Dengan beragam sumber cahaya modern dalam kehidupan sehari-hari dan pencahayaan dalam ruangan, yang utama adalah LED dan lampu neon; masalah utama dan topik diskusi bukanlah penghematan energi, tetapi indeks rendering warna dan kualitas cahaya. Ini adalah parameter yang sangat menentukan kenyamanan saat bekerja di bawah cahaya buatan. Pada artikel ini kita akan membahas tentang apa itu indeks rendering warna, apa yang seharusnya, dan bagaimana cara mengukurnya.

Definisi dan latar belakang sejarah

Indeks rendering warna adalah nilai yang diperoleh dari perbandingan warna sebenarnya dengan warna benda yang terlihat atau tampak. Dengan kata lain, ini menunjukkan betapa sebenarnya warna objek yang disinari oleh sumber cahaya buatan. Ini ditetapkan sebagai Ra atau CRI, kependekan dari bahasa Inggris. Indeks Rendering Warna, yang secara harfiah diterjemahkan menjadi “Indeks Tampilan Warna”.

CRI hanyalah salah satu metode untuk menentukan rendering warna. Pengujian sumber cahaya wajib dilakukan oleh semua produsen. Definisi ini muncul sekitar tahun 1960–1970. Hingga tahun 1974, rendisi warna diperiksa dengan membandingkan sekumpulan 8 warna, setelah itu ditambahkan 6 warna tambahan. Hasilnya, saat mengukur indeks rendering warna (koefisien), 8 atau 14 warna digunakan, yang ditentukan dalam DIN 6169.

Dalam hal ini, pemeriksaan wajib terdiri dari membandingkan 8 warna pertama dari spektrum; perbandingan 14 warna dilakukan jika perlu atau untuk tujuan khusus, tetapi tidak diperhitungkan saat menghitung indeks.

Pengukuran Indeks Rendering Warna

Indeks rendering warna diukur saat mengembangkan sumber cahaya. Untuk melakukan hal ini, sumber cahaya yang diteliti disinari ke templat atau tabel kalibrasi yang menerapkan warna standar R1–R8.

Tahap selanjutnya adalah penerangan template verifikasi dengan sumber cahaya referensi dan pengambilan bacaan dari instrumen untuk menentukan warna.

Selanjutnya data yang diterima diolah dengan metode CIE dan diperoleh penyimpangan warna yang dihasilkan dari warna referensi.

Warna dilambangkan dengan Ri, dimana i adalah nomor warna. Nama mereka:

• R1 – mawar layu.
• R2 – sawi.
• R3 – hijau muda.
• R4 – hijau muda.
• R5 – pirus.
• R6 – biru langit.
• R7 – aster ungu.
• R8 – ungu.

Hasilnya adalah angka dari 0 hingga 100. Indeks rendering warna 100 berasal dari sinar matahari. Semakin rendah nilai yang diperoleh, semakin buruk warna yang direproduksi. Nilai yang dihasilkan dapat dibagi menjadi pangkat yang ditunjukkan pada tabel di bawah.

Saya juga terkadang menambahkan warna 9 ke peringkat - merah kaya.

DIN 5035 menjelaskan di mana lampu dengan tingkat rendering warna tertentu dapat digunakan:

DIN EN 12464-1 mendefinisikan jenis ruangan dan indeks rendering warna yang diperlukan, serta SNiP 23-05-95 dalam lampiran sebagai rekomendasi.

Masalah CRI dan analognya

CRI tidak selalu memberikan pembacaan yang akurat; faktanya CRI pada awalnya dikembangkan untuk sumber cahaya dengan spektrum kontinu. Kita berbicara tentang komposisi spektral cahaya putih; mengandung serangkaian warna tertentu, yang menghasilkan cahaya putih dengan corak tertentu (suhu warna).

Komposisi spektral cahaya adalah sekumpulan radiasi dengan panjang gelombang (warna) yang berbeda. Komposisi spektral dapat digunakan untuk menentukan derajat pancaran warna tertentu.

Jika suatu sumber cahaya mengandung semua panjang gelombang tampak dalam komposisi spektralnya, maka spektrum tersebut disebut kontinu. Contoh:

• sinar matahari;
• lampu pijar;
• lampu halogen.

Kesesuaian antara warna tampak dan warna asli bergantung pada kelengkapan komposisi spektral. Namun tidak semua lampu memancarkan spektrum penuh.

