Τι είναι ο δείκτης απόδοσης χρώματος λαμπτήρα;

Είναι γνωστό ότι δύο λαμπτήρες διαφορετικών τύπων, ακόμη και με την ίδια θερμοκρασία χρώματος, όπως ένας λαμπτήρας φθορισμού και ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως, συχνά μεταδίδουν τα χρώματα των αντικειμένων που φωτίζονται από αυτά με διαφορετικούς τρόπους. Ένας λαμπτήρας φθορισμού, σε σύγκριση με έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως, έχει λιγότερη ενέργεια στην κόκκινη περιοχή του φάσματος, επομένως το κόκκινο χρώμα εμφανίζεται πιο φωτεινό όταν μια λάμπα πυράκτωσης φωτίζει ένα σώμα από ό, τι όταν μια λάμπα φθορισμού φωτίζει το ίδιο σώμα με την ίδια θερμοκρασία χρώματος. Επομένως, οι ιδιότητες χρώματος των διαφόρων λαμπτήρων εξαρτώνται άμεσα από τη φύση του φάσματος της ακτινοβολίας τους.

Η παράμετρος που χαρακτηρίζει το βαθμό αντιστοιχίας του φυσικού χρώματος του αντικειμένου με το ορατό χρώμα αυτού του αντικειμένου όταν φωτίζεται από αυτή την πηγή φωτός ονομάζεται δείκτης χρώματος Ra ή ο συντελεστής απόδοσης χρώματος στα αγγλικά δείκτη απόδοσης χρώματος ή CRI για σύντομο χρονικό διάστημα.

Αυτή η τιμή είναι σχετική και η Ra της πηγής αναφοράς αναφοράς λαμβάνεται ίση με 100. Ταυτόχρονα, το εύρος των δεικτών χρώματος από 80 έως 100 είναι άνετο για το ανθρώπινο μάτι, για παράδειγμα ένας συμβατικός λαμπτήρας πυράκτωσης 60 W έχει ένα δείκτη απόδοσης χρώματος Ra 80, σε θερμοκρασία χρώματος 2680K.

Σε μελέτες, το φως της ημέρας χρησιμοποιείται ως κατευθυντήρια γραμμή, με την οποία συγκρίνεται το φως των ηλεκτρικών λαμπτήρων. Το 1948, ο Peter Baum, στο έργο του "Physical Aspects of Color: Εισαγωγή στην Επιστημονική Μελέτη των Χρωματικών Κινήσεων και των Χρωματικών Αισθημάτων", έγραψε: "Το φως της ημέρας περιέχει μεγάλη ποικιλία χρωμάτων, καθιστώντας εύκολη τη διάκριση μεταξύ μικρών αποχρώσεων και τα χρώματα των αντικειμένων γύρω μας φυσικά ".

Στα μέσα του 20ού αιώνα, οι επιστήμονες άρχισαν να επιχειρούν να αξιολογήσουν την ικανότητα των τεχνητών πηγών φωτός να αναπαράγουν με ακρίβεια τα φυσικά χρώματα και γύρω στις δεκαετίες του 1960 και του 1970 άρχισε να εφαρμόζεται ο όρος "συντελεστής απόδοσης χρώματος". Το CRI χρησιμοποιήθηκε για τη σύγκριση πηγών φωτός συνεχούς φάσματος με δείκτη απόδοσης χρώματος άνω των 90 ° C. Από τεχνική άποψη, ο δείκτης απόδοσης χρωμάτων μπορεί να συγκριθεί μόνο με πηγές φωτός που έχουν την ίδια θερμοκρασία χρώματος.

Για να επιτευχθεί η τιμή του δείκτη απόδοσης χρώματος για ένα συγκεκριμένο ηλεκτρικό λαμπτήρα, η μετατόπιση χρώματος προσδιορίζεται με φωτισμό 8 βασικών χρωμάτων αναφοράς (DIN 6169) με τη λυχνία υπό μελέτη. Ο υπολογισμός γίνεται σύμφωνα με τη μεθοδολογία της Διεθνούς Επιτροπής Φωτισμού (CIE), η οποία δίνει μια αριθμητική τιμή της απόκλισης του χρώματος από τα πρότυπα.

Όσο μικρότερη είναι η απόκλιση, τόσο καλύτερες είναι οι παράμετροι απόδοσης χρώματος της δοκιμασμένης λάμπας και, κατά συνέπεια, όσο υψηλότερος είναι ο δείκτης απόδοσης χρώματος. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μέτρησης, οι μέσες αποκλίσεις αφαιρούνται από τα 100 και επιτυγχάνεται η ακριβής αριθμητική τιμή του δείκτη απόδοσης χρώματος. Έτσι, με μικρές αποκλίσεις η Ra θα είναι πιο κοντά στο 100, και με μεγάλες αποκλίσεις θα είναι πολύ μικρότερη. Εάν δεν υπάρχουν αποκλίσεις, τότε η πηγή έχει εκχωρηθεί μια τιμή Ra ίση με 100.

