Индекс цветопередачи

Спектр излучаемого света определяет индекс цветопередачи лампы. Лампа накаливания (среднее изображение) имеет непрерывный спектр и, следовательно, более высокий индекс цветопередачи, чем люминесцентная лампа (нижнее изображение). На верхнем изображении показана установка демонстрации сверху.

Индекс цветопередачи отображается как точность цветопередачи.

Индекс цветопередачи ( CRI ) — это количественная мера способности источника света точно передавать цвета различных объектов по сравнению с естественным или стандартным источником света.

Цветопередача , по определению Международной комиссии по освещению (CIE), — это влияние источника света на цветовой вид объектов путем сознательного или подсознательного сравнения с их цветовым внешним видом при эталонном или стандартном источнике света .

CRI источника света не указывает на видимый цвет источника света; эта информация предоставляется коррелированной цветовой температурой (CCT) . источника света CRI определяется спектром . Лампа накаливания имеет непрерывный спектр , люминесцентная лампа — дискретный линейчатый спектр ; подразумевая, что лампа накаливания имеет более высокий индекс цветопередачи.

Значение, которое часто обозначается как «CRI» на коммерчески доступных осветительных продуктах, правильно называется значением CIE R _a , где «CRI» является общим термином, а CIE R _a является индексом цветопередачи международного стандарта.

Численно максимально возможное значение CIE R _a равно 100 и будет присвоено только источнику, спектр которого идентичен спектру дневного света , очень близкому к спектру черного тела (лампы накаливания фактически являются черными телами), падающему до отрицательных значений. для некоторых источников света. Натриевое освещение низкого давления имеет отрицательный индекс цветопередачи; Люминесцентные лампы варьируются от примерно 50 для основных типов до примерно 98 для лучших многолюминофорных типов. белого цвета Типичные светодиоды имеют индекс цветопередачи 80 и более, в то время как некоторые производители утверждают, что их светодиоды достигают индекса цветопередачи до 98.

Способность CIE R _a предсказывать внешний вид цвета подвергалась критике в пользу мер, основанных на моделях внешнего вида цвета , таких как CIECAM02 , а для симуляторов дневного света CIE - индексе метамерии . CRI не является хорошим показателем для визуальной оценки источников света, особенно источников с температурой ниже 5000 кельвинов (К). Новые стандарты, такие как IES TM-30 , решают эти проблемы и начали заменять использование CRI среди профессиональных светодизайнеров. Тем не менее, CRI по-прежнему широко распространен среди бытовых осветительных приборов.

История

Исследователи используют дневной свет в качестве эталона для сравнения цветопередачи электрического освещения. В 1948 году дневной свет был описан как идеальный источник освещения для хорошей цветопередачи, поскольку «он (дневной свет) отображает (1) большое разнообразие цветов, (2) позволяет легко различать небольшие оттенки цвета и (3) цвета предметов вокруг нас, очевидно, выглядят естественно».

Примерно в середине 20-го века учёные-цветоведы заинтересовались оценкой способности искусственного освещения точно воспроизводить цвета. Европейские исследователи пытались описать источники света, измеряя распределение спектральной мощности (SPD) в «репрезентативных» спектральных диапазонах, тогда как их североамериканские коллеги изучали колориметрическое воздействие источников света на эталонные объекты.

CIE спектрофотометрии собрал комитет для изучения этого вопроса и принял предложение использовать последний подход, достоинство которого заключается в том, что он не требует , с набором образцов Манселла . Восемь образцов разного оттенка поочередно освещались двумя источниками света и сравнивались цветовые характеристики. Поскольку в то время не существовало модели цветового представления, было решено основывать оценку на цветовых различиях в подходящем цветовом пространстве CIEUVW . В 1931 году CIE приняла первую официальную систему колориметрии , основанную на трёхцветной природе зрительной системы человека . CRI основан на этой системе колориметрии.

Чтобы решить проблему сравнения источников света с различными коррелированными цветовыми температурами (CCT), CIE остановилось на использовании эталонного черного тела с одинаковой цветовой температурой для ламп с CCT ниже 5000 K или фазы стандарта CIE. источник света D (дневной свет) в противном случае. Это представляло собой непрерывный диапазон цветовых температур на выбор. Любая разница в цветности между исходным и эталонным источниками освещения должна была быть сокращена с помощью преобразования хроматической адаптации типа фон Криса . Существует две версии CRI: более часто используемая R _a CIE (1995) (фактически с 1974 года) и R96 _a CIE (1999) .

