Odwzorowanie barw żarówek LED
Podczas korzystania z różnych źródeł światła można zauważyć, że jedno z nich sprawia, że otoczenie jest jasne i wyraziste, podczas gdy drugie wydaje się pochłaniać część kolorów. Za to zjawisko odpowiedzialny jest specjalny parametr lamp, zwany wskaźnikiem oddawania barw (CRI). Oddawanie barw opisuje zgodność pomiędzy wizualną percepcją koloru a widmem iluminantu.
Co to jest CRI?
Współczynnik oddawania barw jest określany jako CRI (Colour Rendering Index). Termin ten pojawił się w latach 60. Parametr ten jest zdefiniowany jako osiem podstawowych kolorów nienasyconych i sześć drugorzędnych kolorów nasyconych. Kolory te są nazywane kolorami testowymi.
Wskaźnikiem jest Ra i waha się od 0 do 100 Ra. Górna granica 100 Ra to przyjęty współczynnik oddawania barw światła słonecznego. Parametr ten jest raczej arbitralny, ponieważ na oddawanie barw mają wpływ warunki pogodowe, pora dnia i półkula, na którą pada światło.
Podczas pomiaru parametru oddawania barw przez dane urządzenie należy oświetlać kolory testowe ustawione przez urządzenie. Jednocześnie kolory te są oświetlane referencyjnym źródłem światła, którego współczynnik CRI jest jak najbardziej zbliżony do 100 Ra. Następnie porównuje się nasycenie barwy i na podstawie otrzymanej różnicy wyciąga się wniosek o współczynniku oddawania barw badanego produktu.
Mówiąc prościej, wskaźnik oddawania barw pokazuje, jak naturalne wydają się człowiekowi wszystkie kolory i odcienie, gdy oświetla je dana oprawa oświetleniowa. Oko ludzkie jest dostrojone do postrzegania kolorów w świetle słonecznym, dlatego jest ono traktowane jako punkt odniesienia. Ludzkie oko jest w stanie dostosować wyświetlane kolory do konkretnych warunków pogodowych lub pory dnia. Podobna regulacja występuje, gdy obiekty są oświetlane przez świecące elementy w lampach żarowych i urządzeniach halogenowych.
Żarówki LED działają na innej zasadzie, co oznacza, że nie występuje automatyczna korekcja kolorów przez oko. Zauważono, że odcienie czerwieni wyglądają najgorzej w tego typu oświetleniu. W szczególności twarz osoby oświetlonej diodami LED niskiej jakości będzie wydawać się szara. Zastosowanie dobrych opraw LED sprawi, że kolor będzie cieplejszy tylko o kilka odcieni. Ale nie oddaje też w pełni efektu rumieńca.
Najbardziej komfortowe są modele o współczynniku oddawania barw wynoszącym co najmniej 80 Ra. W miejscach pracy i obszarach o wysokich wymaganiach oświetleniowych lepiej jest osiągnąć wartość 90, a nawet 100 Ra.
To jest widok godny uwagi: Zielona skóra lub wiek obrzydliwego światła. Wskaźnik CRI
Jak zmierzyć współczynnik oddawania barw?
Wskaźnik oddawania barw jest mierzony na podstawie odchylenia światła pozornego od światła naturalnego. Im jest on mniejszy, tym lepsze są parametry źródła światła.
W poniższej tabeli przedstawiono wartość współczynnika CRI i odpowiednie charakterystyki oświetlenia.
| Charakterystyka | Stopień naukowy | CRI |
|---|---|---|
| Niska | 4 | |
| Wystarczająca ilość | 3 | 40-59 |
| Dobra | 2В | 60-69 |
| Dobra | 2А | 70-79 |
| Bardzo dobry | 1В | 80-89 |
| Bardzo dobry | 1А | > 90 |
Istnieją systemy algorytmów matematycznych służących do oceny oddawania barw. Porównują oni zmiany emisji w skali spektralnej urządzenia z emisją z referencyjnego źródła światła. Wartości te odejmuje się od 100 i otrzymuje się wskaźnik CRI.
Jeśli różnica między kolorami jest nieznaczna, do źródła przypisywana jest wartość 100 Ra.
Wskaźnik oddawania barw
Przyjrzyjmy się współczynnikom oddawania barw najpopularniejszych opraw oświetleniowych. Wskaźnik ten zależy od konstrukcji oprawy, zasady działania i jakości zastosowanych elementów.
Lampy sodowe
Lampy sodowe są specyficznym źródłem światła i nie są często stosowane w pomieszczeniach z pracującym personelem. Ograniczenia wynikają z następujących cech
- podczas pracy głośno szumi;
- długo trwa zapalanie;
- niski współczynnik oddawania barw wynoszący ok. 40 Ra.
Wysokociśnieniowe oprawy sodowe są powszechnie stosowane w latarniach ulicznych i reflektorach. Charakteryzują się imponującym strumieniem świetlnym około 150 lm/W i żywotności 25 000 godzin.
Są to wyładowcze źródła światła o równomiernym widmie z przewagą odcieni czerwono-pomarańczowych. Takie spektrum pozwala na stosowanie tych urządzeń jako źródła światła dla roślin w szklarniach.
Lampy halogenowe
Halogenowe źródła światła charakteryzują się wysokim strumieniem świetlnym, dużym zużyciem energii i wysokim oddawaniem barw. Wartość ta jest bardzo zbliżona do światła dziennego i często przyjmuje się ją jako 100 Ra.
Lampy żarowe
Konwencjonalne żarówki stopniowo znikają z półek sklepowych ze względu na ich niską wydajność. Mają one jednak jedną wyraźną zaletę: bliskość światła słonecznego ... przy świetle słonecznym o współczynniku oddawania barw 100 Ra. Następuje znaczne przesunięcie w kierunku cieplejszych odcieni zakresu podczerwieni.
Lampy fluorescencyjne
Przez długi czas lampy fluorescencyjne cieszyły się zainteresowaniem ze względu na ich energooszczędność i bezpieczeństwo. Jednak pojawienie się dużej liczby niedrogich urządzeń LED nieco zmniejszyło popyt i zepchnęło fluorescencyjne źródła światła na dalszy plan.
Urządzenia charakteryzują się nierównomiernym widmem, wyraźnie skłaniającym się ku chłodniejszym odcieniom. Nie mogą one działać stabilnie bez specjalnych stateczników.
Współczynnik oddawania barw zależy od zawartości fosforu w lampie, 60 Ra do 90 Ra. Wyższe wartości są charakterystyczne dla luminoforów pięcioskładnikowych.
Lampy LED
W lampach LED również stosuje się luminofor. Obejmuje ona kryształy diody LED i wpływa na współczynnik oddawania barw. Współczynnik oddawania barw nowoczesnych żarówek LED zaczyna się od 80 Ra. Optymalną wartością wydaje się być 90 Ra, ale można też znaleźć wyższe wartości. Lampy te są aktywnie wykorzystywane we wszystkich typach pomieszczeń bez żadnych ograniczeń.
DRL
Łukowe lampy rtęciowe (ARL) są dość mocnymi źródłami światła o charakterystyce i zastosowaniach podobnych do lamp sodowych. Urządzenia te charakteryzują się trwałością eksploatacyjną do 10 000 godzin i zapewniają Strumień świetlny wynosi ok. 95 lm/W. Współczynnik oddawania barw jest niski, rzadko przekracza 40 Ra. Widmo wykazuje znaczne przesunięcie w kierunku koloru niebieskiego i UV.
