¿Qué es el índice de reproducción del color de la lámpara?

Se sabe que dos lámparas de diferentes tipos, incluso con la misma temperatura de color, como una lámpara fluorescente y una lámpara incandescente, a menudo transmiten los colores de los objetos iluminados por ellos de diferentes maneras. Una lámpara fluorescente, en comparación con una lámpara incandescente, tiene menos energía en la región roja del espectro, por lo tanto, el color rojo parece más brillante cuando una lámpara incandescente ilumina un cuerpo que cuando una lámpara fluorescente ilumina el mismo cuerpo con la misma temperatura de color. Por lo tanto, las propiedades de reproducción cromática de varias lámparas dependen directamente de la naturaleza del espectro de su radiación.

El parámetro que caracteriza el grado de correspondencia del color natural del objeto con el color visible de este objeto cuando está iluminado por esta fuente de luz se denomina índice de reproducción cromática Ra, o coeficiente de reproducción cromática, en inglés índice de reproducción cromática, o CRI para abreviar.

Este valor es relativo, y Ra de la fuente de luz de referencia se toma igual a 100. Al mismo tiempo, el rango de índices de reproducción cromática de 80 a 100 es cómodo para el ojo humano, por ejemplo. Una lámpara incandescente convencional de 60 W tiene un índice de reproducción cromática Ra de 80, a una temperatura de color de 2680K.

En los estudios, la luz del día se usa como una guía, con la cual se compara la luz de las lámparas eléctricas. En 1948, Peter Baum, en su trabajo "Aspectos físicos del color: una introducción al estudio científico de los incentivos de color y las sensaciones de color", escribió: "La luz del día contiene una amplia variedad de colores, lo que facilita la distinción entre sombras menores, y los colores de los objetos que nos rodean obviamente se ven naturalmente ".

A mediados del siglo XX, los científicos comenzaron a intentar evaluar la capacidad de las fuentes de luz artificial para reproducir con precisión los colores naturales, y alrededor de los años sesenta o setenta, se comenzó a aplicar el término "coeficiente de reproducción cromática". CRI se utilizó para comparar fuentes de luz de espectro continuo con un índice de reproducción cromática superior a 90. Técnicamente, el índice de reproducción cromática solo se puede comparar con fuentes de luz que tienen la misma temperatura de color.

Para obtener el valor del índice de reproducción cromática para una lámpara eléctrica en particular, el cambio de color se determina iluminando 8 colores de referencia estándar (DIN 6169) con la lámpara en estudio. El cálculo se realiza de acuerdo con la metodología de la Comisión Internacional de Iluminación (CIE), que proporciona un valor numérico de la desviación del color de los estándares.

Cuanto menor sea la desviación, mejores serán los parámetros de reproducción cromática de la lámpara probada y, en consecuencia, mayor será su índice de reproducción cromática. De acuerdo con los resultados de la medición, las desviaciones promedio se restan de 100 y se obtiene el valor numérico exacto del índice de reproducción cromática. Entonces, con pequeñas desviaciones, Ra estará más cerca de 100, y con grandes desviaciones será mucho menor. Si no hay desviaciones, a la fuente se le asigna un valor de Ra igual a 100.

Para comparar las temperaturas de color del rango de 2000K a 5000K, el "emisor de cuerpo negro" se usa como fuente de referencia, y la luz del día se usa para temperaturas de color más altas. Sin embargo, es importante recordar que ni las lámparas incandescentes ni el cielo del hemisferio norte tienen una reproducción perfecta del color, pero se supone que su índice de reproducción del color es 100. Mientras tanto, las lámparas incandescentes son débiles cuando se iluminan los tonos azules y el cielo (7500K) cuando se iluminan los tonos rojos. .

En la práctica, se considera que un índice de reproducción cromática de 90 a 100 es impecable, y el alcance de tales fuentes incluye aquellas áreas donde es importante una evaluación de color muy precisa. Ra de 80 a 90 se consideran buenos indicadores, y si en una situación dada no es importante una evaluación precisa del color, pero se requiere una reproducción de color de alta calidad, tales fuentes de luz son adecuadas.

Si la reproducción del color no es importante, entonces las fuentes de luz con un rendimiento satisfactorio y deficiente son aceptables, es decir, con Ra inferior a 80. En general, las diferencias en estos valores en menos de 5 unidades no son notables, y no es fácil distinguir entre 80 y 84.

Se conocen los coeficientes promedio de reproducción cromática de lámparas de varios tipos. Luz incandescente, así como luz lámparas halógenas, está cerca de la energía solar, y el valor de Ra para ellos está cerca de 100. El índice de reproducción cromática de las lámparas de descarga de haluro metálico de alta presión también alcanza 90 y más. Las lámparas fluorescentes de muchos fabricantes tienen valores de Ra bastante altos de 80 a 90, pero algunos modelos económicos pueden tener Ra menos de 75, en cualquier caso, debe prestar atención a las características indicadas en el paquete.

Bombillas LED, además de luminiscentes, dependiendo de la calidad, pueden variar en el índice de reproducción cromática, sin embargo, los mejores ejemplos muestran un valor de Ra 80 y superior. Las lámparas de descarga de mercurio y sodio difieren en el índice de reproducción cromática más bajo; aquí Ra es inferior a 40.

Relativamente específicamente a los LED, se realizaron estudios en los que se consideraron tanto los LED rojo-verde-azul como los LED blancos recubiertos de fósforo.

Se realizó una evaluación, de la cual se dedujo que LED RGB tenían coeficientes de reproducción cromática en la región de 20, pero cuando procesaban colores, se mostraban bien, ya que la saturación visible de colores específicos aumentaba sin el cambio de color de las sombras. En este caso, la luz blanca obtenida al mezclar la luz de los LED rojos, verdes y azules es preferible a la luz de las lámparas halógenas y las lámparas incandescentes, a pesar de los altos índices de reproducción cromática de estas últimas.

Según la investigación, la Comisión Internacional de Iluminación concluyó: "el índice de reproducción cromática desarrollado por la comisión generalmente no es aplicable para predecir los parámetros de reproducción cromática de un conjunto de fuentes de luz si este conjunto incluye LED blancos".

Por lo tanto, el coeficiente de reproducción cromática Ra puede servir como uno de los parámetros de información utilizados para la evaluación y los sistemas de iluminación LED, sin embargo, para obtener los resultados más aceptables, se requieren pruebas preliminares y evaluaciones de productos individuales en el lugar de la operación prevista.