Метод испытания

CRI рассчитывается путем сравнения цветопередачи тестового источника с цветопередачей «идеального» источника, который представляет собой излучатель черного тела для источников с коррелированными цветовыми температурами ниже 5000 К и фазой дневного света в противном случае (например, D65 ). Хроматическую адаптацию следует выполнять так, чтобы сравнивались одинаковые величины. Метод тестирования (также называемый методом тестового образца или методом тестового цвета ) требует только колориметрической , а не спектрофотометрической информации.

CIE 1960 UCS. Планковский локус и координаты нескольких источников света показаны на иллюстрации ниже.

( u , v ) диаграмма цветности с несколькими источниками света CIE

1. Используя стандартный наблюдатель 2° , найдите координаты цветности тестового источника в цветовом пространстве CIE 1960 .
2. Определите коррелированную цветовую температуру (CCT) тестового источника, найдя ближайшую точку к планковскому локусу на диаграмме цветности ( u , v ).
3. Если тестовый источник имеет CCT < 5000 K, используйте для сравнения черное тело, в противном случае используйте стандартный источник света CIE D. Оба источника должны иметь одинаковую CCT.
4. Убедитесь, что расстояние цветности (DC) тестового источника до планковского локуса не превышает 5,4×10. ⁻³ в CIE 1960 UCS. Это обеспечивает достоверность результата, поскольку индекс цветопередачи определяется только для источников света, примерно белого цвета. ${\text{DC}}=\Delta _{uv}={\sqrt {(u_{r}-u_{t})^{2}+(v_{r}-v_{t})^{2}}}.$
5. Осветите первые восемь стандартных образцов из пятнадцати, перечисленных ниже, поочередно обоими источниками.
6. Используя стандартный наблюдатель 2°, найдите координаты света, отраженного каждым образцом в цветовом пространстве CIE 1964 года .
7. Хроматически адаптируйте каждый сэмпл с помощью преобразования Фон Криса .
8. Для каждого образца рассчитайте евклидово расстояние $\Delta E_{i}$ между парой координат.
9. Рассчитайте специальный (т. е. частный) CRI по формуле $R_{i}=100-4.6\Delta E_{i}$
10. Найдите общий CRI (R _a ), вычислив среднее арифметическое специальных CRI.

Обратите внимание, что последние три шага эквивалентны поиску средней разницы цветов . $\Delta {\bar {E}}_{UVW}$ и используя это для расчета $R_{a}$:

$$R_{a}=100-4.6\Delta {\bar {E}}_{UVW}.$$

Хроматическая адаптация

Хроматическая адаптация TCS, освещенных CIE FL4 (короткие черные векторы, обозначающие до и после), к черному телу с температурой 2940 К (голубые круги)

CIE (1995) использует это уравнение хроматического преобразования фон Криса, чтобы найти цвет ( uc _{, i i} , vc _{, ) для каждого соответствующий} образца. Смешанные индексы ( t , i ) относятся к внутреннему продукту спектра тестового источника света и спектральной отражательной способности образца i :

$$u_{c,i}={\frac {10.872+0.404(c_{r}/c_{t})c_{t,i}-4(d_{r}/d_{t})d_{t,i}}{16.518+1.481(c_{r}/c_{t})c_{t,i}-(d_{r}/d_{t})d_{t,i}}},$$

$$v_{c,i}={\frac {5.520}{16.518+1.481(c_{r}/c_{t})c_{t,i}-(d_{r}/d_{t})d_{t,i}}},$$

$$c=(4.0-u-10.0v)/v,$$

$$d=(1.708v-1.481u+0.404)/v,$$

где индексы r и t относятся к эталонному и тестовому источникам света соответственно.

