Ob vsej raznolikosti sodobnih svetlobnih virov v vsakdanjem življenju in sobni razsvetljavi so LED in fluorescenčne sijalke vodilne; njihova glavna težava in tema za razpravo ni varčevanje z energijo, ampak indeks upodabljanja barv in kakovost svetlobe. To je parameter, ki v veliki meri določa udobje pri delu pod umetno svetlobo. V tem članku bomo govorili o tem, kaj je indeks barvnega upodabljanja, kakšen naj bi bil in kako se meri.
Opredelitev in zgodovinsko ozadje
Indeks upodabljanja barv je vrednost, dobljena iz razmerja med dejansko barvo in vidno ali navidezno barvo predmetov. Z drugimi besedami, kaže, koliko barve predmetov, ki jih osvetljuje umetni vir svetlobe, ustrezajo resnici. Označen je kot Ra ali CRI, skrajšano iz angleščine. Indeks barvnega upodabljanja, ki v dobesednem prevodu zveni kot "Indeks upodabljanja barv".
CRI je samo ena metoda za določanje barvnega upodabljanja. Vse proizvajalce svetlobe je treba preveriti pri vseh svetlobnih virih. Ta definicija se je pojavila okoli leta 1960-1970. Do leta 1974 je bila barvna reprodukcija preverjena s primerjavo nabora 8 barv, nato pa je bilo dodanih 6 dodatnih. Zato se pri merjenju indeksa (koeficienta) barvnega upodabljanja uporablja 8 ali 14 barv, ki so navedene v DIN 6169.
V tem primeru je obvezno preverjanje primerjava prvih 8 barv spektra, primerjava 14 barv se izvede po potrebi ali za posebne namene, vendar se pri izračunu indeksa ne upoštevajo.
Merjenje indeksa upodabljanja barv
Indeks barvnega upodabljanja se meri pri načrtovanju svetlobnih virov. V ta namen se preučevani svetlobni vir osvetli na predlogi ali verifikacijski tabeli, na kateri se uporabljajo standardizirane barve R1 - R8.
Naslednji korak je osvetliti predlogo za preverjanje z referenčnim virom svetlobe in odčitati odčitke instrumentov za določitev barv.
Po obdelavi pridobljenih podatkov po metodi CIE in dobljenem odstopanju dobljenih barv od referenčnih.
Barve so označene kot Ri, kjer je i barvna številka. Njihova imena:
- R1 je posušena vrtnica.
- R2 je gorčica.
- R3 - svetlo zelena.
- R4 je svetlo zelena.
- R5 - turkizna
- R6 - nebesno modra.
- R7 - vijolična aster.
- R8 je lila.
Posledično dobimo številko od 0 do 100. Indeks barvnega upodabljanja, enak 100, ima sončno svetlobo. Manjša je dobljena vrednost, slabše se reproducirajo barve. Dobljene vrednosti je mogoče razčleniti v stopinje, navedene v spodnji tabeli.
Tudi včasih oceni 9 dodam barvo - temno rdečo.
DIN 5035 opisuje, kje je mogoče uporabiti svetilke z določeno stopnjo barvnega upodabljanja:
DIN EN 12464-1 kot priporočila opredeljuje vrste prostorov in zahtevane indekse barvne reprodukcije ter SNiP 23-05-95 v prilogah.
Težave s CRI in njihovi analogi
CRI ne daje vedno natančnih odčitkov, dejstvo je, da je bil prvotno razvit za svetlobne vire s kontinuiranim spektrom. Govorimo o spektralni sestavi bele svetlobe, vsebuje določen nabor barv, ki posledično dajejo bel sijaj z določenim odtenkom (barvno temperaturo).
Spektralna sestava svetlobe - niz emisij različnih valovnih dolžin (barv) c. Po spektralni sestavi lahko določite stopnjo sevanja določene barve.
Kadar vir svetlobe v svoji spektralni sestavi vsebuje vse vidne valovne dolžine, se tak spekter imenuje neprekinjen. Primer:
- sončna svetloba;
- žarnice z žarilno nitko;
- halogenske žarnice.
Ustreznost vidnih barv resničnim je odvisna tudi od popolnosti spektralne kompozicije. Vendar vse žarnice ne oddajajo v celotnem spektru.
Fluorescenčne sijalke imajo tako imenovani raztrgan spekter. Sestavljen je iz posameznih vrhov na različnih valovnih dolžinah. Če se spomnimo, kar smo povedali zgoraj, potem CRI ne odraža pravilno indeksa barvnega upodabljanja takšnih svetilk.
Ozadje: Leta 2007 je Mednarodna komisija za osvetlitev ugotovila, da "... indeks barvnega upodabljanja, ki ga je razvila komisija, običajno ne velja za napovedovanje parametrov barvnega upodabljanja za niz svetlobnih virov, če ta niz vključuje bele LED."
