Какво е индексът за изобразяване на цвета на лампата?

Известно е, че две лампи от различен тип, дори с една и съща цветова температура, като флуоресцентна лампа и лампа с нажежаема жичка, често предават цветовете на осветените от тях обекти по различни начини. Флуоресцентната лампа, в сравнение с лампа с нажежаема жичка, има по-малко енергия в червената зона на спектъра, следователно червеният цвят изглежда по-ярък, когато лампа с нажежаема жичка осветява тяло, отколкото когато луминесцентна лампа осветява същото тяло със същата цветова температура. И така, свойствата на цветопредаване на различни лампи директно зависят от естеството на спектъра на тяхното излъчване.

Параметърът, характеризиращ степента на съответствие на естествения цвят на обекта с видимия цвят на този обект, когато е осветен от този източник на светлина, се нарича индекс на цветопредаване Ra, или коефициентът на цветопредаване, на английски индекс на цветопредаване или CRI за кратко.

Тази стойност е относителна и Ra на референтния източник на светлина се приема равна на 100. В същото време диапазонът на показателите за цветопредаване от 80 до 100 е удобен за човешкото око, например конвенционалната 60 W лампа с нажежаема жичка има индекс на цветопредаване Ra 80, при цветна температура 2680K.

В проучванията дневната светлина се използва като насока, с която се сравнява светлината на електрическите лампи. През 1948 г. Питър Баум в работата си „Физически аспекти на цвета: Въведение в научното изследване на цветовите стимули и цветните усещания“ пише: „Дневната светлина съдържа голямо разнообразие от цветове, което прави лесно разграничаването на незначителни нюанси и цветовете на обектите около нас очевидно изглеждат естествено “.

В средата на 20 век учените започват да правят опити да оценят способността на изкуствените източници на светлина да възпроизвеждат точно естествените цветове, а около 60-те или 70-те години на миналия век започва да се прилага терминът „коефициент на цветопредаване“. CRI беше използван за сравняване на светлинни източници с непрекъснат спектър с индекс на цветопредаване над 90. Технически, индексът на цветопредаване може да се сравни само със светлинни източници, които имат една и съща цветова температура.

За да се получи стойността на индекса на цветопредаване за определена електрическа лампа, цветното изместване се определя чрез осветяване на 8 стандартни референтни цвята (DIN 6169) с изследваната лампа. Изчисляването се извършва по методологията на Международната комисия по осветление (CIE), която дава числова стойност на отклонението на цвета от стандартите.

Колкото по-малко е отклонението, толкова по-добри са параметрите за цветопредаване на тестваната лампа и, съответно, по-висок е индексът на цветопредаване. Според резултатите от измерванията средните стойности на отклонение се изваждат от 100 и се получава точната цифрова стойност на индекса за цветопредаване. Така че, с малки отклонения Ra ще бъде по-близо до 100, а с големи отклонения ще бъде много по-малко. Ако няма отклонения, тогава на източника се назначава стойност Ra, равна на 100.

За да се сравнят цветовите температури в диапазона от 2000K до 5000K, "излъчвателят на черното тяло" се използва като референтен източник, а дневната светлина се използва за по-високи цветови температури. Важно е да запомните обаче, че нито лампите с нажежаема жичка, нито небето на северното полукълбо имат перфектно цветопредаване, но индексът им за цветопредаване се приема за 100. Междувременно лампите с нажежаема жичка са слаби при осветяване на сини нюанси, а небето (7500 К) при осветяване на червени тонове ,

На практика индексът на цветопредаване от 90 до 100 се счита за безупречен и обхватът на такива източници включва онези области, при които е много точна оценка на цвета. Ra от 80 до 90 се счита за добър показател и ако в дадена ситуация точната оценка на цвета не е важна, но се изисква висококачествено цветово възпроизвеждане, такива източници на светлина са подходящи.

Ако цветното възпроизвеждане не е важно, тогава са приемливи източници на светлина с задоволителни и лоши показатели, тоест с Ra по-малко от 80. По принцип разликите в тези стойности с по-малко от 5 единици не се забелязват и далеч не е лесно да се разграничат между 80 и 84.

Известни са средните коефициенти на цветопредаване на различни видове лампи. Лампа с нажежаема жичка, както и светлина халогенни лампи, е близо до слънчевата енергия, а стойността на Ra за тях е близо 100. Индексът на цветопредаване на лампи с метални халидни газове под високо налягане също достига 90 и повече. Флуоресцентните лампи на много производители имат доста високи стойности на Ra от 80 до 90, но някои бюджетни модели могат да имат Ra по-малко от 75, във всеки случай трябва да обърнете внимание на характеристиките, посочени на опаковката.

LED крушки, както и луминисцентни, в зависимост от качеството, те могат да варират в индекса на цветопредаване, но най-добрите примери показват стойност на Ra 80 и по-висока. Лампите за живачен и натриев разряд се различават по най-ниския индекс на цветопредаване; тук Ra е по-малък от 40.

Сравнително конкретно спрямо светодиодите, бяха проведени изследвания, в които бяха разгледани както червено-зелено-сини светодиоди, така и бели светодиоди с фосфорно покритие.

Беше направена оценка, от която последва това RGB светодиоди имаха коефициенти на цветопредаване в района на 20, но при рендериране на цветове те се показаха добре, тъй като видимата наситеност на специфични цветове нараства без цветово изместване на нюансите. В този случай бялата светлина, получена чрез смесване на светлината на червени, зелени и сини светодиоди, е за предпочитане пред светлината на халогенни лампи и лампи с нажежаема жичка, въпреки високите показатели за цветопредаване на последните.

Според изследването Международната комисия по осветление заключава: „индексът за цветопредаване, разработен от комисията, обикновено не е приложим за прогнозиране на параметрите за цветопредаване на набор от източници на светлина, ако този комплект включва бели светодиоди.“

По този начин, коефициентът на цветопредаване Ra може да служи като един от информационните параметри, използвани за оценяване и LED осветителни системи, обаче, за да се получат най-приемливите резултати, са необходими предварителни тестове и индивидуални оценки на продукта точно на мястото на планираната операция.