Тестовые образцы цветов

Имя	Прибл. Манселл	Внешний вид при дневном свете	Образец
ТКС01	7,5 р 6/4	Светло-серовато-красный
ТКС02	5 и 6/4	Темно-серовато-желтый
ТКС03	5 ГГ 6/8	Насыщенный желто-зеленый
ТКС04	2,5 Г 6/6	Умеренный желтовато-зеленый
ТКС05	10 БГ 6/4	Светло-голубовато-зеленый
ТКС06	5 ПБ 6/8	Голубой
ТКС07	2,5 П 6/8	Светло-фиолетовый
ТКС08	10 П 6/8	Светло-красновато-фиолетовый
ТКС09	4,5 р 4/13	Ярко-красный
ТКС10	5 И 8/10	Ярко-желтый
ТКС11	4,5 Г 5/8	Сильный зеленый
ТКС12	3 ПБ 3/11	Сильный синий
ТКС13	5 8/4	Светло-желтовато-розовый
ТКС14	5 ГГ 4/4	Умеренный оливково-зеленый ( лист )

Как указано в CIE (1995) , исходные образцы тестовых цветов (TCS) взяты из раннего издания Атласа Манселла . Первые восемь образцов, представляющие собой подмножество восемнадцати, предложенных Никерсоном (1960) , представляют собой относительно малонасыщенные цвета и равномерно распределены по всему диапазону оттенков. Эти восемь образцов используются для расчета общего индекса цветопередачи. $R_{a}$. Последние шесть образцов предоставляют дополнительную информацию о свойствах цветопередачи источника света; первые четыре — для высокой насыщенности, а последние два — как представители известных объектов. Спектры отражения этих образцов можно найти в CIE (2004) . а их приблизительные обозначения Манселла указаны в стороне.

R96 _метод ​

На совещании CIE, проходившем раз в четыре года в 1991 году, Технический комитет 1-33 (цветопередача) был собран для работы над обновлением метода цветопередачи, в результате чего _{был разработан метод} R96 . Комитет был распущен в 1999 году, выпустив CIE (1999) , но не получив четких рекомендаций, отчасти из-за разногласий между исследователями и производителями.

R96 _Метод имеет несколько отличительных особенностей:

• Новый набор тестовых образцов цвета.
• Шесть эталонных источников света: D65, D50, черные тела 4200 К, 3450 К, 2950 К и 2700 К.
• Новое преобразование хроматической адаптации: CIECAT94.
• Оценка цветового различия в CIELAB.
• Адаптация всех цветов под D65 (поскольку CIELAB хорошо протестирован под D65).

Принято использовать оригинальный метод; R96 _a должен быть явно упомянут, если он используется.

Новые тестовые образцы цветов

	ТКС01 *	ТКС02 *	ТКС03 *	ТКС04 *	ТКС05 *	ТКС06 *	ТКС07 *	ТКС08 *	ТКС09 *	ТКС10 *
л *	40.9	61.1	81.6	72.0	55.7	51.7	30.0	51.0	68.7	63.9
а *	51.0	28.8	−4.2	−29.4	−43.4	−26.4	23.2	47.3	14.2	11.7
б *	26.3	57.9	80.3	58.9	35.6	−24.6	−49.6	−13.8	17.4	17.3

Как обсуждалось в Sándor & Schanda (2005) , CIE (1999) рекомендует использовать диаграмму ColorChecker из-за устаревания исходных образцов, от которых остались только метамерные совпадения. В дополнение к восьми образцам ColorChart определены два образца тона кожи (TCS09). ^* и ТКС10 ^* ). Соответственно, обновленный общий CRI усредняется по десяти образцам, а не по восьми, как раньше. Тем не менее, Хунг (2002) определил, что патчи в CIE (1995) дают лучшую корреляцию для любого цветового различия, чем диаграмма ColorChecker, образцы которой неравномерно распределены в однородном цветовом пространстве.

Пример

CRI также может быть теоретически получен на основе распределения спектральной мощности (SPD) источника света и образцов, поскольку физические копии исходных образцов цвета найти трудно. В этом методе следует позаботиться о том, чтобы использовать достаточно высокое разрешение выборки, чтобы улавливать пики SPD. SPD стандартных тестовых цветов приведены в таблице с шагом 5 нм CIE (2004) , поэтому предлагается использовать интерполяцию до разрешения спектрофотометрии источника света.

Начиная с SPD, давайте проверим, что индекс цветопередачи эталонного источника света F4 равен 51. Первым шагом является определение значений тристимула с использованием стандартного наблюдателя 1931 года. Вычисление внутреннего продукта SPD с помощью стандартных функций сопоставления цветов наблюдателя (CMF) дает ( X , Y , Z ) = (109,2, 100,0, 38,9) (после нормализации для Y = 100). Отсюда следуют значения цветности xy :

Плотные изотермы от 2935 К до 2945 К. FL4 отмечен крестиком.

$$x={\frac {109.2}{109.2+100.0+38.9}}=0.4402,$$

$$y={\frac {100}{109.2+100.0+38.9}}=0.4031.$$

Следующим шагом является преобразование этих цветностей в UCS CIE 1960, чтобы иметь возможность определить CCT:

$$u={\frac {4\times 0.4402}{-2\times 0.4402+12\times 0.4031+3}}=0.2531,$$

$$v={\frac {6\times 0.4031}{-2\times 0.4402+12\times 0.4031+3}}=0.3477.$$

Относительная SPD FL4 и черного тела с равным CCT. Не нормируется.

