Indicele de redare a culorilor

Indicele de redare a culorilor ( CRI sau $R_{a}$ ${\ displaystyle R_ {a}}$ $R_ {a}$ ), sau în limba engleză Color Rendering Index ( CRI ), a unei surse de lumină este o măsură a cât de naturale apar culorile obiectelor pe care le luminează.

Considerații preliminare

Culoarea cu care ne apare un obiect care nu emite propria sa lumină depinde atât de modul său de a reflecta lumina (adică pe ce lungimi de undă se reflectă cel mai mult), cât și de lumina care îl luminează (adică de compoziția spectrală a acesteia din urmă ). Prin urmare, nu are sens să vorbim despre culoarea reală a unui obiect într-un sens absolut fără a specifica tipul sursei de lumină care îl luminează.

Pare rezonabil să asociați anumite surse de lumină particulare cu un rol privilegiat pentru a considera naturale culorile cu care apar obiectele atunci când sunt iluminate de acestea: aceste surse trebuie să aibă un spectru complet al tuturor lungimilor de undă în vizibil, astfel încât anumite detalii să nu fie neglijate. lungimi de undă decât altele. Ca o sursă de lumină privilegiată, putem considera, de exemplu, lumina zilei sau radiația emisă de un corp negru la o anumită temperatură (nu mai puțin de 1900 K): ambele îndeplinesc cerința de completitudine a spectrului.

Pentru a defini indicele de redare a culorii, se ia ca referință radiația emisă de un corp negru: dată fiind o sursă de lumină la o anumită temperatură a culorii , acest indice măsoară diferența dintre modul în care, în general, obiectele apar cromatic atunci când sunt iluminate și cum apar atunci când sunt iluminate de o sursă de probă constând dintr-un corp negru la aceeași temperatură . Cu cât această diferență este mai mică, cu atât este mai bună redarea culorii sursei și valoarea indexului este mai mare.

Definiție

Deoarece este corect să comparați sursele cu aceeași temperatură de culoare , mai întâi trebuie să determinați temperatura culorii sursei în cauză, pentru a determina ce sursă să luați ca probă. Prin urmare, indicele de redare a culorii pentru o sursă de lumină, cu temperatura culorii T, se calculează după cum urmează:

un corp negru este considerat la aceeași temperatură T; în practică, dacă se utilizează T> 5000 K, se utilizează anumite surse standard stabilite de CIE (de la Comisia franceză Internationale de l'Éclairage - Comisia internațională de iluminare, un organism care stabilește metodologii și măsurători standard pentru ingineria iluminatului);
sunt luate opt plăci de culori standard alese de CIE: roșu, galben, galben-verde, verde, verde-albăstrui, albastru-violet, violet, violet roșcat (violet plus roșu);
cele opt plăci se aprind atât cu sursa probei, cât și cu sursa examinată.

În acest moment, amintiți-vă că orice culoare, cu orice gradare, poate fi identificată în mod unic cu unii parametri numiți coordonate cromatice , de exemplu procentele de culori fundamentale care trebuie amestecate pentru a obține această culoare.

Același subiect în detaliu: Spațiul de culoare .

În consecință, este posibil să se creeze diagrame, cu axe cartesiene , în care fiecare culoare să corespundă unui punct ale cărui coordonate sunt egale cu coordonatele cromatice ale culorii în cauză. Au fost propuse multe diagrame de acest tip: cea utilizată pentru calcularea indicelui de redare a culorii este diagrama cunoscută sub acronimul CIE 1960 .