Lampu neon memiliki apa yang disebut spektrum tidak teratur. Ini terdiri dari puncak individu pada panjang gelombang yang berbeda. Jika kita mengingat apa yang kami katakan di atas, maka CRI tidak mencerminkan indeks rendering warna lampu tersebut dengan tepat.

Referensi: Pada tahun 2007, Komisi Internasional untuk Penerangan mencatat bahwa "...indeks rendering warna yang dikeluarkan komisi tersebut secara umum tidak dapat digunakan untuk memprediksi properti rendering warna dari sekumpulan sumber cahaya jika kumpulan tersebut mencakup LED putih."

Oleh karena itu, untuk meningkatkan akurasi pengukuran fluks cahaya, pada tahun 2010 mereka mengembangkan metode CQS yang merupakan singkatan dari Color Quality Scale, atau bahasa Rusia. Skala kualitas warna. Namun hal ini tidak memberikan penilaian menyeluruh terhadap kualitas sumber cahaya, karena tidak memperhitungkan saturasi dan nada objek yang diterangi.

Dan pada tahun 2015, TM-30-15 muncul - ini adalah standar yang memperhitungkan lebih banyak parameter, yaitu selain templat, nada, saturasi, dan objek yang ditemukan dalam kehidupan sehari-hari ikut serta dalam penilaian.

Namun, di negara mana pun, pada saat penulisan ini, TM-30-15 diwajibkan, tetapi hal ini tidak menghalangi produsen yang menghargai diri sendiri untuk menguji produk dengan cara ini.

Seringkali ketika memeriksa nilai pada skala CQS dan CRI memberikan hasil yang kurang lebih sama, namun juga terjadi hasil pada TM-30-15 di bawah normal. Contoh pengukuran rendering warna yang buruk pada lampu LED dijelaskan dalam artikel dari pakar independen: https://geektimes.com/company/lamptest/blog/285034/

Kemungkinan besar, alasan hasil ini adalah fosfor, yang dipilih secara khusus untuk lulus tes wajib, namun tetap tidak memberikan penampakan warna normal.

Indeks rendering warna berbagai jenis lampu

Selanjutnya, kita akan melihat indeks rendering warna khas dari berbagai lampu. Indeksnya bergantung pada prinsip pengoperasian dan desain, serta komponen luminer yang digunakan. Seperti yang telah disebutkan, sinar matahari dijadikan standar.

Lampu pijar

Lampu pijar klasik, meskipun dilarang untuk digunakan di sebagian besar negara karena efisiensinya yang rendah, memiliki rendering warna yang mendekati sinar matahari, mendekati 100. Lampu ini memiliki pergeseran yang jelas ke area warna-warna hangat dan jangkauan inframerah.

Lampu halogen

Lampu halogen memberikan fluks cahaya lebih besar dengan konsumsi daya yang sama seperti lampu pijar. Pada saat yang sama, penampakan warnanya kira-kira pada tingkat yang sama.

Lampu natrium

Bola lampu natrium jarang digunakan untuk menerangi ruangan tempat orang bekerja. Hal ini disebabkan oleh masalah teknis, misalnya throttle yang berdengung, pengapian yang lama, dan indeks rendering warna yang rendah - 40 Ra. Lampu natrium tekanan tinggi, atau HPS, digunakan untuk menerangi area yang luas. Misalnya pada penerangan jalan raya, pada tiang lampu dan lampu sorot. Penerapan ini disebabkan oleh fluks cahaya yang tinggi (150 Lm/W) dan masa pakai yang lama, lebih dari 25.000 jam. Mereka termasuk dalam sumber cahaya pelepasan gas. Mereka memiliki spektrum yang terkoyak, dengan dominasi warna merah-oranye.

Namun, mereka juga digunakan untuk menanam tanaman di rumah kaca dan sistem hidroponik karena spektrumnya. Industri ini memproduksi lampu natrium khusus untuk tanaman; lampu ini mengekspresikan puncak spektrum cahaya yang diperlukan untuk pertumbuhannya.

DRL

Lampu busur merkuri atau HRL memiliki cakupan yang serupa dengan DNAT, kecuali untuk penerangan tanaman. Mereka memiliki masa pakai sekitar 10.000 jam dan fluks cahaya tinggi 70–95 Lm/W, dan indeks rendering warnanya hingga 40 Ra. Mereka juga memiliki komposisi spektral yang tidak teratur dengan pergeseran ke arah biru dan ultraviolet.