Исследование UCS CIE 1960 показывает, что эта точка находится ближе всего к 2938 К на планковском локусе, координата которого равна (0,2528, 0,3484). Расстояние от контрольной точки до локуса ниже допустимого (5,4×10 ⁻³ ), поэтому мы можем продолжить процедуру, будучи уверенными в значимом результате:

$${\begin{aligned}{\text{DC}}&={\sqrt {(0.2531-0.2528)^{2}+(0.3477-0.3484)^{2}}}\\&=8.12\times 10^{-4}<5.4\times 10^{-3}.\end{aligned}}$$

Мы можем проверить CCT, используя аппроксимационный алгоритм МакКами для оценки CCT на основе цветностей xy :

$${\text{CCT}}_{\text{est.}}=-449n^{3}+3525n^{2}-6823.3n+5520.33,$$

где $n={\frac {x-0.3320}{y-0.1858}}$.

Замена $(x,y)=(0.4402,0.4031)$ дает n = 0,4979 и _оценку CCT = 2941 K, что достаточно близко. ( Для большей точности можно использовать метод Робертсона , но мы будем довольствоваться 2940 К, чтобы повторить опубликованные результаты.) Поскольку 2940 < 5000, мы выбираем планковский излучатель с температурой 2940 К в качестве эталонного источника света.

Следующим шагом является определение значений тестовых образцов цвета под каждым источником света в цветовом пространстве CIEUVW . Это делается путем интегрирования произведения CMF с SPD источника света и образца, а затем преобразования из CIEXYZ в CIEUVW (с координатами u , v эталонного источника света в качестве точки белого):

освещающий		ТКС1	ТКС2	ТКС3	ТКС4	ТКС5	ТКС6	ТКС7	ТКС8
Ссылка	В	39.22	17.06	−13.94	−40.83	−35.55	−23.37	16.43	44.64
	V	2.65	9.00	14.97	7.88	−2.86	−13.94	−12.17	−8.01
	В	62.84	61.08	61.10	58.11	59.16	58.29	60.47	63.77
CIE FL4	В	26.56	10.71	−14.06	−27.45	−22.74	−13.99	9.61	25.52
	V	3.91	11.14	17.06	9.42	−3.40	−17.40	−15.71	-10.23
	В	63.10	61.78	62.30	57.54	58.46	56.45	59.11	61.69
CIE FL4 (КОТ)	В	26.34	10.45	−14.36	−27.78	−23.10	−14.33	9.37	25.33
	V	4.34	11.42	17.26	9.81	−2.70	−16.44	−14.82	−9.47
	В	63.10	61.78	62.30	57.54	58.46	56.45	59.11	61.69

Исходя из этого, мы можем вычислить разницу в цвете между хроматически адаптированными образцами (с меткой «CAT») и образцами, освещенными эталоном. (Евклидова метрика используется для расчета разницы цветов в CIEUVW.) Специальный CRI просто $R_{i}=100-4.6\Delta E_{UVW}$.

	ТКС1	ТКС2	ТКС3	ТКС4	ТКС5	ТКС6	ТКС7	ТКС8
$\Delta E_{UVW}$	12.99	7.07	2.63	13.20	12.47	9.56	7.66	19.48
Р я	40.2	67.5	87.9	39.3	42.6	56.0	64.8	10.4

Наконец, общий индекс цветопередачи представляет собой среднее значение специальных CRI: 51.

Голубые кружки обозначают TCS под эталонным источником света. Короткие черные векторы обозначают TCS при тестируемом источнике света до и после преобразования хроматической адаптации (CAT). (Векторы короткие, потому что белые точки расположены близко.) Конец вектора после CAT лежит на северо-западе, отражая вектор цветности между эталонным и тестовым источниками освещения. Специальные индексы цветопередачи отражаются в длине пунктирных линий, связывающих цветности образцов при эталонном и хроматически адаптированном тестовом источнике света соответственно. Короткие расстояния, как в случае TCS3, приводят к высокому специальному CRI (87,9), тогда как большие расстояния, как в случае TCS8, приводят к низкому специальному CRI (10,4). Проще говоря, TCS3 лучше воспроизводит на FL4, чем TCS8 (относительно черного тела).