Για να συγκριθούν οι θερμοκρασίες χρώματος της περιοχής από 2000K έως 5000K, χρησιμοποιείται ως πηγή αναφοράς "εκπομπός μαύρου στρώματος" και το φως της ημέρας χρησιμοποιείται για υψηλότερες θερμοκρασίες χρώματος. Ωστόσο, είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι ούτε οι λαμπτήρες πυρακτώσεως ούτε ο ουρανός του βόρειου ημισφαιρίου έχουν τέλεια απόδοση χρώματος, αλλά ο δείκτης απόδοσης χρωμάτων τους θεωρείται 100. Εν τω μεταξύ, οι λαμπτήρες πυράκτωσης είναι αδύναμοι όταν φωτίζουν αποχρώσεις του μπλε και ο ουρανός (7500K) .

Στην πράξη, ένας δείκτης απόδοσης χρώματος από 90 έως 100 θεωρείται άψογος και το εύρος αυτών των πηγών περιλαμβάνει εκείνες τις περιοχές όπου είναι πολύ σημαντική η εκτίμηση χρώματος πολύ ακριβής. Ra από 80 έως 90 θεωρούνται καλοί δείκτες και αν σε μια συγκεκριμένη περίπτωση δεν είναι σημαντική η ακριβής εκτίμηση του χρώματος, αλλά απαιτείται υψηλή αναπαραγωγή χρώματος, τέτοιες πηγές φωτός είναι κατάλληλες.

Εάν η αναπαραγωγή χρώματος δεν είναι σημαντική, τότε οι πηγές φωτός με ικανοποιητική και κακή απόδοση είναι αποδεκτές, δηλαδή με το Ra μικρότερο από 80. Γενικά, οι διαφορές στις τιμές αυτές κατά λιγότερο από 5 μονάδες είναι ελάχιστα αισθητές και η διάκριση των 80 και 84 δεν είναι καθόλου εύκολη.

Οι μέσοι συντελεστές απόδοσης χρωμάτων λαμπτήρων διαφόρων τύπων είναι γνωστοί. Φως πυρακτώσεως, καθώς και φως λαμπτήρες αλογόνου, είναι κοντά στην ηλιακή και η τιμή Ra για αυτούς είναι κοντά στο 100. Ο δείκτης απόδοσης χρώματος των λαμπτήρων υψηλής πίεσης με αλογονίδια μετάλλων φτάνει επίσης τα 90 και άνω. Οι λαμπτήρες φθορισμού πολλών κατασκευαστών έχουν μάλλον υψηλές τιμές Ra από 80 έως 90, αλλά ορισμένα μοντέλα προϋπολογισμού μπορεί να έχουν Ra μικρότερη από 75, σε κάθε περίπτωση θα πρέπει να προσέξετε τα χαρακτηριστικά που αναγράφονται στη συσκευασία.

Λαμπτήρες LED, καθώς και φωταύγειας, ανάλογα με την ποιότητα, μπορούν να διαφέρουν στο δείκτη απόδοσης χρώματος, ωστόσο, τα καλύτερα παραδείγματα δείχνουν μια τιμή Ra 80 και μεγαλύτερη. Οι λαμπτήρες εκκένωσης υδραργύρου και νατρίου διαφέρουν στον χαμηλότερο δείκτη απόδοσης χρώματος · εδώ το Ra είναι μικρότερο από 40.

Σχετικά με τις LED, διεξήχθησαν μελέτες στις οποίες ελήφθησαν υπόψη τόσο τα κόκκινα-πράσινα-μπλε LED όσο και τα λευκά LED με επικάλυψη φωσφόρου.

Εκτιμήθηκε, από την οποία ακολούθησε RGB LED είχαν συντελεστές απόδοσης χρώματος στην περιοχή των 20, αλλά όταν έκαναν χρώματα, εμφανίστηκαν καλά, αφού ο ορατός κορεσμός συγκεκριμένων χρωμάτων αυξήθηκε χωρίς αλλαγή χρώματος των αποχρώσεων. Σε αυτή την περίπτωση, το λευκό φως που λαμβάνεται με ανάμειξη του φωτός των κόκκινων, πράσινων και μπλε LED είναι προτιμότερο από το φως των λαμπτήρων αλογόνου και των λαμπτήρων πυράκτωσης, παρά τους υψηλούς δείκτες απόδοσης χρώματος του τελευταίου.

Σύμφωνα με την έρευνα, η Διεθνής Επιτροπή Φωτισμών κατέληξε στο συμπέρασμα ότι "ο δείκτης απόδοσης χρώματος που αναπτύχθηκε από την επιτροπή δεν είναι συνήθως εφαρμόσιμος για την πρόβλεψη των παραμέτρων απόδοσης χρώματος ενός συνόλου πηγών φωτός, αν το σετ περιλαμβάνει λευκές λυχνίες LED".

Επομένως, ο συντελεστής απόδοσης χρώματος Ra μπορεί να χρησιμεύσει ως μία από τις παραμέτρους πληροφορίας που χρησιμοποιούνται για τα συστήματα φωτισμού και τα συστήματα φωτισμού LED, ωστόσο, προκειμένου να επιτευχθούν τα πιο αποδεκτά αποτελέσματα, απαιτούνται προκαταρκτικές δοκιμές και μεμονωμένες αξιολογήσεις προϊόντων στη θέση της προβλεπόμενης λειτουργίας.