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Was ist CRI (Farbwiedergabeindex)?

von Sam Nada | 2021/02/22

Einführung

Was ist CRI (Farbwiedergabeindex)? Es ist eine Metrik, die verwendet wird, um die Fähigkeit eines Lichts zu messen, Farben in Objekten hervorzubringen (dh Farbwiedergabe).

Leuchten mit einem hohen CRI-Wert können Ladenprodukte brillant und lebendig aussehen lassen. Andere Lampen mit niedrigem CRI-Wert machen die gleichen Produkte langweilig und leblos.

orange-blau-garderobe

Beachten Sie die Supermarkt-Hähnchenfilets, die unter einer speziellen Regalbeleuchtung für die Kunden ausgestellt werden. Das Huhn erscheint frisch mit leuchtenden Farben.

Regalleuchten mit hohem CRI-Wert

Wenn Sie das Huhn jedoch unter der allgemeinen Bodenbeleuchtung hervorbringen, sieht das Huhn blass und unappetitlich aus. Diese beiden Bilder wurden im Abstand voneinander mit derselben Kamera aufgenommen (keine Bildänderungen außer Paketetikett) . Es zeigt, wie die Ladenbeleuchtung das visuelle Erscheinungsbild von Objekten drastisch verbessern kann.

Lesen Sie weiter über Lichtdesign

Allgemeinbeleuchtung mit niedrigem CRI

Einige Dinge, die Sie wissen müssen – Grundlagen der Beleuchtung.

Bevor Sie sich mit CRI befassen, müssen Sie zunächst verstehen, dass das Licht einer Glühbirne alle Farben des Regenbogens enthält. Dies ist leicht zu erkennen, wenn Sie ein Licht durch ein Prisma strahlen und die Farben gebeugt und differenziert sehen.

Bild von Spigget, abgeleitete Arbeit: Cepheiden (Vortrag)
CC-BY-SA-3.0 Generisch

Dasselbe können Sie mit einem Spektrometer erreichen, das Licht einfangen und dann die einzelnen Farben auf eine grafische Darstellung namens Spektrum brechen kann. Das rechte Spektrum stammt vom Sonnenlicht.

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Spektrometer und Sonnenlichtspektrum

Die zweite Sache, die Sie verstehen müssen, ist, dass die verschiedenen Farben des Lichts in unterschiedlichen Mengen (oder Intensitäten) auftreten. Die Sonne enthält ein Spektrum von Farben in voller Menge. Im Vergleich zur Sonne weist ein Spektrum für ein fluoreszierendes Licht jedoch viele Farben auf.

All dies bedeutet, dass diese Objekte in Ihrer Szene diese Farben nicht gut reflektieren können, wenn Ihrem Licht Farbe(n) fehlen. Mit anderen Worten, wenn Ihren Lichtern Rot fehlt, kann sie die roten Farben in Hähnchenfilets nicht hervorbringen.

Die dritte Sache, die Sie verstehen müssen, ist, dass Objekte (zB Äpfel) von Natur aus keine Farbe besitzen. Ein Apple reflektiert nur die roten Farben vom Licht (und lässt sie nur rot erscheinen). Was passiert mit den anderen Farben, die auf den Apfel treffen (zB Grün, Blau, Magenta)? Sie werden vom Apfel aufgenommen.

Bild aus dem Lighting Survival Handbook. Holen Sie sich Ihr kostenloses Exemplar am Ende dieses Artikels.

So funktioniert die CRI-Kennzahl

Die erste offizielle Farbwiedergabemetrik wird bequemerweise als „CRI“-Metrik bezeichnet. Es wird von der CIE (Commision Internationale de l’Eclairage) definiert. Die CRI-Metrik verwendet die Sonne (Tageslicht) als Goldstandard. Ein Licht, das die Farbwiedergabefähigkeit der Sonne nachahmen kann, erhält also eine CRI-Bewertung von 100. Eine Leuchtstoffröhre kann jedoch einen CRI von nur 65 aufzeichnen. Je höher die Zahl, desto besser ist die Farbwiedergabefähigkeit einer Leuchte.

CRI verwendet Tageslicht als Goldstandard

Die CRI-Bewertung wird aus einer Auswahl von 8 verschiedenen Farben abgeleitet. Ein Spektrometer prüft, ob das Licht im Vergleich zum Sonnenlicht ausreichende Mengen dieser Farben enthält. Jeder R-Wert erhält eine Bewertung von 0-100 und wird dann für eine endgültige CRI-Bewertung gemittelt.

CRI verwendet 8 Farben, um zu einer endgültigen Bewertung zu gelangen

Warum müssen wir den CRI messen?

Als Glühlampen die Erde beherrschten, war das Farbverhalten von Natur aus ähnlich wie bei Tageslicht (beide Schwarzkörperstrahler). Glühlampen werden jedoch durch energieeffiziente LED-Lampen ersetzt – der Nachteil ist, dass die CRI-Eigenschaften dieser Lampen von Produkt zu Produkt und Charge zu Charge variieren können.

