Nowe spojrzenie na oddawanie barw

Powszechnie stosowany system do oceny postrzegania kolorów w danym świetle, opracowany przez Międzynarodową komisję oświetleniową CIE nazwany współczynnikiem oddawania barw CRI,  coraz częściej jest krytykowany oraz uznawany jako niedostateczny.  

Dzięki zastosowaniu nowej metody TM30-15 oraz wyznaczania indeksu Rg stworzono użyteczny aspekt, jakim jest grafika wektorowa zmiany nasycenia kolorów, w której można szybko i łatwo rozpoznać wpływ źródła światła na określone kolory.

Strzałki wskazują czy światło mierzone względem źródła odniesienie, zmniejsza nasycenie barwy czy zwiększa. Oprócz tego można też zobaczyć w jaki stopniu różni się odcień barwy względem światła wzorcowego. Każda strzałka określa 1 z 16 komórek barwnych. Metoda TM30-15 wprowadza więc sporo zmian i prezentuje większą ilość informacji oraz eliminuje wiele błędów występujących w CRI(Ra). Należy się więc spodziewać, że nowa metoda może zastąpić niebawem wysłużony już współczynnik oddawania barw.

System CRI bazuje na zdecydowanie za małej palecie kolorów testowych branych pod uwagę przy określaniu wartości Ra. Dodatkowo w próbkach brakuje nasyconych kolorów testowych co przyczynia się do występowania sytuacji, kiedy dwa różne źródła światła mają ten sam współczynnik Ra ale zdecydowanie inną intensywność barwną. Same odwzorowanie barwy nie jest więc całkowitą miarą definiującą źródła światła, w której parametry barwy charakteryzujące intensywność/nasycenie nie są uwzględnione.

Niedoskonałości współczynnika CRI doprowadziły do powstania całkowicie nowego systemu opracowanego przez IES Illuminating Engineering Society of North America i nazwanego TM 30-15.

Odwzorowanie kolorów źródła światła jest opisane za pomocą dwóch wskaźników:

• Indeks wierności Rf opisujący podobieństwo badanego źródła światła do źródła odniesienia, na 99 próbkach kolorów. Zasadniczo opisuje to samo, co stary współczynnik Ra, lecz samych wartości nie można porównywać. Indeks Rf będzie w większości przypadków mniejszy niż wartość Ra. Nowy indeks Rf wyrażany jest wartościami od 0 do 100

• Indeks Gamut Rg określający zmianę w nasyceniu barwy. Przy wyznaczaniu indeksu określane są współrzędne próbki oświetlanej zarówno światłem testowanym jak i światłem odniesienia. Określa się 16 komórek na podstawie ich współrzędnych chromatyczności, które zostały wyznaczone na podstawie światła testowego. Średnia każdej komórki wyznacza punkty które tworzą płaszczyzny zarówno dla źródła testowego jak i odniesienia. W przypadku Rg wartości mogą być większe niż 100, co wskazuje na większe nasycenie niż źródło wzorcowe.

 

Jednakże CIE wydała dokument 224: 2017 definiujący indeks wierności Rf, który został zmodyfikowany względem dokumentu TM30-15. Jest on oparty na obliczeniach wskaźnika wierności Rf w ramach IES TM-30-15, tylko z kilkoma drobnymi zmianami. Modyfikacje te powodują niewielkie różnice w wartościach Rf i mają niewielki wpływ na wartości indeksu dla typowych źródeł światła.

W Centrum Badań i Pomiarów Światła LED line® dzięki zaawansowanemu oprogramowaniu wyznaczane są nowe indeksy zgodnie z metodą TM30-15 jak również CIE224:2017.

Żeby jednak indeks Rf był rozumiany oraz obliczany jednakowo, IESNA wydała poprawiony dokument TM-30-18 doprowadzając do znormalizowania indeksu Rf. Jest to pierwszy krok w kierunku globalizacji nowego wskaźnika wierności kolorów. Należy więc tylko czekać, kiedy nowa metoda oficjalnie zastąpi dotychczasowy system oznaczania Ra.

Jednak ze względu na przyzwyczajenie konsumentów oraz ogólna znajomość współczynnika CRI powinien on pozostać, oraz stanowić rozpoznawalny dodatek do nowej metody

TM30-15 oraz jej modyfikacji TM30-18.

 

Norbert Chrzanowski

Kierownik działu technicznego LED line®


Bibliografia.
- Kowalska Justyna „Określanie jakości oddawania barw źródeł światła parametrami przedstawionymi w zaleceniach IES TM-30-15 i CIE 013.3-1995” PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 93 NR 6/2017
- Kowalska Justyna, Fryc Irena „Analiza porównawcza metod oceny jakości oddawania barw źródeł światła przy użyciu wskaźników CIE Ra, NIST CQS oraz IES TM 30-15 Rf I Rg „XLIX Międzyuczelniana Konferencja Metrologów Politechnika Częstochowska, 4-6 września 2017
- Michael Royer, Kevin Houser “Understanding and Applying TM-30-15” DOE+IES Webinar | September 15, 2015, Energy Efficiency and Renewable Energy, Illuminating Engineering Society
- IES Position on TM-30-18, IES Method for Evaluating Light Source Color Rendition, PS-11-18 Issued October 9,