Типичные значения

Источник света	ЦКТ (К)	ЦНИИ Р а
Натрий низкого давления (LPS/SOX)	1800	−44
Прозрачный пар ртути	6410	17
Натрий высокого давления (HPS/SON)	2100	24
Ртутные пары с покрытием	3600	49
Галофосфат тепло-белый флуоресцентный	2940	51
Галофосфат холодный белый флуоресцентный	4230	64
Трифосфорный теплый белый флуоресцентный свет	2940	73
Галофосфатная флуоресцентная лампа холодного дневного света	6430	76
«Белый» СЫН	2700	82
Стандартная светодиодная лампа	2700–5000	83
Кварцевый металлогалогенид	4200	85
Трифосфорный холодный белый флуоресцентный свет	4080	89
лампа с высоким CRI Светодиодная (синий светодиод)	2700–5000	95
Керамическая газоразрядная металлогалогенная лампа	5400	96
лампа со сверхвысоким CRI Светодиодная (фиолетовый светодиод)	2700–5000	99
Лампа накаливания / галогенная лампа	3200	100

Эталонный источник, такой как излучение черного тела, определяется как имеющий индекс цветопередачи 100. Вот почему лампы накаливания имеют такой рейтинг, поскольку они, по сути, являются излучателями почти черного тела. Наилучшая возможная точность эталона определяется индексом CRI = 100, а наихудшая — индексом CRI ниже нуля. Высокий индекс цветопередачи сам по себе не означает хорошей цветопередачи, поскольку сам эталонный образец может иметь несбалансированное значение SPD, если у него слишком высокая цветовая температура.

Специальная стоимость: R9

Ra _– среднее значение R1–R8; другие значения от R9 до R15 не используются при расчете R _a , включая R9 «насыщенный красный», R13 «цвет кожи (светлый)» и R15 «цвет кожи (средний)», которые все цвета трудно точно воспроизвести. . R9 является важным индексом в освещении с высоким CRI, поскольку во многих приложениях требуется красный свет, например, освещение фильмов и видео, медицинское освещение, художественное освещение и т. д. Однако в общий расчет CRI (R _a ) R9 не включается.

R9 представляет собой одно из чисел, R _i относится к тестовым образцам цвета (TCS), что соответствует одному баллу в расширенном CRI. Это числовое значение способности источника света раскрывать цвета по отношению к TCS 09. Оно описывает специфическую способность света точно воспроизводить красный цвет объектов. Многие производители или розничные торговцы осветительными приборами не указывают показатель R9, хотя он жизненно важен для оценки характеристик цветопередачи при освещении фильмов и видео, а также в любых приложениях, где требуется высокое значение CRI. Поэтому, как правило, его рассматривают как дополнение к индексу цветопередачи при оценке источника света с высоким индексом цветопередачи.

Значение R9, TCS 09 или, другими словами, красный цвет является ключевым цветом для многих применений освещения, таких как освещение для кино и видео, печать на текстиле, печать изображений, оттенок кожи, медицинское освещение и так далее. Кроме того, существует множество других объектов, которые не имеют красного цвета, а на самом деле состоят из разных цветов, включая красный. Например, на тон кожи влияет кровь под кожей, а это означает, что тон кожи также включает в себя красный цвет, хотя он очень похож на белый или светло-желтый. Таким образом, если значение R9 недостаточно хорошее, тон кожи при этом освещении будет более бледным или даже зеленоватым в ваших глазах или камерах.

