Qu’est-ce que le TM-30-15 (TM-30-18), et dois-je l’utiliser ?

par Sam Nada | 2023/01/10

Introduction

TM-30-15 est un système d’indice de rendu des couleurs publié par l’IES (Illuminating Engineering Society). Un système d’indice de rendu des couleurs indique dans quelle mesure une lumière, lorsqu’elle brille sur des objets, peut reproduire fidèlement la couleur de l’objet (par rapport à un corps noir rayonnant – par exemple, le soleil). La TM-30-15 s’inscrit dans la lignée des systèmes CRI précédents (CIE CRI, GAI, CQS), chacun d’entre eux étant destiné à améliorer les conceptions précédentes. Dans cet article, nous expliquons le TM-30-15, ses avantages et pourquoi il est important.

(Cliquez ici pour une introduction à l’index de rendu des couleurs)

Photo par Andrew Leu sur Unsplash

Examen CIE CRI

Examinons d’abord l’IRC de la CIE, car il s’agit de la norme la plus répandue et elle nous fournira un contexte pour la comparaison avec la TM-30-15. L’IRC original de la CIE utilisait 8 échantillons de couleurs de référence (R1-R8) pour déterminer comment une source lumineuse rend ces couleurs par rapport à la lumière du soleil (ou un autre corps noir radiateur). Plus tard, d’autres couleurs R9 – R15 ont été ajoutées.

Ces comparaisons sont effectuées à l’aide d’un diagramme de couleurs (ou carte des couleurs), notamment le diagramme de chromaticité CIE 1960.

Vous pouvez visualiser cela dans le diagramme suivant. Les points noirs représentent la façon dont les huit couleurs de référence (R1-R8) sont rendues par la lumière du soleil, et les points rouges sont les huit couleurs rendues par une source lumineuse de test. Les distances entre les points noirs et rouges sont basées sur une échelle de 100 points et la moyenne est calculée pour obtenir le score CRI final. Plus la valeur est proche de 100, plus la lampe test est proche de la lumière du soleil.

Diagramme de chromaticité CIE 1960

Valeur CRI R9

CRI R1-R8 (des R9-R15 supplémentaires ont été ajoutés ultérieurement)

TM-30-15 est meilleur car il utilise 99 couleurs de référence

Les 8 couleurs originales de la CIE CRI étaient des pastels utilisés pour les vêtements et les applications architecturales. En comparaison, la TM-30-15 utilise 99 couleurs de référence, une base plus étendue d’échantillons représentant des couleurs plus pratiques, du monde réel.

Ces couleurs ont été sélectionnées dans une vaste base de données d’objets du monde réel.

TM-30-15 échantillons de couleurs (99)

Vous pouvez voir sur le graphique l’échantillonnage complet des rendus de couleurs entre la lumière de test et la lumière de référence (lumière du soleil), ce qui se traduit par une gradation plus fine et une plus grande précision dans les résultats du rendu.

https://www.energy.gov/sites/default/files/2015/09/f26/tm30-technical-webinar_9-22-15.pdf

TM-30-15 est meilleur car il utilise l’espace couleur CAM02-UCS.

Un aspect essentiel de la TM-30-15 est l’espace couleur CAM02-UCS, le dernier espace couleur approuvé par l’organisation CIE. Les espaces colorimétriques sont utilisés pour identifier les couleurs dans une « carte de l’espace 3D » des couleurs. CAM02-UCS est le prochain d’une série d’espaces couleur destinés à améliorer leurs prédécesseurs (CIE 1931, CIE 1960, CIE 1976, CIELUV, CIELAB). Mais comment le CAM02-UCS le rend-il plus précis ?

Comme indiqué précédemment, la plupart des analyses comparatives de l’IRC de la CIE sont effectuées sur la carte des couleurs CIE 1960, une représentation plane en 2D, où seule la couleur rendue (fidélité) est juxtaposée à la lumière du soleil.

Espace couleur CIE 1960

Cependant, les systèmes d’IRC plus récents reconnaissent que la perception et l’identification des couleurs sont plus complexes et font intervenir d’autres dimensions, notamment la luminosité et la chroma (saturation), comme le suggère le diagramme 3D d’Albert H. Munsell.

Coordonnées cylindriques solides de couleur Munsell 1943 : SharkD - Travail dérivé : Datumizer

Grâce à cette nouvelle perception des couleurs, le CAM02-UCS apparaîtra dans un espace colorimétrique 3D. Les trois dimensions sont similaires aux trois dimensions du diagramme de Munsell (teinte, luminosité, saturation). Un meilleur moyen d’identifier une couleur sur la base de la perception humaine signifie des informations plus précises sur le rendu des couleurs.

CAM02-USC Espace couleur : https://www.energy.gov/sites/default/files/2015/09/f26/tm30-technical-webinar_9-22-15.pdf

En outre, le CAM02-USC atténue les distorsions qui affectent l’uniformité des couleurs. Un exemple de distorsion peut être observé avec la carte des couleurs de la CIE 1931 (représentée par les ellipses de MacAdam). Ils ont constaté que les couleurs situées à l’intérieur de n’importe quel point d’une ellipse sont indiscernables, ce qui fausse la zone de l’espace colorimétrique. Plus l’ellipse est allongée, plus la forme du diagramme est déformée.

https://www.energy.gov/sites/default/files/2015/09/f26/tm30-technical-webinar_9-22-15.pdf

Le CAM02-USC atténue les distorsions, même par rapport au CIELAB (ellipses plus circulaires, moins de distorsion).

