Цветовая температура и индекс цветопередачи. Индекс цветопередачи и другие характеристики светодиодных ламп
Индекс цветопередачи – что это? На этот параметр при выборе светодиодного источника освещения обращается недостаточно внимания. Однако именно от него зависит, насколько реально будет выглядеть освещаемый объект.
На что влияет цветопередача (CRI)?
Цветопередача CRI – это величина, определяющая, насколько естественно выглядят объекты в свете какой-либо лампы. Она также называется индексом цветопередачи и коэффициентом передачи, и может обозначаться как CRI, так и Ra. Поток света любой лампы имеет собственный индекс цветопередачи. Если он низкий, то цвета и оттенки предметов в помещении будут выглядеть неестественно.
Это может иметь значение не только для галерей, выставочных помещений, торговых залов и бутиков, но и для жилой квартиры. Например, дорогостоящие отделочные материалы и предметы декора потеряют свою презентабельность, если сэкономить на качественных источниках света с высоким CRI.
Индекс цветопередачи 80 Ra – что это?
Что это – индекс цветопередачи 80 Ra? На сегодняшний день в светодизайне этот параметр упоминается все чаще.
- Солнечный цвет имеет индекс цветопередачи в 100 Ra;
- Для бюджетных моделей люминесцентных ламп характерен показатель в 60-70 Ra, модели известных брендов способны воспроизводить поток света в 80-90 Ra;
- Лампы накаливания и галогенные лампы имеют индекс цветопередачи, близкий к 100 Ra;
- Качественные светодиодные источники – от 80 Ra и выше.
Цветопередача именно в 80 Ra считается оптимальной для человеческого зрения, и не создает эффекта «тусклого» или искажающего свечения. Поэтому этот порог значения должен быть определяющим при выборе лампы. Все, что ниже этого показателя, будет ухудшать естественное восприятие цветов и искажать реальные оттенки освещаемых предметов.
Почему цветопередача 80 Ra считается наиболее удачной?
Современные LED-лампы, имеющие цветопередачу 80 Ra , обладают способностью точно передавать естественные цвета и оттенки предметов. Это качество позволяет использовать их не только в жилых, но и общественных помещениях. Например, – удачное решение для создания направленной подсветки как в квартирах, так и офисах и бутиках. Поток света в 80 Ra при высокой яркости и узком угле рассеивания обеспечит естественную передачу оттенков освещаемых предметов.
В ассортименте нашей компании представлены накладные, встраиваемые, подвесные и другие виды светодиодных светильников с индексом цветопередачи 80 Ra. Этот параметр подойдет для создания качественной подсветки жилых и общественных помещений.
Обращали внимание, как сильно отличаются, например, фотографии, сделанные на улице при естественном освещении и в помещении, при освещении искусственном? Почему же так видны отличия? Это связано с таким параметром, как индекс цветопередачи лампы.
Что же это такое? Этот параметр позволяет охарактеризовать, насколько уровень цвета предмета при определенном освещении соответствует действительному уровню его цвета. Подобное определение принято на международном уровне.
Как вы понимаете, при разных типах освещения восприятие цвета предмета может быть различным. Вспомните, как часто обычный человек со здоровым цветом кожи выглядит бледным или желтоватым при нахождении в помещении с искусственным освещением. При этом даже лампы с одинаковым световым потоком, но разных типов могут передать цвет по-разному. Это связано с тем, что для спектра свечения характерна некоторая неравномерность, и цвет передается по-разному в зависимости от энергии лампочки в конкретном цветовом спектре.
Что такое цветопередача, мы разобрались. А ее индекс используется для количественного обозначения восприятия цветов. Он может быть в диапазоне 0-100, и это число показывает, насколько цвета предмета соответствуют естественным при том или ином типе освещения. Конечно, идеальное значение равно ста-,такой свет практически полностью идентичен солнечному в части цветопередачи. Обозначается этот индекс аббревиатурой CRI, что означает colour rendering index.
Метод расчета этого индекса был предложен в 70-х годах прошлого века. Он подразумевал расчет сдвигов цвета от так называемых эталонных значений. 