Lampu neon

Lampu neon tipe tabung dan lampu neon kompak sangat populer sebelum produk LED berbiaya rendah memasuki pasar. Kerugian utama adalah kebutuhan untuk menggunakan pemberat, serta komposisi spektral cahaya yang tidak teratur, biasanya bergeser ke wilayah warna sejuk, namun bergantung pada fosfor, mereka juga dapat memancarkan cahaya netral dan hangat.

Indeks rendering warna lampu neon sangat bergantung pada komposisi fosfor dan bervariasi dari 60 hingga 90 Ra atau lebih.

Nilai-nilai khas:

• untuk fosfor tiga komponen – 80Ra atau lebih;

• untuk fosfor lima komponen – 90Ra.

lampu LED

Seperti yang telah disebutkan, indeks rendering warna lampu LED bergantung pada komposisi fosfor yang dilapisi kristal LED. Indeksnya berkisar 80 Ra, hasil yang bagus adalah 90 Ra. Mereka digunakan di ruangan jenis apa pun, sejauh fitur desain memungkinkan.

Kesimpulan

Saat memilih sumber cahaya, Anda perlu memberi perhatian khusus pada indeks rendering warna, karena keakuratan persepsi warna bergantung padanya. Ini sangat penting jika Anda bekerja dengan bunga, misalnya melukis, atau memilih pencahayaan untuk studio foto. Bagaimanapun, Anda tidak boleh berhemat pada pencahayaan, karena kesehatan mata Anda bergantung padanya.

Sampai saat ini, lampu pijar merupakan sumber utama penerangan buatan. Mereka memancarkan cahaya lembut yang nyaman bagi mata, tetapi pada saat yang sama tidak dapat membanggakan efisiensi energi yang tinggi. Efisiensi bola lampu standar adalah 3–5%, yaitu sebagian besar listrik yang dikonsumsi diubah menjadi energi panas, bukan cahaya. LED telah menghilangkan kelemahan penggunaan perlengkapan pencahayaan. Efisiensinya mencapai 80%, yang secara signifikan mengurangi biaya penerangan. Keuntungan ini memastikan penggunaan perangkat LED secara luas untuk keperluan rumah tangga dan industri.

Klasifikasi bohlam LED

Ada beberapa klasifikasi lampu LED. Untuk membagi perangkat penerangan ini menjadi beberapa jenis, parameter berikut digunakan:

• ruang lingkup aplikasi (untuk penerangan interior tempat tinggal atau kantor, untuk lampu sorot jalan, untuk penerangan benda yang mudah meledak);
• jenis labu (bola, belahan, spiral, lilin, jatuhkan, tabung);
• sifat warna yang dipancarkan.

Selain itu, lampu LED bersifat transparan, matte atau cermin. Beraneka ragam ini memungkinkan Anda memilih sumber cahaya dengan efisiensi tinggi untuk perlengkapan pencahayaan jenis dan tujuan apa pun.

Jenis dan fitur iluminator LED

LED disediakan dalam bentuk paket dengan penjelasan rinci yang menunjukkan karakteristik teknis utama lampu LED, seperti:

• kelas efisiensi energi;
• kehidupan pelayanan;
• kekuatan;
• kisaran suhu sekitar (pada suhu berapa mereka bekerja);
• tipe dasar;
• jumlah fluks cahaya;
• suhu warna (render warna);
• koefisien denyut (keparahan kedipan).

Semua bola lampu LED modern adalah perlengkapan penerangan dengan peringkat efisiensi energi tinggi kategori “A” (“A+”, “A++”). Artinya untuk menghasilkan keluaran cahaya paling terang, perangkat LED membutuhkan listrik sesedikit mungkin. Selain itu, produsen menawarkan lampu yang beroperasi pada suhu dari -35˚C hingga +90˚C, yang juga tertera pada kemasannya. Fitur-fitur inilah yang menjadi keunggulan utama produk LED.

Tunduk pada kondisi pengoperasian yang direkomendasikan oleh pabrikan, masa pakai sebagian besar LED mencapai 50 ribu jam pengoperasian terus menerus. Kekuatan bola lampu dihitung dalam Watt (W). Nilai parameter ini berkisar antara 1–25 W, dengan 1 sebagai sumber cahaya paling redup dan 25 sebagai sumber cahaya paling terang.

Selain indikator teknis utama, kemasan pemancar LED menunjukkan tingkat perlindungan produk dari kelembaban dan debu, serta tingkat tegangan suplai, yang untuk sebagian besar lampu adalah 12 atau 220 V. Beberapa perangkat buatan China beroperasi pada tegangan 110 V.