Comment fonctionne le TM-30-15 ?

Pour mesurer les capacités de rendu des couleurs de la lumière, vous aurez besoin d’un spectromètre de source lumineuse, comme l’UPRtek MK350S Premium, ou d’autres appareils qui mesurent avec les protocoles TM-30-15.

 

Précision et exactitude de la MK350S

Les spectromètres UPRtek peuvent mesurer le rendu des couleurs en utilisant un certain nombre de protocoles : CIE CRI, CQS et TM-30-15.

Capturez la lumière de la lampe de test, et l’appareil s’en chargera. Notez que les données de SPD et de réflectance spectrale pour 99 échantillons et la lumière du soleil sont déjà stockées dans l’appareil. L’appareil utilisera des algorithmes pour déterminer mathématiquement les disparités de rendu entre la lampe d’essai et la lumière du soleil et révélera deux mesures et deux graphiques.

La mesure Rf est similaire à la valeur CRI de la CIE, une moyenne des disparités de fidélité des couleurs entre la lumière de l’essai et la lumière du soleil pour les 99 échantillons de l’essai. Les différences sont évaluées sur un score de 100 points, les chiffres les plus élevés indiquant la capacité de la lampe testée à générer des couleurs plus proches de celles de la lumière du soleil.

La métrique Rg représente l’autre facteur important pour la perception humaine de la couleur : la saturation. Il s’agit également d’une moyenne des disparités entre la lumière de test et la lumière du soleil. Il est basé sur un score de référence (100) – les scores plus élevés (100-140) indiquent une plus grande saturation (en moyenne), et les scores plus faibles (60-100) indiquent une sous-saturation.

Graphique vectoriel des couleurs – La mesure Rg est un chiffre qui reflète une sous-saturation ou une sursaturation globale, mais qui n’indique pas quelles sont les zones de couleur qui posent problème. Le TM-30-15 y remédie en superposant un graphique vectoriel circulaire sur un espace couleur, représentant les endroits où se produisent les anomalies de saturation des couleurs. Notez que l’espace couleur CAM02-USC est un espace 3D, mais qu’il a été « aplati » pour montrer les changements dans la dimension de la saturation.

Trois exemples de graphiques vectoriels en couleur montrant où se trouvent les anomalies de saturation des couleurs.

MK350S Premium TM-30 métrique et diagramme vectoriel couleur. Le diagramme montre une sursaturation (jaune-vert et magenta) et une sous-saturation (orange et vert-bleu).

Graphique Rf-Rg – Ce graphique trace simplement le Rf en fonction du Rg, ce qui donne une représentation visuelle globale de la qualité du rendu d’une lumière. Il s’agit d’un outil visuel très pratique pour comparer les lumières.

Ce graphique Rf-Rg montre la qualité globale du rendu d'une lumière (point rouge). Si les points s'approchent du point de convergence (côté droit), cela démontre une meilleure qualité de lumière.

Pourquoi utiliser le TM-30-15 et le TM-30-18 ?

Le système TM-30-15 est un système sophistiqué et relativement récent (2015) d’indice de rendu des couleurs. Il utilise l’espace couleur CAM02-USC approuvé par la CIE et 99 échantillons de couleurs pour améliorer la gradation des mesures et la précision des résultats.

Même si la CIE CRI reste la norme établie en matière de rendu des couleurs, ses lacunes ont été bien documentées et sa position a été remise en question ces dernières années par de nouveaux protocoles.

Le TM-30-15 a fait un effort important pour être validé sur le marché. La TM-30-15 a déjà fait l’objet de nombreuses conversations et discussions sur le web, et ses avantages sont indiscutables. En 2018, l’IES a mis à niveau la TM-30-15 en TM-30-18 afin d’utiliser les changements plus récents de la CIE en matière de fidélité des couleurs (CIE 224:2017), ce qui constitue une avancée significative vers l’acceptation par la communauté mondiale.

Mais vous n’avez pas besoin d’attendre. Les modèles UPRtek ont été récemment mis à jour de TM-30-15 à TM-30-18. Si vous en avez déjà un, vous pouvez rapidement passer aux dernières mises à jour du TM-30-18 et le tester sans aucune installation ni configuration. Comparez-le aux mesures de l’IRC de la CIE, et vous pourrez constater les avantages du TM-30-18.

Spécifications de l’UPRtek TM-30-18

Références :

Département américain de l’énergie (Office of Energy Efficiency & Renewable Energy), IES (Illuminating Engineering Society), 28 septembre 2015, https://www.energy.gov/eere/ssl/downloads/webinar-technical-discussion-tm-30-15.

Département américain de l’énergie (Office of Energy Efficiency & Renewable Energy), IES (Illuminating Engineering Society), 15 septembre 2015, https://www.energy.gov/sites/default/files/2015/09/f26/tm30-intro-webinar_9-15-15.pdf.

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