Как правило, для расчета берутся 8 цветов цветового спектра, среди которых есть оттенки грязновато-розового, светлого коричневого, оливкового и более насыщенного светлого зеленого, бирюзы, нежно-голубого, светло-фиолетового и пурпура. И чем более наш источник цвета соответствует при цветопередаче эталонным цветам, тем выше его индекс цветопередачи. Чем ниже значение индекса, тем, соответственно, хуже цветопередача.
Индекс цветопередачи ламп накаливания
А ведь совсем не случайно большинство людей предпочитают всем остальным. И это невзирая на тот факт, что эти лампы быстро выходят из строя, неэкономичны и имеют множество превосходящих их, более современных аналогов. Но тем не менее эти лампы, безусловно, впереди по одному параметру – это индекс цветопередачи, который максимально близок к 100 и составляет более 90. Их характеризует и очень хорошая степень передачи цвета (1А-максимальное значение).
Индекс цветопередачи люминесцентных ламп
Эти лампы тоже отличает достаточно высокое значение индекса, но он очень варьируется в зависимости от конструкции. Попросту говоря, чем проще конструкция, тем хуже индекс. Наиболее высоким значением характеризуются лампы с люминофором из пяти компонентов-, он не уступает этому значению у ламп накаливания (то есть составляет от 90 и выше). Если в числе компонентов лампы три, то индекс уже чуть ниже и составляет от 80 до 90, при этом падает и степень передачи цвета до значения 1В. Для еще более простых моделей значение индекса может быть еще ниже и составлять от шестидесяти до 79. Так что, как видите, при выборе очень важно обратить внимание на параметр индекса, иначе качество цветопередачи может вас сильно разочаровать.
Индекс цветопередачи галогенных ламп
Еще одним отличным, с точки зрения цветопередачи, вариантом являются . Значение их индекса цветопередачи также достаточно высоко и, как правило, составляет 90 и более. Но не забывайте, что использование этих ламп потребует от вас подключения понижающего трансформатора, что несколько усложняет процесс их монтажа. Но по части цветопередачи эти лампы являются очень хорошим выбором.
Индекс цветопередачи светодиодных ламп
С цветопередачей не все так просто. Этот показатель очень сильно связан с тем фактом, кто является производителем вашей лампочки. Надо отметить, что колебания в значении индекса в зависимости от фирмы-производителя могут быть довольно значительны и могут составлять от шестидесяти до 89. Класс цветопередачи также у разных светодиодных ламп может быть различным. Но в целом эти лампы считаются тоже весьма неплохим вариантом в части цветопередачи и их можно смело выбирать для своего дома.
А вот покупать так называемые мы вам не советуем. Их индекс цветопередачи очень низок и не превышает сорока, а это значит, что использовать подобные лампы в жилых помещениях не стоит.
Подробней характеристики цветопередачи в соотношении со степенью и коэффициентом цветопередачи можно посмотреть в таблице.
Следует отметить, что не стоит обязательно стремиться к стопроцентному индексу цветопередачи. Диапазон значений индекса, комфортных для зрения человека, составляет от восьмидесяти до ста. Причем разница значений между 90 и 100 глазу не слишком видна.
В зависимости от уровня цветопередачи разные лампы используются в разных помещениях. Это также стоит учитывать при выборе и покупке лампы. Существует шесть основных уровней цветопередачи.
Очень важно использовать лампы 1А в помещениях, где особенно важна цветопередача и яркость освещения. Помимо жилых и офисных помещений к этой категории можно отнести музеи, типографии, а также примерочные в магазинах одежды.
Уровень освещения 1В чаще применяется в бытовых целях, в том числе он широко используется для освещения школьных и дошкольных учебных заведений, спортзалов и стадионов, . Для этих же целей могут использоваться и лампы 2а, которые обладают примерно схожими характеристиками.
Третий класс ламп применяется не так широко, преимущественно там, где не очень важна цветопередача и яркость освещения. Это могут быть , промышленные помещения, где не так важна цветопередача.
А вот лампы 4 класса для помещений не слишком подходят, их цветопередача оставляет желать лучшего.
Известно, что две лампы разного типа, даже с одной и той же цветовой температурой, например люминесцентная лампа и лампа накаливания, зачастую по-разному передают цвета освещаемых ими объектов. Люминесцентная лампа, по сравнению с лампой накаливания, имеет меньше энергии в красной области спектра, поэтому красный цвет выглядит ярче при освещении тела лампой накаливания, чем при освещении того же самого тела люминесцентной лампой той же цветовой температуры. Так, цветопередающие свойства различных ламп напрямую зависят от характера спектра их излучения.
