbtinių šviesos šaltinių sugebėjimą tiksliai atkartoti natūralias spalvas, o maždaug 1960–1970 metais buvo pradėtas vartoti terminas „spalvų perteikimo koeficientas“. CRI buvo naudojamas palyginti nepertraukiamo spektro šviesos šaltinius, kurių spalvų perteikimo indeksas yra didesnis nei 90. Techniškai spalvų perteikimo indeksą galima palyginti tik su šviesos šaltiniais, kurių spalvos temperatūra yra tokia pati.

Norint gauti tam tikros elektrinės lempos spalvų perteikimo indekso vertę, spalvos pokytis nustatomas apšviečiant 8 standartines etalonines spalvas (DIN 6169) tiriamąją lempą. Skaičiavimas atliktas pagal Tarptautinės apšvietimo komisijos (CIE) metodiką, kuri pateikia skaitmeninę spalvos nuokrypio nuo standartų vertę.

Kuo mažesnis nuokrypis, tuo geresni bandomosios lempos spalvų perteikimo parametrai ir, atitinkamai, didesnis jo spalvos perteikimo indeksas. Pagal matavimo rezultatus vidutinės nuokrypio vertės atimamos iš 100 ir gaunama tiksli spalvų perteikimo indekso skaitinė vertė. Taigi, esant mažiems nuokrypiams, Ra bus artimesnis 100, o esant dideliems nuokrypiams, jis bus daug mažesnis. Jei nėra nukrypimų, šaltiniui priskiriama Ra vertė, lygi 100.

Norint palyginti spalvų diapazoną nuo 2000K iki 5000K, kaip atskaitos šaltinis naudojamas „juodųjų kūnų skleidėjas“, o aukštesnei spalvų temperatūrai naudojama dienos šviesa. Vis dėlto svarbu atsiminti, kad nei kaitrinės lempos, nei šiaurinio pusrutulio dangus neturi tobulai spalvų perteikimo, tačiau manoma, kad jų spalvų perteikimo indeksas yra 100. Tuo tarpu kaitrinės lempos yra silpnos, kai apšviečia mėlynus atspalvius, ir dangus (7500K), kai apšviečia raudoni tonai. .

Praktiškai spalvų perteikimo indeksas nuo 90 iki 100 laikomas nepriekaištingu, o tokių šaltinių taikymo sritis apima tas sritis, kuriose svarbu labai tikslus spalvų įvertinimas. Ra nuo 80 iki 90 yra laikomi gerais rodikliais, ir jei konkrečioje situacijoje tikslus spalvų įvertinimas nėra svarbus, tačiau reikalinga aukštos kokybės spalvų atkūrimas, tokie šviesos šaltiniai yra tinkami.

Jei spalvų atkūrimas nėra svarbus, tada priimtini šviesos šaltiniai, kurių veikimas yra prastas ir blogas, tai yra, kai Ra yra mažesnis nei 80. Apskritai šių verčių skirtumai mažiau nei 5 vienetais yra sunkiai pastebimi, o atskirti 80 ir 84 jokiu būdu nėra lengva.

Yra žinomi vidutiniai įvairių tipų lempų spalvų perteikimo koeficientai. Kaitrinė, taip pat ir šviesa halogeninės lempos, yra arti saulės, o Ra vertė jiems yra artima 100. Aukšto slėgio metalų halogenidų išlydžio lempų spalvų perteikimo indeksas taip pat siekia 90 ir daugiau. Daugelio gamintojų fluorescencinės lempos turi gana aukštą Ra vertę nuo 80 iki 90, tačiau kai kuriuose biudžetiniuose modeliuose Ra gali būti mažesnė nei 75, bet kokiu atveju turėtumėte atkreipti dėmesį į pakuotėje nurodytas savybes.

LED lemputės, taip pat liuminescenciniai, atsižvelgiant į kokybę, jie gali skirtis pagal spalvų perteikimo indeksą, tačiau geriausi pavyzdžiai rodo Ra 80 ir didesnę vertę. Gyvsidabrio ir natrio išlydžio lempos skiriasi mažiausiu spalvų perteikimo indeksu, čia Ra yra mažesnis nei 40.

Palyginti su šviesos diodais, buvo atlikti tyrimai, kuriuose buvo apsvarstyti tiek raudonai žaliai-mėlyni, tiek fosforu dengti balti šviesos diodai.

Buvo atliktas vertinimas, kuriuo remiantis buvo remtasi tuo RGB šviesos diodai turėjo spalvų perteikimo koeficientus maždaug 20, tačiau, teikdami spalvas, jie gerai parodė, nes matomas konkrečių spalvų sodrumas padidėjo nekeičiant atspalvių. Šiuo atveju balta šviesa, gaunama maišant raudonos, žalios ir mėlynos spalvos šviesos diodus, yra geriau už halogeninių ir kaitrinių lempų, nepaisant aukštų pastarųjų spalvų perteikimo rodiklius, apšvietimą.

Remiantis tyrimais, Tarptautinė apšvietimo komisija padarė išvadą: „komisijos parengtas spalvų perteikimo indeksas paprastai netaikomas numatant šviesos šaltinių rinkinio spalvų perteikimo parametrus, jei šiame rinkinyje yra balti šviesos diodai“.

Taigi, spalvų perteikimo koeficientas Ra gali būti naudojamas kaip vienas iš informacijos parametrų, naudojamų vertinant ir LED apšvietimo sistemas, tačiau norint gauti priimtiniausius rezultatus, reikia atlikti išankstinius bandymus ir atskirų gaminių vertinimus numatytos operacijos vietoje.