Basis

Penandaan berikut digunakan untuk menunjukkan bentuk dan ukuran dasar LED:

Berbagai pangkalan memungkinkan Anda mengganti sumber cahaya dari modifikasi lama dengan perangkat baru yang hemat energi.

Fluks bercahaya

Karakteristik kecerahan lampu LED diukur dalam lumen (lm). Sebelum munculnya LED, intensitas bola lampu diidentikkan dengan dayanya dalam Watt. Karena iluminator LED menghasilkan fluks cahaya, mengkonsumsi listrik 7-10 kali lebih sedikit dibandingkan lampu pijar, karakteristik baru telah diperkenalkan untuk menunjukkan kecerahan perangkat LED - fluks cahaya. Pada paket, lumen diberikan dalam kaitannya dengan Watt. Tergantung pada pabrikannya, kecerahan lampu berkisar antara 70 lm/W (redup) hingga 190 lm/W (paling terang).

Sudut arah fluks cahaya menentukan derajat penyebaran cahaya di ruang angkasa. Indikator ini diukur dalam derajat dan bergantung pada desain emitor. Lampu globe tanpa peneduh mendistribusikan cahaya secara merata ke segala arah, sedangkan sumber cahaya dengan lensa pemfokusan menghasilkan sinar sempit yang hanya menerangi objek tertentu.

Suhu warna

Menentukan rona cahaya, diukur dalam derajat Kelvin, yang rentangnya mencakup nilai dari 1500° hingga 8000°. Saat menyusun gradasi, kami mengambil suhu yang diperlukan untuk memanaskan benda abstrak yang benar-benar hitam agar mulai memancarkan cahaya dengan warna tertentu.

Ada tiga jenis suhu warna:

1. Hangat, seperti cahaya dari lampu pijar biasa.
2. Netral (putih), yang standarnya adalah siang hari.
3. Dingin, ditandai dengan semburat kebiruan.

Di bawah ini adalah skala Kelvin, tabel skemanya.

Bayangan cahaya yang dipancarkan sebuah lampu menentukan persepsi seseorang terhadap warna objek yang disinari. Gambar berikut menunjukkan ruang suhu cahaya.

Dengan efisiensi dan konsumsi daya yang sama, lampu dapat menyampaikan warna objek dengan cara yang sangat berbeda. Koefisien rendering warna digunakan untuk mengukur perubahan visual warna tergantung pada kondisi pencahayaan. Indeks rendering warna LED (CRI) adalah indikator seberapa alami suatu objek akan terlihat jika terkena cahaya es tertentu. Indeks diukur dalam satuan yang dilambangkan dengan simbol Ra. Indeks mencakup nilai dari 0 hingga 100 Ra, dengan 0 adalah rendering warna yang buruk, dan 100 adalah yang paling alami. Rendering warna lampu hangat adalah sekitar 90–100 Ra. LED dingin menyampaikan palet warna paling buruk; nilai indeksnya tidak melebihi 80 Ra. Es dengan nilai CRI 80–100 Ra pada kisaran suhu 2500–3500˚K dinilai paling nyaman untuk mata.

Berkedip

Fluktuasi intensitas fluks cahaya secara berkala menyebabkan kedipan tertentu, yang disebut denyut lampu LED. Untuk menunjukkan tingkat kedipan emitor, koefisien denyut diperkenalkan, diukur dalam persentase. Itu dihitung dengan rumus:

Kp= (Lmaks – Lmin) / L0,

dimana Kp adalah koefisien denyut, Lmax dan Lmin adalah nilai maksimum dan minimum intensitas fluks cahaya, dan L0 adalah rata-ratanya.

Emisi dengan koefisien denyut yang tinggi membebani penglihatan, menyebabkan mata kering, dan juga berdampak buruk pada sistem saraf manusia. Penggunaan perangkat penerangan semacam itu dalam jangka panjang menyebabkan migrain dan penyakit mata kronis, jadi sebaiknya berikan preferensi pada lampu dengan koefisien terendah.

Awalnya, perangkat penerangan LED memiliki tingkat kedipan dan riak yang tinggi. Kekurangan ini dihilangkan dengan memasang driver yang menstabilkan pasokan arus ke emitor. Pabrikan yang teliti melengkapi produk LED mereka dengan driver berkualitas tinggi, sehingga tingkat kedipannya tidak melebihi 4%. Bola lampu berkualitas rendah ditandai dengan denyut pada kisaran 20–50%.