Критика

Оно и другие раскритиковали CRI за то, что на практике он не всегда хорошо коррелирует с субъективным качеством цветопередачи, особенно для источников света с резким спектром излучения, таких как люминесцентные лампы или белые светодиоды . Другая проблема заключается в том, что CRI прерывается при температуре 5000 К. потому что цветность эталона перемещается из планковского локуса в локус дневного света CIE . Дэвис и Оно (2006) выделяют несколько других проблем, которые они решают в своей шкале качества цвета (CQS):

• Цветовое пространство, в котором рассчитывается цветовое расстояние (CIEUVW), устарело и неоднородно. Вместо этого используйте CIELAB или CIELUV .
• Используемое преобразование хроматической адаптации ( преобразование Фон Криса ) неадекватно. Вместо этого используйте CMCCAT2000 или CIECAT02 .
• Вычисление среднего арифметического ошибок уменьшает вклад любого отдельного большого отклонения. Два источника света с одинаковым индексом цветопередачи могут работать существенно по-разному, если один из них имеет особенно низкий специальный индекс цветопередачи в спектральном диапазоне, важном для приложения. Вместо этого используйте среднеквадратичное отклонение .
• Этот показатель не является перцептивным; все ошибки имеют одинаковый вес, тогда как люди предпочитают одни ошибки другим. Цвет может быть более насыщенным или менее насыщенным без изменения числового значения ∆E i _, хотя в целом насыщенный цвет воспринимается как более привлекательный.
• Отрицательный CRI трудно интерпретировать. Нормализуйте шкалу от 0 до 100 по формуле $R_{\text{out}}=10\ln \left[\exp(R_{\text{in}}/10)+1\right]$.
• Индекс цветопередачи не может быть рассчитан для источников света, не имеющих CCT (небелого света).
• Восьми образцов недостаточно, поскольку производители могут оптимизировать спектры излучения своих ламп, чтобы воспроизвести их точно, но в остальном результаты будут плохими. Используйте больше образцов (для CQS предлагается пятнадцать).
• Образцы недостаточно насыщены, чтобы затруднить воспроизведение.
• CRI просто измеряет соответствие любого источника света идеальному источнику с той же CCT, но сам идеальный источник может плохо передавать цвета, если у него экстремальная цветовая температура, из-за недостатка энергии как на коротких, так и на длинных волнах (т. е. он может быть чрезмерно синим или красным). Взвесьте результат по отношению площади гаммы многоугольника, образованного пятнадцатью образцами в CIELAB для 6500 К, к площади гаммы тестового источника. Температура 6500 К выбрана для справки, поскольку она имеет относительно равномерное распределение энергии по видимому спектру и, следовательно, широкую область охвата. Это нормализует коэффициент умножения.

Альтернативы

Основная статья: Цветопередача § Весы

CIE (2007) «рассматривает применимость индекса цветопередачи CIE к источникам белого светодиодного света на основе результатов визуальных экспериментов». Под председательством Дэвиса комитет CIE TC 1-69(C) в настоящее время исследует «новые методы оценки свойств цветопередачи источников белого света, используемых для освещения, включая твердотельные источники света, с целью рекомендовать новые процедуры оценки [. ..] к марту 2010 года».

Подробный обзор альтернативных индексов цветопередачи см. в Guo & Houser (2004) .

Смет (2011) рассмотрел несколько альтернативных показателей качества и сравнил их эффективность на основе визуальных данных, полученных в девяти психофизических экспериментах. Было обнаружено, что среднее геометрическое индекса GAI и CIE Ra лучше всего коррелирует с естественностью (r = 0,85), тогда как показатель качества цвета, основанный на цветах памяти (MCRI ) лучше всего коррелирует с предпочтением ( r = 0,88). Различия в производительности этих показателей с другими протестированными показателями (CIE Ra; CRI-CAM02UCS; CQS; RCRI; GAI; geomean (GAI, CIE Ra); CSA; Judd Flattery; Thornton CPI; MCRI) оказались статистически значимыми. с р < 0,0001.

Дангол и др. провели психофизические эксперименты и пришли к выводу, что суждения людей о естественности и общих предпочтениях нельзя предсказать с помощью одной меры, а требуется совместное использование меры, основанной на точности (например, Qp) и меры, основанной на гамме. (например, Qg или GAI.). Они провели дальнейшие эксперименты в реальных офисах, оценивая различные спектры, созданные для комбинации существующих и предлагаемых показателей цветопередачи.

Из-за критики CRI многие исследователи разработали альтернативные показатели, хотя относительно немногие из них получили широкое распространение.

Индекс области охвата (GAI)

Индекс области гаммы (GAI), разработанный в 2010 году Ри и Фрейсинье, представляет собой попытку исправить недостатки, обнаруженные в CRI. Они показали, что GAI лучше, чем CRI, прогнозирует цветовое различение с помощью стандартизированных тестов Фарнсворта-Манселла 100 Hue Tests и что GAI прогнозирует насыщенность цвета. Сторонники использования GAI утверждают, что при использовании в сочетании с CRI этот метод оценки цветопередачи испытуемые предпочитают источникам света, имеющим высокие значения только одного показателя. Исследователи рекомендуют нижний и верхний предел GAI. Использование светодиодной технологии потребовало нового способа оценки цветопередачи из-за уникального спектра света, создаваемого этими технологиями. Предварительные испытания показали, что сочетание GAI и CRI является предпочтительным методом оценки цветопередачи.

