Metóda IES TM-30-15
Tento článek se pokouší odpovědět na následující otázky:
a. Jaký je použití CIE (Mezinárodní komise pro osvětlení) diagramu (1931 a 1976) a významu index podání barev (R ) v této normě CIE?
b. Proč je třeba změnit přesnější a širší standard?
c. Jaké jsou výhody nové metody navrhované společností IES (Illumination Engineering Society) TM-30-15 a jak lze vypočítat dva nové indexy, které se nazývají věrnost index ( Rf ) a Gamutový index (R g ) pro světelný zdroj?
a) Chromatické diagramy CIE1931 a CIE1976 ukazují chromatičnost světelného zdroje, který je objektivní specifikací kvality barvy bez ohledu na jeho osvětlení. Chromaticita osvětlovacího prvku je specifikována bodem, který má dvě souřadnice na tomto grafu (x, y pro CIE1931 a u ‘, v’ pro CIE1976) a popisuje souřadnice spektrální distribuce energie (SPD). Radiátory černého tělesa spadají na tuto křivku, charakterizovanou je teplotou barvy. Ostatní zdroje světla jsou charakterizovány jejich Correlated Color Temperature (CCT) a vzdálenost od Planckian locus, D uv .
Následující obrázky znázorňují tyto chromatické diagramy.
Obrázek 1: Schémata chromatičnosti CIE1931 a CIE1976
Mezinárodní komise pro osvětlení (CIE) definuje vykreslování barev jako účinek osvětlovacího prvku na barevný vzhled předmětů vědomým nebo podvědomým porovnáním s jejich barevným vzhledem pod referenčním osvětlovacím zařízením. Kvůli kvantifikaci tohoto srovnání má standard CIE 8 vzorků s různou odrazivostí zvaných Testové vzorky barev (TCS), které jsou osvětleny jak referenčním zdrojem, tak i zdrojem zkoušky. Referenční zdroj je obvykle černé těleso pro barevné teplotách pod 5000 K. Průměrné Index podání barev (CRI) nebo R se pak vypočítá následovně:
Po zjištění chromatičnosti světelného zdroje na diagramu CIE se jeho teplota barvy určuje nalezenímnejbližšího bodu k planckému místu.
Po určení teploty barvy se rozhodne, jaký referenční zdroj se použije při srovnávacím testu. Je-li CCT pod 5000K, používá se černé tělo, ale je-li nad 5000K, použije se standardní osvětlení D CIE. Zdroj testu a referenční zdroj by měly mít stejnou teplotu barvy.
Osm standardních vzorků (TCS) bude pak osvětleno zdrojem testu a referenčním zdrojem a jejich souřadnice se najdou na diagramu CIE.
Po některých transformacích (nazvaných transformace Von Kries) se vypočte euklidovská vzdálenost ΔE i mezi dvojicí souřadnic. V tomto případě je “i” index od 1 do 8. Speciální CRI nebo R i se pak vypočítá pomocí vzorce R i = 100-4.6ΔE i . Všimněte si, že maximální hodnota CRI je 100 a dokonalé černé tělo tuto hodnotu vykreslí. Je také možné mít negativní R i, jako v případě nízkotlaké sodné lampy.
Jako poslední krok, aritmetický průměr z 8 vypočtených R i hodnot je určena, a že bude průměrný index podání barev nebo R .
R a je míra věrnosti světelného zdroje a čím blíže je jeho hodnota 100, tím více svítidla vypadá jako přirozený světelný zdroj.
b) Současná norma CIE má několik nedostatků, které jsou popsány následovně:
Věrnost sama o sobě není úplnou mírou definování světelného zdroje. Existuje také parametr chroma, který je důležité určit. Například, je možné, aby dva světelné zdroje, mají přesně stejný R Pro hodnotu, ale jeden s vyšší sytostí, jako je průměr a druhý menší sytost barvy, než je průměr. Pro kvantifikaci barvy, která chybí v současném standardu CIE, je zapotřebí další index.
Výpočetní postup pro určení barevných posunů a barev používá zastaralé vzorce a nástroje. Na nahrazení zastaralého postupu je zapotřebí nová sada rovnic a nástrojů.
Sada 8 barevných vzorků (ASR), pomocí kterých R se počítá, ne zcela reprezentovat naše společné životní prostředí. Zejména R je špatně prediktivní nasycených červené barvy a musí být doplněna o zvláštní indexu R 9 pro tmavě červené pro ukončení posuzování barvy.
TCS jsou citlivější na některé vlnové délky než jiné. Spektrální charakteristiky jeho 8 základních barev nejsou rovnoměrně rozloženy ve viditelné vlnové délce. To by mohlo vést k selektivní manipulaci s distribucí spektrální energie (SPD) způsobem, který by mohl zvýšit hodnotu R a nezlepšit věrnost. Je zapotřebí nová norma, která řeší tyto nedostatky.
c) Nová navrhovaná metoda, kterou v posledních letech vyvinula společnost Illuminating Engineering of North America (IES), se nazývá IES-TM-30-15.
To se stará o nedostatky současného standardu CIE takto:
Barevné zobrazení světelného zdroje se kvantifikuje pomocí dvou indexů nazývaných věrnost
index R f (kvantifikuje blízkost reference) a gama index R g (kvantifikuje zvýšení nebo snížení chroma).
Namísto použití osmi vzorků TCS, které používá současný standard CIE, nová metoda používá
devadesát devět vzorků, které se nazývají vzorky hodnocení barev (CES). Tyto vzorky mají lepší
rovnoměrnost barevného prostoru a spektrální jednotnost v porovnání se vzorky TCS a samozřejmě pokrývají širší rozsah barev.
Výpočetní motor založený na stavu techniky CIE-C