Aspek penting

Saat memilih lampu LED untuk rumah Anda, Anda perlu memperhatikan kaliber dan jenis alasnya, serta ukuran bohlamnya. Sebelum membeli, sebaiknya ukur kap lampu atau bahkan membawanya untuk menghindari pembelian bola lampu yang ukurannya salah.

Untuk lampu yang digunakan untuk keperluan rumah tangga, sebaiknya pilih perangkat dengan indeks rendering warna CRI lebih dari 80 Ra pada suhu warna 2500–3500˚K (putih hangat). Dispersi cahaya terbaik dihasilkan oleh sumber dengan sudut dispersi fluks 150–170˚. Mereka paling baik digunakan untuk perlengkapan pencahayaan langit-langit. Untuk penerangan dekoratif atau spot, lebih disarankan untuk membeli perangkat dengan sudut fluks cahaya hingga 40˚.

Beberapa lampu dilengkapi dengan pengatur intensitas cahaya. Perangkat semacam itu lebih mahal daripada perangkat LED konvensional, namun memiliki beberapa keunggulan:

• kemampuan untuk mengubah kecerahan pencahayaan di dalam ruangan;
• eksekusi produk berkualitas lebih tinggi;
• efisiensi tinggi;
• masa pakai yang lebih lama.

Kekurangan lampu merdu:

• biaya tinggi;
• pembatasan ruang lingkup aplikasi.

Berdasarkan informasi yang diberikan dalam artikel tersebut, setiap orang akan dapat memilih es yang tidak hanya mengurangi biaya energi, tetapi juga memberikan pencahayaan yang nyaman untuk ruangan mana pun.

Video tentang topik tersebut

Ini adalah nilai relatif yang menentukan seberapa alami warna suatu benda tersampaikan dalam cahaya lampu tertentu.

Sifat rendering warna lampu bergantung pada sifat spektrum emisinya. Indeks rendering warna (Ra) dari sumber cahaya referensi (yaitu, idealnya menyampaikan warna objek) diambil sebesar 100.

Semakin rendah indeks ini untuk sebuah lampu, semakin buruk sifat rendering warnanya. Rentang rendering warna yang nyaman untuk penglihatan manusia adalah 80-100Ra.

Misalnya, lampu pijar tradisional memiliki indeks rendering warna 80Ra, dengan suhu warna pada 2700K.

Jika kita berbicara tentang lampu LED, maka mereka memiliki indeks rendering warna yang sangat tinggi, yaitu 85-90 Ra.
Indeks rendering warna adalah ukuran korespondensi antara persepsi visual objek berwarna yang disinari oleh pengujian dan sumber cahaya standar dalam kondisi pengamatan tertentu. Karakteristik obyektif di sini adalah nilai indeks rendering warna Ra, nilai maksimum yang mungkin adalah 100. Semakin tinggi indeksnya, semakin akurat persepsi warnanya. Lebih baik membandingkan sumber yang berbeda dalam hal nilai Ra pada suhu warna yang sama.
Dalam praktiknya, tiga kategori rendering warna biasanya digunakan

Ra antara 90 dan 100.

Properti rendering warna yang sangat baik. Aplikasi: Terutama di mana penilaian warna yang akurat penting.

Ra antara 80 dan 90.

Properti rendering warna yang bagus. Aplikasi: Ketika penilaian yang akurat bukanlah prioritas, namun rendering warna yang baik tetap penting.

Properti rendering warna berkisar dari sedang hingga buruk. Area aplikasi: dimana rendering warna tidak penting.
Nilai Ra maksimum adalah 100 (nilai ini diasumsikan untuk sinar matahari dan juga sebagian besar lampu pijar).

Karakteristik rendering warna sebuah lampu menggambarkan betapa alaminya benda-benda di sekitar kita jika terkena cahaya lampu ini. Ekspresi untuk ini adalah indeks rendering warna keseluruhan Ra. Untuk menentukan nilai Ra, dipilih 8 warna uji dari lingkungan, yang disinari oleh lampu uji, kemudian oleh lampu standar yang mempunyai temperatur warna yang sama (dari suhu benda hitam hingga siang hari). Semakin kecil perbedaan rendering warna antara warna uji, semakin baik rendering warna lampu yang diuji. Nilai Ra maksimum adalah 100 (sebagai rata-rata dari 8 warna uji).

Tergantung di mana lampu dipasang dan tugas yang dilakukan, cahaya buatan harus memberikan persepsi warna terbaik (seperti pada cahaya alami). Kemungkinan ini ditentukan oleh karakteristik rendering warna dari sumber cahaya, yang dinyatakan dengan menggunakan indeks rendering warna umum Ra.