Apoi, după ce am iluminat cele opt trombocite:

pe diagramă sunt desenate atât cele opt puncte corespunzătoare aspectelor cromatice ale plăcilor iluminate cu sursa probei, cât și cele opt puncte corespunzătoare aspectelor cromatice ale plăcilor iluminate cu sursa examinată, obținându-se un total de opt perechi de puncte ;
se calculează distanța dintre cele două puncte ale fiecărei perechi, obținându-se în total opt valori

\Delta E_{i}={\sqrt {(U_{i}-U_{i0})^{2}+(V_{i}-V_{i0})^{2}+(W_{i}-W_{i0})^{2}}}

{\ displaystyle \ Delta E_ {i} = {\ sqrt {(U_ {i} -U_ {i0}) ^ {2} + (V_ {i} -V_ {i0}) ^ {2} + (W_ {i } -W_ {i0}) ^ {2}}}}

{\ displaystyle \ Delta E_ {i} = {\ sqrt {(U_ {i} -U_ {i0}) ^ {2} + (V_ {i} -V_ {i0}) ^ {2} + (W_ {i } -W_ {i0}) ^ {2}}}}

pentru fiecare dintre aceste opt distanțe, valoarea acestei distanțe înmulțită cu un factor adecvat (întotdeauna aceeași de opt ori) se scade din valoarea 100, obținând un total de opt valori

R_{i}=100-4,6\Delta E_{i}

{\ displaystyle R_ {i} = 100-4,6 \ Delta E_ {i}}

{\ displaystyle R_ {i} = 100-4,6 \ Delta E_ {i}}

(factorul 4.6 derivă din calibrarea efectuată utilizând o lampă fluorescentă standard cu un indice de redare a culorii egal cu 50 ca lampă de referință);

în acest moment, indicele de redare a culorilor este dat de media aritmetică

R_{a}={\frac {1}{8}}\sum _{i=1}^{8}R_{i}

{\ displaystyle R_ {a} = {\ frac {1} {8}} \ sum _ {i = 1} ^ {8} R_ {i}}

{\ displaystyle R_ {a} = {\ frac {1} {8}} \ sum _ {i = 1} ^ {8} R_ {i}}

Evident, dacă aspectul cromatic al trombocitelor nu se schimbă trecând de la sursa probei la cea examinată, toate cele opt distanțe sunt nule, iar indicele de redare a culorilor este egal cu 100%. Este posibil să se rafineze calculul indicelui de redare a culorilor prin adăugarea a încă șase plăci de culoare standard CIE, pentru un total de paisprezece plăci și folosind diagrame mai complexe.

Valorile indexului de redare a culorilor cu unele surse reale

Toate radiatoarele termice cu spectru continuu, deci toate lămpile cu incandescență cu incandescență, indiferent dacă sunt halogen sau normal, având o emisie substanțial similară cu cea a corpului negru, au un indice de redare a culorilor egal cu 100%. Pentru toate sursele de descărcare a gazului, adică cu spectru de benzi, indicele va fi întotdeauna sub 100%. De exemplu, lămpile fluorescente trifosfor au un indice de redare a culorilor de 80-85%, în timp ce pentru pentafosfor valoarea este de aproximativ 95%. De asemenea, vă reamintim că pentru lămpile fluorescente, dar și pentru alte surse de lumină, producătorii furnizează informații despre redarea culorilor prin intermediul primei cifre a unui cod de culoare specific.

În general, un indice de 85-100% indică o redare excelentă a culorilor. Este considerat bun pentru valori de 70-85% și corect pentru valori de 50-70%.

Utilizarea diferitelor surse de lumină în funcție de indicele de redare a culorilor

Standardul UNI 10380 împarte setul de valori posibile ale indicelui de redare a culorilor în cinci grupuri:

1A : $R_{a}\geq$ ${\ displaystyle R_ {a} \ geq}$ ${\ displaystyle R_ {a} \ geq}$ 90%
1B : 80% $\leq R_{a}<$ ${\ displaystyle \ leq R_ {a} <}$ ${\ displaystyle \ leq R_ {a} <}$ 90%
2 : 60% $\leq R_{a}<$ ${\ displaystyle \ leq R_ {a} <}$ ${\ displaystyle \ leq R_ {a} <}$ 80%
3 : 40% $\leq R_{a}<$ ${\ displaystyle \ leq R_ {a} <}$ ${\ displaystyle \ leq R_ {a} <}$ 60%
4 : 20% $\leq R_{a}<$ ${\ displaystyle \ leq R_ {a} <}$ ${\ displaystyle \ leq R_ {a} <}$ 40%