Zato je bila za izboljšanje natančnosti merjenja svetlobnega toka v letu 2010 razvita metoda CQS, ki pomeni lestvico kakovosti barve ali rusko. Lestvica kakovosti barv. Toda tudi to ni dalo popolne ocene kakovosti svetlobnih virov, ker ni upoštevalo nasičenosti in tona osvetljenih predmetov.
In leta 2015 se je pojavil TM-30-15-to je standard, ki upošteva več parametrov, in sicer poleg šablon pri ocenjevanju sodelujejo ton, nasičenost in vsakdanji predmeti.
Vendar v nobeni državi v času tega pisanja TM-30-15 ni obvezen, vendar to proizvajalcem, ki se spoštujejo, ne preprečuje, da bi na ta način preverili izdelke.
Pogosto pri preverjanju vrednosti na lestvicah CQS in CRI dajo približno enake rezultate, zgodi pa se tudi, da so rezultati po TM-30-15 pod normalnimi. Primer merjenja slabega upodabljanja LED svetilke je opisan v članku neodvisnih strokovnjakov: https: //geektimes.com/company/lamptest/blog/285034/
Najverjetneje je bil razlog za ta rezultat fosfor, posebej izbran za opravljene obvezne teste, vendar še vedno ne zagotavlja normalnega barvnega upodabljanja.
Indeks barvne upodobitve različnih tipov svetilk
Nato bomo obravnavali tipični indeks barvnega upodabljanja različnih svetilk. Indeks je odvisen od načela delovanja in konstrukcije ter sestavnih delov, ki se uporabljajo v svetilki. Kot smo že omenili, je sončna svetloba standard.
Žarnice z žarilno nitko
Čeprav so klasične žarnice z žarilno nitko zaradi nizke učinkovitosti prepovedane za uporabo, imajo barvno upodobitev blizu sončne svetlobe, blizu 100. Imajo izrazit premik proti toplim barvam in IR območju.
Halogenske žarnice
Halogenske žarnice zagotavljajo večjo svetlobno moč za enako porabo energije kot žarnice z žarilno nitko. Poleg tega je njihova barvna reprodukcija približno na isti ravni.
Natrijeve svetilke
Natrijeve žarnice se malo uporabljajo za razsvetljavo prostorov, kjer delajo ljudje. To je posledica obeh tehničnih težav, na primer brenčanja dušilke, dolgega vžiga in nizkega indeksa barvnega upodabljanja - 40 Ra. Natrijeve sijalke z visokim tlakom ali HPS se uporabljajo za osvetlitev velikih površin. Na primer pri ulični razsvetljavi, na svetilkah in reflektorjih. Ta uporaba je razložena z visokim svetlobnim tokom (150 lm / W) in dolgo življenjsko dobo več kot 25.000 ur. Uvrščeni so med svetlobne vire s praznjenjem v plinu. Imajo raztrgan spekter s prevlado rdeče-oranžnih tonov.
Vendar pa se zaradi njihovega spektra uporabljajo tudi za gojenje rastlin v rastlinjakih in hidroponskih sistemih. Industrija proizvaja posebne natrijeve svetilke za rastline, v katerih so izraženi vrhovi svetlobnega spektra, potrebni za njihovo rast.
DRL
Žične srebrne svetilke ali DRL so po uporabi podobne HPS, z izjemo razsvetljave rastlin. Imajo življenjsko dobo približno 10.000 ur in velik svetlobni tok 70–95 lm / W, njihov indeks barvnega upodabljanja pa je do 40 Ra. Imajo tudi raztrgano spektralno sestavo s premikom proti modri in ultravijolični svetlobi.
Fluorescenčne sijalke
Cevaste fluorescenčne sijalke in kompaktne fluorescenčne sijalke so bile še posebej priljubljene pred uvedbo poceni LED izdelkov. Glavna pomanjkljivost je potreba po uporabi krmilnega orodja in raztrgane spektralne sestave svetlobe, ki se običajno premakne v območje hladnih barv, lahko pa glede na fosfor oddajajo nevtralno in toplo svetlobo.
Indeks barvnega upodabljanja fluorescenčnih sijalk je močno odvisen od sestave fosforja in se giblje od 60 do 90 in več Ra.
Tipične vrednosti:
- za trikomponentni fosfor - 80 Ra in več;
- za petkomponentni fosfor - 90Ra.
LED svetilka
Kot smo že omenili, je indeks barvnega upodabljanja LED svetilk odvisen od sestave fosforja, ki pokriva LED kristale. Indeks se giblje od 80 Ra, dober rezultat je 90 Ra. Uporabljajo se v prostorih katere koli vrste, kolikor to dopuščajo oblikovne značilnosti.
Zaključek
Pri izbiri svetlobnega vira je treba posebno pozornost nameniti indeksu upodabljanja barv, saj je od tega odvisna natančnost zaznavanja barve. To je še posebej pomembno, če delate z barvami, kot je slikanje, ali izbirate razsvetljavo za foto studio. V nobenem primeru ne morete prihraniti pri razsvetljavi, saj je od tega odvisno zdravje vaših oči.