Indeks rendering warna mencerminkan tingkat kesesuaian antara warna alami suatu benda dan warna tampak dari benda tersebut ketika disinari oleh sumber cahaya referensi.

Untuk perbandingan dengan sumber cahaya yang dipertimbangkan, pergeseran warna dicatat menggunakan 8 (atau 14) warna referensi standar yang ditentukan dalam DIN 6169, yang diamati ketika cahaya dari sumber cahaya uji atau referensi diarahkan ke warna referensi ini. Semakin kecil penyimpangan warna cahaya yang dipancarkan lampu yang diuji dari warna referensi, semakin baik karakteristik rendering warna lampu tersebut. Sumber cahaya dengan indeks rendering warna Ra = 100 memancarkan cahaya yang memantulkan semua warna secara optimal, seperti cahaya dari sumber cahaya referensi. Semakin rendah nilai Ra, semakin buruk reproduksi warna objek yang diterangi.

Warna yang diuji:

Warna tambahan diuji dengan tinta jenuh:

Indeks rendering warna (CRI, atau indeks rendering warna) adalah parameter yang mengkarakterisasi kesesuaian warna alami tubuh dengan apa yang tampak di bawah pencahayaan.

Faktanya adalah bahwa menerangi objek dengan lampu yang berbeda memungkinkan Anda melihat bahwa hasil yang berbeda mungkin terjadi. Dalam beberapa kasus, warna terlihat lebih alami dan akurat, dalam kasus lain warna terlihat jauh berbeda dibandingkan di siang hari. Ternyata dua jenis lampu berbeda dapat memiliki temperatur warna yang sama, tetapi memancarkan warna secara berbeda. Spektrum emisi lampu tidak merata; rendering warna bergantung pada energinya di bagian spektrum tertentu.

Karakteristik rendering warna sebuah lampu menggambarkan betapa alaminya benda-benda di sekitarnya terlihat dalam cahaya lampu. Dan sebagai ukuran kuantitatif, indeks rendering warna digunakan. Ini adalah nilai dari 0 hingga 100, yang mencirikan tingkat kesesuaian warna yang diperoleh dari lampu yang diuji dengan warna alami bodi. Hasil dari 100 adalah kecocokan yang lengkap - seolah-olah di bawah sinar matahari - yaitu, warna ditransmisikan seakurat mungkin.

Istilah ini muncul pada tahun 60-70an abad terakhir. CRI awalnya dikembangkan untuk tujuan membandingkan sumber cahaya spektrum kontinu yang CRI-nya di atas 90, karena di bawah 90 mungkin terdapat dua sumber dengan CRI yang sama tetapi dengan rendering warna yang sangat berbeda.

Pengukuran Indeks Rendering Warna

Semakin kecil penyimpangan warna tampak dari warna alami (lampu rendering warna tinggi), semakin baik karakteristik CRI sumbernya.

Sumber cahaya dengan R a = 100 memancarkan cahaya yang menampilkan semua corak secara optimal. Pada nilai yang lebih rendah, nuansa menjadi lebih buruk:

Ada sistem yang secara matematis membandingkan perubahan lokasi radiasi pada skala spektral dibandingkan dengan warna yang disinari oleh sumber cahaya referensi. Perbedaan rata-rata kemudian dikurangkan dari 100 untuk menghasilkan CRI.

Tabel warna dasar, keakuratannya ditentukan oleh indeks CRI:

Bagi mata manusia, nilai CRI yang nyaman adalah 80 hingga 100 R a. Di sini indeks rendering warna lampu LED optimal.

Menurut definisi, jika tidak ada perbedaan dalam tampilan warna objek yang diterangi, sumber cahaya diberi CRI sebesar 100. Jadi, perbedaan kecil dalam rendering warna akan menghasilkan nilai CRI yang mendekati 100, sedangkan perbedaan yang lebih besar akan menghasilkan nilai CRI yang mendekati 100. nilai CRI yang lebih rendah. Saat membandingkan suhu warna dalam kisaran 2000 - 5000 K, sumber referensi radiasi cahaya dianggap sebagai “pemancar benda hitam”, dengan suhu warna dalam kisaran yang lebih tinggi adalah siang hari.

LED dan indeks rendering warna

Penelitian sedang dilakukan yang menemukan bahwa cahaya putih yang dihasilkan dengan mencampurkan LED merah, biru, dan hijau lebih disukai daripada cahaya yang dihasilkan oleh lampu pijar dan halogen, meskipun lampu pijar memiliki peringkat CRI yang lebih tinggi. Faktanya, laporan teknis berjudul "Rendering Warna Sumber Cahaya LED Putih" melaporkan bahwa CRI panel umumnya tidak berguna untuk membuat prediksi rendering warna tentang sumber cahaya yang mencakup LED putih.