CRI bei der Arbeit:

  • Käufer, die Lampen in Chargen kaufen, verwenden ein Spektrometer, um die Lampen während des Versands stichprobenartig zu überprüfen, um sicherzustellen, dass der CRI den Spezifikationen des Verkäufers entspricht. Lesen Sie weiter über LED-Commerce
  • High-Fashion-Bekleidungsketten werden auch Lichter in großen Mengen für ihre Geschäfte kaufen. Sie werden auch sicherstellen, dass die CRI-Bewertungen angemessen sind, um sicherzustellen, dass ihre Geschäfte konstant genaue und brillante Farben präsentieren. Lesen Sie weiter über Lichtdesign
  • Leuchten mit hohem CRI-Wert sind auch für chirurgische Eingriffe erforderlich, um die Anatomie von fleischigem Gewebe richtig zu unterscheiden. Der CRI ist auch wichtig, um Pillen in einer Apotheke oder im Seniorenheim farblich zu unterscheiden.
  • Die richtige CRI-Beleuchtung für die Kunstrestaurierung ist ebenfalls besonders wichtig.
  • LED-Unternehmen verwenden auch CRI R1-R14-Werte (unten erläutert), um Probleme mit Metamerie (Farben, die bei unterschiedlichen Lichtquellen unterschiedlich erscheinen) einzuschätzen.

Ohne CRI-Messung können wir uns nur auf die Verpackung der von uns gekauften Glühbirnen verlassen. Der CRI wird normalerweise, aber nicht immer aufgeführt.

CRI und Store-Display

CRI- und Store-Displays

Clark Street Mercantile @ unsplash.com

LED-Herstellung

CRI-Bewertungen und medizinische Anwendungen

Glühbirnenverpackung mit CRI-Bewertung

Die Mängel von CRI

Die Probleme mit der CRI-Metrik sind gut dokumentiert. Die Farben R1-R8 sind Pastellfarben, die eine angemessene Farbwiedergabebewertung für neutrale Farben in der Bekleidungs- und Architekturindustrie darstellen. Diese 8-Farben-Metrik kann Ihnen jedoch nicht sagen, ob ein Licht gesättigtere Farben wiedergeben kann, wie die rosa Farbe von Hähnchenfilets. Ein weiterer Kritikpunkt war, dass sich der CRI-Wert nicht gut an Leuchtstoff- und LED-Beleuchtung anpasst.

CRI (Ra) Farbmuster

Also fügten die Leute von CIE 6 weitere gesättigte Farben R9-R14 hinzu und nannten den neuen Index CRI (R96a) – ersterer als CRI (Ra) bezeichnet. Obwohl R96a wohl eine Verbesserung darstellt, kommen Veränderungen in der Beleuchtungsindustrie immer nur langsam auf sich zu. CRI (Ra) ist immer noch weit verbreitet.

CRI (R96a) Farbmuster

Die Farbe R9 an sich ist von besonderem Interesse, da Haut- oder Fleischtöne durch diese Farbe repräsentiert werden. Eine hohe R9-Bewertung kann Ihnen sagen, ob das Hühnchen im Laden frisch und farbenfroh aussieht.

Die genaue Wiedergabe von Hauttönen wird auch von der Film- und Fernsehindustrie hoch geschätzt, da sich das Publikum immer auf Gesichter konzentriert.

Wie rechts dargestellt, kann ein Spektrometer auch eine Grafik mit allen 15 individuellen CRI-Farbbewertungen anzeigen.

CRI R9-Wert

MK350S Premium CRI (Ra und R96a) Aufschlüsselung.

R9 ist auch in der Kosmetikindustrie wichtig, wo die Hautfarbe vor zahlenden Kunden genau wiedergegeben werden muss. Kosmetikerinnen werden einfache Spektrometer wie das MK350D verwenden, um sicherzustellen, dass ihre Leuchten die entsprechenden CRI-Werte aufweisen.

Lesen Sie weiter über das Kompaktspektrometer MK350D

CRI in der Kosmetikindustrie verwendet.

Weitere wichtige Farbwiedergabeindizes

TM-30-15

TM-30-15 ist ein Farbwiedergabeindex der IES (Illuminating Engineering Society). Wie CRI verwendet es eine Stichprobe von Farben und bewertet jede Farbe von 0 bis 100, um einen Durchschnitt zu erhalten. TM-30-15 bietet jedoch 99 Musterfarben im Gegensatz zu 14 für CRI (R96a). Der Vergleich mehrerer Farben bedeutet eine genauere Darstellung der Farbwiedergabefähigkeiten.