Параметр, характеризующий степень соответствия естественного цвета объекта видимому цвету этого объекта при освещении его данным источником света, называется индексом цветопередачи Rа, или коэффициентом цветопередачи, по-английски colour rendering index, или сокращенно CRI.
Эта величина является относительной, и Rа эталонного источника света принят равным 100. При этом комфортным для человеческого глаза является диапазон индексов цветопередачи от 80 до 100, например обычная лампа накаливания мощностью 60 Вт имеет индекс цветопередачи Rа равный 80, при цветовой температуре 2680К.
В исследованиях в качестве ориентира используют дневной свет, с которым и сравнивают свет электрических ламп. В 1948 году Питер Баум, в работе «Физические аспекты цвета: введение в научное исследование цветовых стимулов и цветовых ощущений», написал: «дневной свет содержит большое разнообразие цветов, что позволяет легко различать незначительные оттенки, и цвета окружающих нас объектов, очевидно, выглядят естественно».
В середине 20 века ученые стали делать попытки оценить способность искусственных источников света точно воспроизводить естественные цвета, и приблизительно в 1960-х или 1970-х годах термин «коэффициент цветопередачи» начал применяться. CRI использовали для сравнения источников света непрерывного спектра, с индексом цветопередачи выше 90. Технически же сравнивать индекс цветопередачи можно только у источников света, которые имеют одинаковую цветовую температуру.
Чтобы получить значение индекса цветопередачи для конкретной электрической лампы, определяют сдвиг цвета при освещении 8 стандартных эталонных цветов (DIN 6169) исследуемой лампой. Расчет производится по методике Международной комиссии по освещению (CIE), которая дает численное значение отклонения цвета от эталонов.
Чем отклонение меньше, тем лучше параметры цветопередачи тестируемой лампы, и, соответственно, выше индекс ее цветопередачи. По итогам измерений, средние значения отклонений вычитаются из 100, и получается точное числовое значение индекса цветопередачи. Так, при малых отклонениях Ra будет ближе к 100, а при больших - значительно меньше. Если отклонений нет, то источнику присваивается значение Rа равное 100.
Для сравнения цветовых температур диапазона от 2000К до 5000К, в качестве эталонного источника служит «излучатель черного тела», а для более высоких цветовых температур - дневной свет. Важно помнить, тем не менее, что ни лампы накаливания, ни небо северного полушария не обладают идеальной цветопередачей, однако их индекс цветопередачи принят равным 100. Между тем, лампы накаливания слабы при освещении синих оттенков, а небо (7500К) - при освещении красных тонов.
Практически индекс цветопередачи от 90 до 100 считается безупречным, и область применения таких источников включает в себя и те сферы, где важна очень точная оценка цвета. Ra от 80 до 90 считаются хорошими показателями, и если в той или иной ситуации точная оценка цвета не важна, но требуется качественная цветопередача, такие источники света подойдут.
Если цветопередача не важна, то допустимы источники света с удовлетворительными и плохими показателями, то есть с Ra меньше 80. Вообще, различия в этих величинах менее чем на 5 единиц мало заметны, и на глаз отличить 80 и 84 отнюдь непросто.
Средние значения коэффициентов цветопередачи ламп различных типов известны. Свет ламп накаливания, равно как и свет , близок к солнечному, и значение Ra для них приближается к 100. Индекс цветопередачи металлогалогенных газоразрядных ламп высокого давления также достигает 90 и выше. Люминесцентные лампы многих производителей имеют достаточно высокие показатели Ra от 80 до 90, но некоторые бюджетные модели могут иметь и Ra меньше 75, в любом случае, следует обращать внимание на характеристики, указанные на упаковке.
Также как и люминесцентные, в зависимости от качества могут розниться по индексу цветопередачи, однако лучшие экземпляры показывают значение Ra 80 и выше. Наиболее низким индексом цветопередачи отличаются ртутные и натриевые газоразрядные лампы, здесь Ra меньше 40.
Относительно конкретно светодиодов проводились исследования, в которых рассматривались как красно-зелено-синие светодиоды, так и покрытые фосфором белые светодиоды.