Hal ini berasal dari berbagai analisis yang meneliti cluster LED biru-merah-hijau (RGB) dan LED putih berlapis fosfor. Para pengulas mengevaluasi tampilan pemandangan yang diterangi menggunakan luminer dengan indeks rendering warna berbeda dan menemukan bahwa tidak ada hubungan yang tepat antara skor CRI yang dihitung dan klasifikasi. Dalam banyak kasus, LED RGB memiliki indeks rendering warna sekitar 20, namun masih berkinerja baik dalam rendering warna. Penjelasan yang mungkin untuk fakta ini adalah bahwa, sebagai suatu peraturan, mereka cenderung meningkatkan saturasi persepsi sebagian besar warna tanpa mengubah penampakan warna.

Departemen Energi AS membuat rekomendasi berikut: Pengembangan dan penelitian jangka panjang sedang dilakukan untuk menciptakan sistem terkini guna menilai secara akurat kualitas emisi cahaya yang dapat diterapkan pada sumber cahaya apa pun. Sementara itu, indeks rendering warna lampu LED dapat dianggap sebagai salah satu parameter saat mengevaluasi lampu itu sendiri dan sistem yang didasarkan pada lampu tersebut. Ini tidak boleh digunakan untuk memilih produk pencahayaan tertentu tanpa menguji produk dan penilaian pribadi awal di tempat penggunaan yang dimaksudkan.

1. Tentukan tugas visual yang diharapkan dilakukan oleh sumber cahaya tertentu saat diterangi. Jika ketepatan warna sangat penting (misalnya, dalam ruang di mana kain atau warna dibandingkan dalam kondisi listrik dan siang hari), peringkat CRI dari sistem metrik yang tersedia dapat berguna dan cocok untuk digunakan dalam mengevaluasi produk LED.
2. Jika tampilan warna lebih penting daripada ketepatan warna, jangan mengesampingkan LED putih hanya karena peringkat CRI-nya yang relatif rendah. Beberapa produk dengan CRI serendah 26 masih dapat menghasilkan cahaya putih yang indah secara visual.
3. CRI dapat dibandingkan jika sumber cahaya memiliki suhu warna yang sama. Tesis ini berlaku untuk semua sumber cahaya, tidak hanya LED. Perbedaan nilai CRI kurang dari lima satuan tidak signifikan. Artinya sumber cahaya dengan indeks rendering warna, misalnya 82 dan 85, hampir sama.
4. Jika tampilan warna atau ketepatan warna merupakan faktor penting, sistem LED harus dievaluasi secara langsung, dan jika memungkinkan, di lokasi yang dituju.

Perlu dicatat bahwa metode modern pemrosesan data komputer dan analisis spektrum memungkinkan pengukuran indeks rendering warna sepenuhnya diotomatisasi, menghilangkan penggunaan pelat dengan warna tertentu. Ketergantungan kerapatan spektral radiasi cahaya pada panjang gelombang ditentukan. Dan berdasarkan hasil penelitian ini, CRI dihitung langsung menggunakan algoritma khusus.

Mengapa wajah terlihat pucat saat terkena cahaya lampu, namun saat kita menggantinya dengan lampu lain, wajah tersebut berubah secara ajaib? Ini semua tentang indeks rendering warna lampu.

Indeks rendering warna adalah ukuran korespondensi antara persepsi visual objek berwarna yang disinari oleh pengujian dan sumber cahaya standar dalam kondisi pengamatan tertentu.

Bayangkan dua lampu memiliki daya dan suhu warna yang sama - 3000K. Setiap lampu bersinar dengan cahaya putih lembut. Logikanya, bagi kita, objek yang terkena cahaya seharusnya terlihat sama. Tapi ini jauh dari benar. Apa menariknya? Ini semua tentang parameter yang disebut rendering warna. Atau sebagaimana disebut dalam katalog lampu, “indeks CRI umum”. Satuan dimensinya adalah Ra. Semakin tinggi indeks rendering warna sebuah lampu, semakin baik seseorang membedakan warna dan corak benda di sekitarnya dalam cahayanya. Parameter ini bertanggung jawab atas kualitas cahaya dan berkisar antara 0 hingga 100 Ra. Komisi Penerangan Internasional (CIE) telah mengembangkan pengujian: 8 sampel warna standar disinari dengan sumber cahaya uji, dan kemudian hasilnya dibandingkan dengan hasil yang diperoleh saat disinari dengan sumber cahaya referensi (100 Ra). Teknik ini disebut CIE.