Шкала качества цвета (CQS)

Дополнительная информация: шкала качества цвета.

Пуссе, Обейн и Разе (2010) разработали психофизический эксперимент для оценки качества света светодиодных светильников. Он основан на цветных образцах, используемых в «шкале качества цвета». Были сопоставлены прогнозы CQS и результаты визуальных измерений.

Светодиодное освещение с высоким CRI для кино и видео

Дополнительная информация: Светодиодное освещение с высоким CRI.

Проблемы возникли при попытке использовать светодиодное освещение на кино- и видеосъемках. Цветовые спектры основных цветов светодиодного освещения не соответствуют ожидаемым полосам пропускания длины волны цвета пленочных эмульсий и цифровых датчиков. В результате цветопередача может быть совершенно непредсказуемой при оптических отпечатках, переносе на цифровые носители с пленки (DI) и записях видеокамеры. Это явление применительно к кинопленке было задокументировано в серии тестов по оценке светодиодного освещения, проведенных научными сотрудниками Академии кинематографических искусств и наук .

С этой целью были разработаны различные другие показатели, такие как TLCI (индекс согласованности телевизионного освещения), чтобы заменить человека-наблюдателя наблюдателем с камеры. Подобно CRI, этот показатель измеряет качество источника света, как оно будет выглядеть на камере, по шкале от 0 до 100. Некоторые производители заявляют, что их продукция имеет значения TLCI до 99.