Была проведена оценка, из которой последовало, что имели коэффициенты цветопередачи в районе 20, но при передаче цветов показали себя хорошо, поскольку видимая насыщенность конкретных цветов повышалась без смещения цветопередачи оттенков. При этом белый свет, полученный смешиванием света красных, зеленых и синих светодиодов оказывается предпочтительнее, чем свет галогенных ламп и ламп накаливания, несмотря на высокие индексы цветопередачи последних.
По результатам исследований, Международная комиссия по освещению заключила: «индекс цветопередачи, разработанный комиссией, обычно неприменим для прогнозирования параметров цветопередачи набора источников света, если в этот набор входят светодиоды белого цвета».
Таким образом, коэффициент цветопередачи Ra может служить одним из информационных параметров, используемых для оценки и светодиодных систем освещения, однако, для получения максимально приемлемых результатов, необходимы предварительные тесты и индивидуальные оценки изделия прямо на месте предполагаемой эксплуатации.
Все, кто разбирался с качеством света светодиодных ламп и все, кто читал мои статьи о светодиодных лампах, знают о таком параметре, как индекс цветопередачи (CRI, он же Ra). Считается, что у качественного света для жилых помещений CRI должен быть не меньше 80.
Недавно я столкнулся с лампой , CRI у которой был вполне приличным - 83.4, но она давала очень неприятный зеленоватый свет.
Я попытался разобраться, что с ней не так.
Индекс цветопередачи или colour rendering index - CRI (ru.wikipedia.org/wiki/Индекс_цветопередачи) - параметр, характеризующий уровень соответствия естественного цвета тела видимому (кажущемуся) цвету этого тела при освещении его данным источником света был предложен в 1965 году.
CRI - это средний уровень передачи восьми цветов R1-R8.
Иногда, помимо CRI, указывается и измеряется индекс передачи красного цвета R9. Этот индекс влияет на качество передачи тона человеческой кожи. На lamptest.ru измеренный индекс R9 указан в карточке каждой лампы.
Ещё в 2007 году Международная комиссия по освещению отметила, что «…индекс цветопередачи, обычно неприменим для прогнозирования параметров цветопередачи набора источников света, если в этот набор входят светодиоды белого цвета», однако так вышло, что все производители светодиодных ламп используют именно CRI.
В 2010 году, для более точной оценки качества передачи цвета, была разработана методика Color Quality Scale (CQS), оценивающая качество света по пятнадцати цветам.
В 2015 года был разработан стандарт ТМ-30-15, который оценивает качество света по 99 цветам.
У хороших ламп значения всех трёх индексов приблизительно равны.
А теперь вернёмся к лампе Gauss 207707102 190Lm 2W 2700K G4 12V, из-за которой я и затеял всё это исследование. Её цветовые индексы выглядят удивительно.
Значение CRI достаточно высокое - 83.4, TM30 Rf - 84.3, а вот CQS очень низкий - 35.8. Похоже, хитрый китаец намешал люминофор так, чтобы хорошо передавались именно те 8 цветов, которые учитываются при измерении CRI. Удивительно, что результат вроде как самого продвинутого индекса TM30 также оказался высоким.
Замечу, что из всех 1244 ламп, параметры которых я измерял, только у одной оказался такой низкий уровень индекса CQS. Даже у самых плохих безымянных китайских лампочек с CRI 60, CQS составляет не менее 50.
Я начал изучать значения CQS у ламп и выяснил, что встречается довольно много ламп, у которых CRI больше 80, а значение CQS составляет чуть выше 70, но свет таких ламп визуально вполне комфортный. А вот у некоторых ламп с CRI больше 80, CQS оказался около 60 и свет таких ламп визуально зеленоватый или желтоватый.
Возникает вопрос, что с этим всем делать. Наверное придётся добавлять на lamptest значение CQS и учитывать его при расчёте итоговой оценки ламп, чтобы не могло получится, что лампа с высоким CRI, но некомфортным светом получала высокую оценку.
P.S: Для развития проекта lamptest.ru ищу
1. PHP-программиста, готового помочь с доработкой сайта.
2. Помощников, готовых заниматься покупкой и возвратом ламп в магазинах.
3. Лаборатории с фотометрическим шаром, готовые бесплатно измерить световой поток десятка моих образцов (для подтверждения точности моих измерений).