Persyaratan CRI ditentukan dalam SNiP 23/05/95. Jadi, indeks rendering warnanya harus:

• Ra 90…100 - toko kain, laboratorium, studio seni.
• Ra 70…90 - sebagian besar kantor dan tempat tinggal.
• Ra 50 - gudang dan tempat produksi.

Setiap jenis lampu hanya mampu menghasilkan CRI tertentu. Sebagai perbandingan:

• Indeks rendering warna: lampu pijar 60…90 Ra
• Indeks rendering warna: lampu halogen 80…100 Ra
• Indeks rendering warna: lampu neon 70…80 Ra
• Indeks rendering warna: Lampu LED 0…100 Ra.

Lampu LED CRI

Sampai saat ini, belum ada LED yang menghasilkan cahaya putih. Fakta ini secara signifikan membatasi cakupan penerapannya. Namun kini segalanya telah berubah. Sekarang Anda bisa mendapatkan warna putih dari LED dengan dua cara.

1. Tiga LED digabungkan dalam satu wadah: merah, hijau, biru. Jika dicampur ketiga warna ini akan menghasilkan warna putih. Lampu seperti ini disebut RGB. Sayangnya, fluks cahaya RGB ternyata tidak merata—warna pastel ditampilkan secara tidak alami. Faktor ini menyebabkan indeks rendering warna yang rendah - sekitar 20-30 Ra.
2. Cahaya biru (ultraviolet) melewati fosfor kuning. Kombinasi foton biru dan kuning menghasilkan warna putih. Semakin tinggi kualitas fosfor maka semakin mahal harga lampunya dan semakin tinggi pula CRI-nya yang mencapai 95 Ra. Pernyataan ini juga dapat diterapkan pada rendering warna

Penunjukan yang disederhanakan telah diadopsi untuk lampu LED:

• 1A – rendering warna yang sangat baik (CRI di atas 90 Ra).
• 1B - sangat baik (CRI di atas 80-89 Ra).
• 2A - bagus (CRI di atas 70-79 Ra).
• 2B - rata-rata (CRI di atas 60-69 Ra).
• 3 - cukup (CRI di atas 40-59 Ra).
• 4 - buruk (CRI di bawah 39 Ra).

Anda dapat menemukan tanda ini pada kemasan lampu LED.

Prospek pengembangan LED putih

Indeks rendering warna telah lama digunakan untuk membandingkan berbagai jenis lampu, namun sekitar 8 tahun yang lalu CIE sampai pada kesimpulan bahwa kualitas pencahayaan tidak dapat dinilai hanya berdasarkan RCI. Penelitian telah menunjukkan bahwa cahaya dari beberapa LED RGB dan fosfor pada 20 Ra tampak lebih menarik bagi subjek dibandingkan sumber cahaya dengan RCI = 50...60 Ra.

Para ilmuwan telah mengembangkan skala baru - CQS. Dalam skala ini, 8 sampel warna diubah menjadi 15, dengan mempertimbangkan preferensi dan persepsi warna pengamat.

Jalur apa yang akan diambil produsen untuk meningkatkan teknologi LED modern dan meningkatkan kualitas pencahayaan? Tidak ada keraguan bahwa ini akan menjadi pencarian komposisi fosfor baru. Diketahui bahwa fosfor broadband murah (kalsium dan magnesium halofosfat) menghasilkan cahaya dengan parameter CRI tidak lebih tinggi dari 70 Ra. Penggunaan LED dengan fosfor tiga dan lima pita yang mahal segera meningkatkannya menjadi 85...95 Ra. Kerugian utama LED fosfor adalah keluaran cahayanya yang rendah dibandingkan dengan RGB.

Nanoteknologi juga berkontribusi pada penciptaan LED putih yang sangat efisien. Penggunaan titik koloid kuantum sebagai lapisan fosfor memungkinkan peningkatan CRI hingga 90 Ra.

Semua penelitian di bidang ini bertujuan untuk meningkatkan efisiensi cahaya dan kualitas cahaya secara bersamaan, serta mengurangi biaya lampu LED. Hanya harganya yang relatif tinggi yang menghalangi mereka untuk sepenuhnya menguasai pasar, karena keunggulan lampu neon semakin diragukan setiap tahunnya.