TM-30-15 kann auch eine Über-Unter-Sättigung (Intensitäten) messen. Bisher haben wir von Farbmängeln einer Leuchte gesprochen. Lichter können auch zu viel Farbe (Übersättigung) haben, was eine Szene unnatürlich erscheinen lässt.

CV600 Farbwiedergabe-Metriken

99-Farben-Sampling verwendet von TM-30-15

Untersättigte Beleuchtung (simuliert)

Übersättigte Beleuchtung (simuliert)

Das Beste an TM30 ist die visuelle Darstellung von “Untersättigung” und “Übersättigung” von Farben.

 

Lesen Sie hier mehr über TM30!

Handbuch Belichtungsmesser für Film und Fernsehen

CQS (Farbqualitätsskala)

Ein weiterer Wiedergabeindex ist die CQS oder Farbqualitätsskala, die vom NIST (National Institute of Standards and Technology), einer Behörde des US-Handelsministeriums, entwickelt wurde. CQS zielt auch darauf ab, die Mängel des CRI (Ra)-Indexierungssystems zu beheben.

CQS hat eine Farbabtastgröße von 15, einschließlich gesättigter Farben. Darüber hinaus verwendet CQS das CIELAB-Farbmodell, ein einheitlicheres System, das von CIE empfohlen wird. Es berücksichtigt auch Überlegungen zur Sättigung und menschlichen Vorlieben. Und was noch wichtiger ist, CQS kann zuverlässig mit herkömmlichen Lichtquellen (Glühlampen) sowie mit SSL (Solid State Lighting)-Leuchten (dh LED-Leuchten) verwendet werden. CQS folgt den anderen Rendering-Indexsystemen, indem er Farbproben verwendet und sie mittelt, um eine Rendering-Indexnummer von 1-100 zu erhalten.

CV600 Farbwiedergabe-Metriken

CQS-Bewertung 80,8/100

TLCI und SSI – für TV und Kino

Die Farbwiedergabeindizes, die wir bisher besprochen haben, basieren alle darauf, wie wir als Menschen Licht sehen. In Film und Fernsehen ist es jedoch eine Kamera, die Licht und Farbe “sieht” und interpretiert, wobei sehr unterschiedliche Erfassungsmechanismen verwendet werden. Dies bedeutet, dass ein völlig anderes Farbwiedergabe-Indizierungsschema erforderlich ist.

Und so haben wir zwei weitere Farbwiedergabeindizes gesehen; der TLCI (Television Lighting Consistency Index) und SSI (Spectral Similarity Index).

Beide Indizes werden von Personen und Organisationen in ihren jeweiligen Fernseh- und Kinobranchen entwickelt.

Lesen Sie hier mehr über TLCI und SSI!

Lesen Sie weiter über das CV600 Cinema Spectral Meter

CV600 Farbwiedergabe-Metriken

TLCI- und SSI-Ratings

Nicht alle LED-Leuchten sind gleich – Überprüfen Sie Ihren CRI

Es ist wichtig, dass die Beleuchtung die Farben genau wiedergibt. Ein CRI-Rating ist eine gute Sache, um Produkte im Ladenregal attraktiv aussehen zu lassen. In anderen Anwendungen ist es notwendig, wie zum Beispiel für medizinische Anwendungen. LED-Beleuchtung ist die Zukunft, aber es gibt inhärente Probleme bei der Aufrechterhaltung der Konsistenz zwischen verschiedenen Lieferanten und sogar Produktchargen.

Aus diesem Grund wenden sich Käufer, Verkäufer und sogar Endverbraucher von Glühbirnen an Spektrometer mit verschiedenen Metriken, um die Farbwiedergabefähigkeiten zu überprüfen. Schauen Sie, bevor Sie springen, und überprüfen Sie Ihren CRI, bevor Sie Ihre Lampen kaufen.

Kategorie
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Handbuch Belichtungsmesser für Film und Fernsehen

Kostenloses Handbuch zur Kinobeleuchtung mit ausführlichen Erläuterungen zu den Farbwiedergabeindizes (CRI, TM30, TLCI). Kapiert!

Handbuch-Serie

Das Flicker-Handbuch

Ein umfassender Blick auf Flicker, warum wir ihn haben, welche Probleme er verursacht, wie Sie ihn messen können und was Sie tun können, um ihn zu vermeiden.

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UPRTEK AUF DER 30. INTERNATIONALEN KONFERENZ ZUR ARABIDOPSIS-FORSCHUNG (ICAR 2019)

UPRteks Partner in China, Quelighting Optoelectronics Co., Ltd, und der Hersteller von Pflanzenwachstumskammern, Ningbo Jiangnan Instrument Factory, werden an der 30. Internationalen Konferenz zur Arabidopsis-Forschung (ICAR ) teilnehmen, die vom 16. bis 21. Juni an der Huazhong Agricultural University in Wuhan City, Provinz Hubei, China, stattfindet.

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