Cos'è l'indice di resa cromatica della lampada?

È noto che due lampade di diversi tipi, anche con la stessa temperatura di colore, come una lampada fluorescente e una lampada a incandescenza, trasmettono spesso i colori degli oggetti da essi illuminati in modi diversi. Una lampada fluorescente, rispetto a una lampada a incandescenza, ha meno energia nella regione rossa dello spettro, quindi il colore rosso appare più luminoso quando una lampada a incandescenza illumina un corpo rispetto a quando una lampada a fluorescenza illumina lo stesso corpo con la stessa temperatura di colore. Quindi, le proprietà di resa cromatica di varie lampade dipendono direttamente dalla natura dello spettro della loro radiazione.

Il parametro che caratterizza il grado di corrispondenza del colore naturale dell'oggetto con il colore visibile di questo oggetto quando illuminato da questa sorgente luminosa è chiamato indice di resa cromatica Ra, o coefficiente di resa cromatica, in inglese indice di resa cromatica, o CRI in breve.

Questo valore è relativo e Ra della sorgente luminosa di riferimento viene preso uguale a 100. Allo stesso tempo, l'intervallo di indici di resa cromatica da 80 a 100 è comodo per l'occhio umano, ad esempio una lampada a incandescenza tradizionale da 60 W ha un indice di resa cromatica Ra di 80, a una temperatura di colore di 2680 K.

Negli studi, la luce del giorno viene utilizzata come linea guida, con la quale viene confrontata la luce delle lampade elettriche. Nel 1948, Peter Baum, nel suo lavoro "Aspetti fisici del colore: un'introduzione allo studio scientifico degli incentivi e delle sensazioni di colore", ha scritto: "La luce del giorno contiene una grande varietà di colori, rendendo facile la distinzione tra sfumature minori e i colori degli oggetti intorno a noi ovviamente sembrano naturalmente ".

A metà del XX secolo, gli scienziati iniziarono a tentare di valutare la capacità delle fonti luminose artificiali di riprodurre accuratamente i colori naturali e intorno agli anni '60 o '70 iniziò ad essere applicato il termine "coefficiente di resa cromatica". Il CRI è stato usato per confrontare le sorgenti luminose a spettro continuo con un indice di resa cromatica superiore a 90. Tecnicamente, l'indice di resa cromatica può essere confrontato solo con sorgenti luminose con la stessa temperatura di colore.

Al fine di ottenere il valore dell'indice di resa cromatica per una particolare lampada elettrica, lo spostamento del colore viene determinato illuminando 8 colori di riferimento standard (DIN 6169) con la lampada in studio. Il calcolo viene effettuato secondo la metodologia dell'International Commission on Lighting (CIE), che fornisce un valore numerico della deviazione del colore dagli standard.

Minore è la deviazione, migliori sono i parametri di resa cromatica della lampada testata e, di conseguenza, maggiore è il suo indice di resa cromatica. In base ai risultati della misurazione, le deviazioni medie vengono sottratte da 100 e si ottiene il valore numerico esatto dell'indice di resa cromatica. Quindi, con piccole deviazioni Ra sarà più vicino a 100 e con grandi deviazioni sarà molto meno. Se non ci sono deviazioni, alla sorgente viene assegnato un valore di Ra pari a 100.

Per confrontare le temperature di colore nell'intervallo da 2000K a 5000K, l '"emettitore di corpo nero" viene utilizzato come fonte di riferimento e la luce del giorno viene utilizzata per temperature di colore più elevate. È importante ricordare, tuttavia, che né le lampade a incandescenza né il cielo dell'emisfero settentrionale hanno una resa cromatica perfetta, ma si presume che il loro indice di resa cromatica sia 100. Nel frattempo, le lampade a incandescenza sono deboli quando si illuminano le tonalità del blu e il cielo (7500K) quando si illuminano i toni del rosso .

In pratica, un indice di resa cromatica compreso tra 90 e 100 è considerato impeccabile e l'ambito di tali fonti comprende quelle aree in cui è importante una valutazione del colore molto accurata. Ra da 80 a 90 sono considerati buoni indicatori e se in una determinata situazione non è importante un'accurata valutazione del colore, ma è necessaria una riproduzione del colore di alta qualità, tali fonti di luce sono adatte.

Se la riproduzione del colore non è importante, allora sono accettabili sorgenti luminose con prestazioni soddisfacenti e scarse, vale a dire con Ra inferiore a 80. In generale, le differenze di questi valori di meno di 5 unità sono appena percettibili e distinguere 80 e 84 non è affatto facile.

Sono noti i coefficienti di resa cromatica media delle lampade di vario tipo. Luce a incandescenza e luce lampade alogene, è vicino al solare e il valore Ra per loro è vicino a 100. L'indice di resa cromatica delle lampade a scarica ad alogenuri metallici ad alta pressione raggiunge anche 90 e oltre. Le lampade fluorescenti di molti produttori hanno valori Ra piuttosto alti da 80 a 90, ma alcuni modelli economici possono avere Ra inferiore a 75, in ogni caso, è necessario prestare attenzione alle caratteristiche indicate sulla confezione.

Lampadine a LED, oltre a quelli luminescenti, a seconda della qualità, possono variare nell'indice di resa cromatica, tuttavia i migliori campioni mostrano un valore di Ra 80 e superiore. Le lampade a scarica di mercurio e sodio si differenziano per l'indice di resa cromatica più basso; qui Ra è inferiore a 40.

Relativamente specificamente ai LED, sono stati condotti studi in cui sono stati considerati sia i LED rosso-verde-blu che i LED bianchi con rivestimento al fosforo.

È stata fatta una valutazione, dalla quale ne è seguita LED RGB avevano coefficienti di resa cromatica nella regione di 20, ma quando si rendevano i colori, si mostravano bene, poiché la saturazione visibile di colori specifici aumentava senza uno spostamento nella riproduzione del colore delle sfumature. In questo caso, la luce bianca ottenuta mescolando la luce dei LED rosso, verde e blu è preferibile alla luce delle lampade alogene e delle lampade a incandescenza, nonostante gli alti indici di resa cromatica di quest'ultima.

Secondo i risultati della ricerca, l'International Lighting Commission ha concluso: "l'indice di resa cromatica sviluppato dalla commissione non è generalmente applicabile per prevedere i parametri di resa cromatica di un set di sorgenti luminose se questo set include LED bianchi".

Pertanto, il coefficiente di resa cromatica Ra può servire come uno dei parametri informativi utilizzati per i sistemi di valutazione e illuminazione a LED, tuttavia, al fine di ottenere i risultati più accettabili, sono necessari test preliminari e valutazioni dei singoli prodotti nel luogo dell'operazione prevista.

Comments

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Grazie per l'articolo, ora è chiaro da cosa dipende la resa cromatica. E ciò che è importante, non lo sapevo, Ra può essere visto solo sulla confezione. Non è chiaro una cosa, se due lampadine provengono da produttori diversi, e Ra hanno la stessa cosa influenzerà la resa cromatica? So che una tale tecnica con il colore viene utilizzata nei supermercati quando vendono arance verdi, stanno benissimo sulla finestra, ma non alla luce normale.