Источники

• «Цветопередача (заключительные замечания TC 1-33)» , Международная комиссия по освещению , публикация 135/2, 1999 г., заархивировано из оригинала 22 сентября 2008 г. , получено 16 июля 2008 г.
• «Таблицы колориметрии и цветопередачи CIE» , Международная комиссия по освещению , 2004 г., заархивировано из оригинала 5 марта 2008 г. , получено 16 февраля 2008 г.
• Цветопередача белых светодиодных источников света (PDF) , Публикация 177:2007, Вена: Центральное бюро CIE, 2007, ISBN  978-3-901906-57-2 – через Швейцарское общество света . Выполняет ТК 1-69: Цветопередача источников белого света.
• Барнс, Бентли Т. (декабрь 1957 г.), «Системы полос для оценки цветопередачи», JOSA , 47 (12): 1124–1129, Бибкод : 1957JOSA...47.1124B , doi : 10.1364/JOSA.47.001124
• Бодроги, Питер (2004 г.), «Цветопередача: прошлое, настоящее (2004 г.) и будущее», Симпозиум экспертов CIE по светодиодным источникам света (PDF) , стр. 10–12, заархивировано из оригинала (PDF) 2011–2007 гг. -21 , получено 18 июля 2008 г.
• Кроуфорд, Брайан Хьюсон (декабрь 1959 г.), «Измерение допусков цветопередачи», JOSA , 49 (12): 1147–1156, Бибкод : 1959JOSA...49.1147C , doi : 10.1364/JOSA.49.001147
• Дэвис, Венди; Оно, Йоши (декабрь 2006 г.), Цветопередача источников света , NIST , заархивировано из оригинала 25 августа 2009 г.
• Хунг, По-Чье (сентябрь 2002 г.), «Цифровой фотоаппарат с индексом чувствительности метамеризма», в Дазун Чжао; Мин Р. Луо; Киёхару Айзава (ред.), Proceedings of the SPIE: Color Science и Imaging Technologies , vol. 4922, стр. 1–14, Bibcode : 2002SPIE.4922....1H , doi : 10.1117/12.483116
• Никерсон, Дороти (январь 1960 г.), «Источники света и цветопередача», JOSA , 50 (1): 57–69, Бибкод : 1960JOSA...50...57N , doi : 10.1364/JOSA.50.000057
• Оно, Йоши (2006). «Оптическая метрология светодиодов и полупроводникового освещения» . У Э. Росаса; Р. Кардозо; Дж. К. Бермудес; О. Барбоза-Гарсия (ред.). Материалы SPIE: Пятый симпозиум «Оптика в промышленности» . Пятый симпозиум «Оптика в промышленности». Том. 6046. С. 604625-1–604625-8. Бибкод : 2006SPIE.6046E..25O . дои : 10.1117/12.674617 .
• Пуссе, Николя; Обейн, Гаэль; Разет, Анник (2010), «Визуальный эксперимент по качеству светодиодного освещения с использованием цветных образцов шкалы качества цвета» (PDF) , Труды CIE 2010: Качество освещения и энергоэффективность, Вена, Австрия : 722–729
• Шанда, Янош (2–5 апреля 2002 г.), «Возвращение к концепции цветопередачи», Первая европейская конференция по цвету в графическом изображении и зрении (PDF) , Пуатье, Франция, заархивировано из оригинала (PDF) 2011–2007 гг. -21 {{citation}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
• Шанда, Янош; Шандор, Норберт (2003). Цветопередача, прошлое-настоящее-будущее . Международная конференция по освещению и цвету, Кейптаун, Южная Африка, 2–5 ноября 2003 г., стр. 76–85.
• Торнтон, Уильям А. (1972), «Возможность цветопередачи коммерческих ламп», Applied Optics , 11 (5): 1078–1086, Bibcode : 1972ApOpt..11.1078T , doi : 10.1364/AO.11.001078 , PMID   20119099
• Смет, KAG (2011), «Корреляция между прогнозами показателей качества цвета и визуальным восприятием источников света», Optics Express , 19 (9): 8151–8166, Bibcode : 2011OExpr..19.8151S , doi : 10.1364/oe.19.008151 , ПМИД   21643065
• Дангол, Р.; Ислам, М.; Хиваринен, М.; Бхусал, П.; Пуолакка, М.; Халонен, Л. (декабрь 2013 г.), «Субъективные предпочтения и показатели качества цвета светодиодных источников света», Lighting Research and Technology , 45 (6): 666–688, doi : 10.1177/1477153512471520 , ISSN   1477-1535 , S2CID   109981392
• Ислам, MS; Дангол, Р.; Хиваринен, М.; Бхусал, П.; Пуолакка, М.; Халонен, Л. (декабрь 2013 г.), «Предпочтения пользователей в отношении светодиодного освещения с точки зрения спектра света», Lighting Research and Technology , 45 (6): 641–665, doi : 10.1177/1477153513475913 , ISSN   1477-1535 , S2CID   110762470
• Бания, РР; Дангол, Р.; Бхусал, П.; Вильм, А.; Баур, Э.; Пуолакка, М.; Халонен, Л. (2015). «Исследования приемлемости для пользователей упрощенных спектров светодиодов» . Световые исследования и технологии . 47 (2): 177–191. дои : 10.1177/1477153513515264 . S2CID   112031599 .
• Дангол, Р.; Ислам, М.; Хиваринен, М.; Бхусал, П.; Пуолакка, М.; Халонен, Л. (2015). «Исследование потребительской приемлемости светодиодного офисного освещения: предпочтение, естественность и красочность». Световые исследования и технологии . 47 (1): 36–53. дои : 10.1177/1477153513514424 . S2CID   110803300 .
• Ислам, М.; Дангол, Р.; Хиваринен, М.; Бхусал, П.; Пуолакка, М.; Халонен, Л. (2013). «Исследования потребительской приемлемости светодиодного офисного освещения: спектр лампы, пространственная яркость и уровень освещенности» . Световые исследования и технологии . 47 (1): 54–79. дои : 10.1177/1477153513514425 . S2CID   109592929 .

Внешние ссылки

• Скрипт MATLAB для расчета показателей цвета источника света , Политехнический институт Ренсселера , 2004.
• Таблица Excel с огромным количеством данных , Лаборатория освещения Хельсинкского технологического университета (Примечание: содержимое ячеек на обоих листах защищено паролем. Отдельные рабочие листы можно разблокировать с помощью AAAAAAABABB/)
• Оценка погрешностей измерения цвета светодиодов, Метрология
• Индекс цветопередачи и светодиоды , Министерство энергетики США, Управление по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии (EERE) [плохая ссылка]
• Альянс систем и технологий твердотельного освещения, цветопередача
• В чем разница между CRI и CQS? Архивировано 18 июля 2015 г. в Wayback Machine , Edaphic Scientific Knowledge Base.
• Понимание индекса цветопередачи для освещения , люмены