Standardul oferă, de asemenea, unele indicații cu privire la IRC de utilizat, în funcție de mediile de iluminat:

1A : case, muzee, studiouri grafice, spitale, cabinete medicale etc.
1B : birouri, școli, magazine, săli de sport, teatre, industria textilă și a culorilor etc.
2 : pasaje, coridoare, scări, ascensoare, săli de sport, zone de servicii etc.
3 : interioare industriale, ateliere, depozite, depozite etc.
4 : parcări, docuri, șantiere, săpături, zone de încărcare și descărcare etc.

Limitele indicelui de redare a culorilor

Trebuie remarcat faptul că se poate întâmpla ca, chiar dacă valoarea generală a indicelui de redare a culorii este bună, pentru o anumită lungime de undă redarea culorilor nu este bună. Aceasta înseamnă că o sursă de lumină cu un indice ridicat va avea tendința de a reda bine un spectru larg de culori, dar nu garantează aspectul natural al unei anumite culori. Acest lucru se poate întâmpla din două motive.

În primul rând, deoarece indicele de redare a culorilor provine dintr-o medie de opt (sau mai multe) valori asociate cu diferite lungimi de undă, se poate întâmpla ca, chiar dacă valoarea sa generală este bună, pentru anumite lungimi de undă, redarea culorilor nu este bună, adică că comportamentul sursei examinate diferă semnificativ de cel al sursei eșantionului doar pentru această lungime de undă: în practică se poate întâmpla ca, deși în general $R_{a}$ ${\ displaystyle R_ {a}}$ $R_ {a}$ are o valoare ridicată, există unele $R_{i}$ ${\ displaystyle R_ {i}}$ ${\ displaystyle R_ {i}}$ cu valoare redusă.

În al doilea rând, în mod inevitabil, orice sursă de lumină reală, deși prezintă posibil un spectru continuu în toată gama vizibilă, prezintă vârfuri de emisii mai mari pentru anumite lungimi de undă. În consecință, pentru a o descrie corect, pe lângă redarea culorii, trebuie luată întotdeauna în considerare și temperatura culorii acesteia. Mai mult, chiar și același corp negru are un vârf de emisie mai mare pentru o anumită lungime de undă, în funcție de temperatura sa. Am spus că indicele de redare a culorilor este definit prin compararea surselor cu aceeași temperatură de culoare; Ce se întâmplă dacă, din anumite motive, este necesar, în schimb, să comparăm sursele cu diferite temperaturi de culoare? Este evident că, dacă comparăm sursa examinată cu una care are vârfuri pentru diferite valori ale lungimilor de undă (adică cu o sursă cu o temperatură de culoare diferită), redarea culorii sursei examinate va fi mai bună doar pentru lungimi de undă pentru care emisia sa este similară cantitativ cu cea a sursei cu care este comparată. De exemplu, în comparație cu lumina zilei, o lampă cu incandescență, care are o temperatură a culorii de aproximativ 3000K, în ciuda unui indice de redare a culorilor de 100%, nu redă diferitele nuanțe de albastru, mai ales dacă un obiect nu este suficient de iluminat prin aceasta, deoarece pentru lungimea de undă corespunzătoare acestei culori emisia lămpii este mai mică decât în lumina zilei (și acest lucru s-ar întâmpla chiar dacă sursa examinată ar fi doar un corp negru la 3000 K).

Elemente conexe

linkuri externe

Indicele de redare a culorilor , pe luxemozione.com .
IRC - Illuminotecnica , pe comune.firenze.it . Adus la 25 noiembrie 2009 (arhivat din original la 26 august 2004) .
Redarea culorilor , pe gelighting.com . Adus la 25 noiembrie 2009 (arhivat din original la 6 aprilie 2010) .