Индекс цветопередачи (CRI)

Бытовое понимание качества освещения может не соответствовать государственным и международным стандартам. Последние составлены специалистами, действуют по принципу “не навреди” и учитывают физиологию человеческого организма. Пользователи опираются в первую очередь на личные предпочтения и стереотипы. Учитывая роль искусственного освещения в нашей жизни, требует особого внимания цветопередача – важная характеристика электрических лампочек.

Что такое цветопередача и о чем говорит индекс Rа?

Один из критериев оценивания качества лампы для светильника – это ее возможность передать цвета предметов такими, какими они есть при естественном освещении. Под светом кухонной люстры яблоко и краски картины на стене должны быть тех же оттенков, какими мы их видим днем. Дневное освещение принимается за эталон. И даже если визуально мы можем не заметить разницу или не придать ей значение, чувствительные фоторецепторы отличие улавливают и запускают цепную реакцию. Последствия будут ощутимы: например, если установить в спальне лампу холодного цвета свечения, выспаться удастся с трудом.

Каждый искусственный источник создает свет определенного спектрального состава, искажая цвет освещаемых объектов. Чем ближе свет к спектру естественного освещения, тем выше качество товара. То, как влияет источник света на зрительное восприятие человеком окружающих объектов, в сравнении с дневным светом, называют цветопередачей. Для возможности сравнения качества работы различных лампочек, цветопередаче придали числовое значение в диапазоне от 0 до 100 и назвали его индексом цветопередачи Ra (или CRI – “color rendering index”). Индекс показывает, насколько цвет предмета, освещаемого лампочкой, близок к естественному оттенку.

CRI, CQS или ТМ-30-15?

Индекс цветопередачи помогает создать качественный продукт и отличить хороший товар от плохого. Это относительный показатель, который пока далек от совершенства. По сегодняшний день в магазине можно купить две разные лампочки с одинаковым значением CRI. При этом, их спектр будет отличаться и человеческий глаз это легко заметит.

CRI создан в 1965 г. в результате опроса людей, которым демонстрировали карточки различных цветов под разным уровнем освещения. Таким образом была создана шкала из 8 основных цветов R1 – R8.

Максимальное значение индекса должно говорить о том, что лампочка излучает свет, который максимально близок по своим характеристикам к дневному и наиболее комфортный для человека. Тогда как в действительности все наоборот: человеческому глазу комфортнее свечение лампочки накаливания с низким значением CRI (80); чем свет от LED, индекс цветопередачи которых близок к 100 (99 у СОВ-матриц).

Причина подобного несоответствия прячется в методике создания индекса (статистическое выражение результатов опытов с ограниченным количеством людей, индивидуальные отличия зрительного восприятия, богатство оттенков, распознаваемых фоторецепторами). Поэтому индекс – это оптимальный, но не достаточно точный инструмент измерения. Человек не оставляет попыток сделать его более точным, о чем свидетельствует история: новые стандарты учитывают не только показатель точности передачи цвета, но и насыщенность оттенков.

Альтернативой CRI долгое время была Шкала качества цветопередачи (CQS – “color quality scale”). Применялись более точные методики измерения, которые позволили создать более современный инструмент. CQS оценивал качество света по 15 цветам, но принцип работы остался неизменным. Использовались средние показатели индексов и цвета ненасыщенных оттенков, что становилось причиной неточных результатов.

Механизм расчета CRI не подходил для более современных источников света – газоразрядных, а со временем и светодиодных. Возникла необходимость создать инструмент, который бы позволил измерить цветопередачу, игнорируя значение цветовой температуры. По этой причине в 2015 г. был создан стандарт IES ТМ-30-15, который определяет цветопередачу значениями показателей насыщенности и точности. В оценке используется палитра из 99 оттенков. Новый показатель – Rg – стал точнее.

Индекс Rg, в отличии от Ra, может иметь значение от 0 до 100 и более: 100 – обычная насыщенность цветов при освещении предмета эталонным источником, меньше 100 – оттенки более блеклые, больше 100 – насыщенность более высокая. Лампочки, которые продаются в Brille, имеют показатель Rg в диапазоне от 60 до 140.

Цветопередача и температура свечения

Цветопередача не зависит исключительно от температуры свечения лампочки: глаза различают большую часть оттенков, независимо от времени суток и погодных условий. Зрение быстро адаптируется к колебаниям цветовой температуры естественного освещения, которая может меняться от 2000 К до 7000 К. Близкий механизм адаптации зрения наблюдается при работе галогенных лампочек и ламп накаливания.

То, что две лампочки с одинаковой температурой свечения 5000 К могут отличаться спектральным составом, хорошо заметно при освещении объектов. На рисунке отображено отличие спектра естественного освещения и LED одной цветово температуры – 5000 K.

LED не излучает свет красного спектра, поэтому яблоко при светодиодном освещении не будет таким же насыщенным, как при дневном. Все потому, что свет при таком составе спектра не отражается от яблока, а поглощается им.

Как выбрать лампочку

Несмотря на новшества и постоянную работу над точностью показателя цветопередачи, CRI продолжает широко применяться для оценки качества свечения ламп. Именно он лежит в основе классификации ламп, что позволяет потребителям выбрать модель для конкретных целей использования.

Международный стандарт DIN 5035 выделяет шесть уровней индексов цветопередачи:

1. 1А: для лампочек этого уровня точность цветопередачи – один из наиболее важных показателей (магазины и бутики одежды, полиграфические предприятия, музеи);
2. 1В: энергосберегающие лампы, которые устанавливаются в большинстве случаев в учебных и административных заведениях, промышленных предприятиях и спортивных объектах;
3. 2А: лампочки с достаточно хорошими показателями CRI;
4. уровень 3: модели с более низким индексов Ra, которые используются предприятиями тяжелой промышленности;
5. уровень 4: не рекомендуются устанавливать внутри помещения.

Для безошибочного оформления интерьера можно воспользоваться следующими советами по выбору лампочек:

• лампы со значением Ra 80-85 выгодно использовать в помещениях с деревянной мебелью, поскольку такой свет отлично с ней сочетается и подчеркивает эстетические качества;
• при показателе Ra на уровне 85 свет создаст комфортную и спокойную атмосферу, поэтому рекомендуется для общего освещения жилых помещений: гостиной, спальни, кухни;
• более четкой видимости требуют ткани. Если планируется сделать акцент на их красках и текстуре, лучше выбрать лампу с Ra в диапазоне 90-100 и температурой свечения более 5000 K.