4. Человека, делавшего формулу расчёта оценки качества ламп в Excel (всё перелопатил, не могу найти контакты).
2017, Алексей Надёжин
Что такое индекс цветопередачи? Разобраться можно на примере двух ламп: люминесцентной и накаливания, обе имеют одинаковые , но освещаемые ими предметы выглядят по-разному. Почему это происходит? Люминофоровая лампа имеет в красном промежутке спектра меньшую энергию, чем , в результате оттенки красного цвета кажутся насыщеннее и ярче, когда на него падает свет от лампы накаливания. Так, свойства передачи света для разных ламп имеют зависимость от спектрального излучения.
Сравнение индекса цветопередачи для разных типов ламп
Величина, характеризующая степень соответствия естественного цвета предмета видимому цвету при освещении его конкретным источником света, носит название индекс цветопередачи (CRI или R a), по-другому, коэффициент цветопередачи. Переведя на общедоступный язык, можно сказать, что эта характеристика позволяет определить, насколько натурально выглядит вещь под действием того или иного осветительного прибора.
За эталон принята цифра 100, соответствующая естественному солнечному свету. Комфортное значение для восприятия глаз входит в диапазон, минимальный порог которого – 80, максимальный – 100. Газоразрядные приборы имеют CRI 90 и выше. Индекс цветопередачи люминесцентных ламп лежит в пределах от 80 до 90, но у дешевых лампочек он ниже. На коробке обычно указывается этот коэффициент. При покупке лампы не следует пренебрегать этой цифрой.
Всем знакома и любима лампочка накаливания, до недавних пор она была самым распространенным осветительным прибором. Она имеет свои плюсы и минусы. Положительным моментом можно считать то, что цветопередача лампы накаливания близка к 100. Примерно такое же значение имеют «галогенки».
Хорошо зарекомендовали себя светодиодные лампочки. Они обладают целым рядом преимуществ: это и хорошая светоотдача, и низкая мощность потребления, что позволяет им по праву называться энергосберегающими. У разных производителей индекс цветопередачи светодиодных ламп различен. Некоторые образцы высокого качества имеют значение CRI 80. В дешевом варианте для изготовления светильника на основе светодиода использованы материалы низкого качества.
Чем натуральней кажется цвет освещаемого предмета, тем лучше характеристика цветопередачи этого осветительного прибора.
Если взять любой источник света с индексом цветопередачи R a = 100, то нетрудно заметить, что его излучение оптимально отображает все цвета. Такое освещение соответствует естественному солнечному свету.
В таблице даны сравнительные характеристики индекса цветопередачи для разных типов ламп.
Практическое применение
Обычно источники света с высоким индексом цветопередачи освещают многие предметы так, что они кажутся красивее и лучше, чем при освещении лампами с маленьким CRI. Это свойство можно использовать в некоторых сферах деятельности, например, для получения качественных снимков.
Можно дать некоторые рекомендации для использования осветительных приборов в различных торговых точках. В мебельных магазинах рекомендуется применение теплого свечения. Лампы с приблизительной цветовой температурой, равной 250 K и индексом цветопередачи около 85 единиц, будут выгодно подсвечивать диван или кресло.
Различные отделочные материалы, такие как обои или краски, нуждаются в четком рассмотрении. Здесь можно использовать источники света с индексом от 90 до 100. Температура цвета при этом должна быть в районе 5 000 К. Такие же характеристики нужны для или тканей.
Для удачного освещения кожаных изделий, например, обуви, нужен теплый свет (2 500 К) с цветопередачей 80 или 90.
Для удобства потребителей величина индекса цветопередачи подразделяется на шесть уровней.
Самым высоким считается уровень А1. Осветительные приборы этого уровня применяются в тех местах, где требуется высокая точность передачи цвета, например, в музеях, торговых точках по продаже тканей, штор, одежды и так далее.
Уровень цветопередачи 1В включает в себя люминесцентные лампы, предназначенные для установки в зданиях, где необходимо создание рабочей обстановки и концентрации внимания. К таким объектам относятся учебные заведения, администрации, промышленные предприятия.
Лампы уровня 2А имеют хорошие характеристики цветопередачи.
Лампы уровня 3 применяются в тех случаях, когда точность восприятия цвета не играет большой роли.