Värintoistoindeksi tai CRI , kaappaa kyky keinovalon lähteen tekemiseksi värisävyjä pinnan. Välillä 0-100 se määritetään suhteessa väreihin, jotka on tehty saman värilämpötilan vertailulähteellä . Nämä kaksi tekijää, värilämpötila ja värintoistoindeksi, antavat valolähteelle lyhytaikaisen valinnan.
Värintoistoindeksi ei riipu tarkkailijaryhmän tekemästä valon arvioinnista, vaan lähteen valaisemien normalisoitujen näytteiden kolorimetriasta . Suurin indeksi Ra = 100 vastaa siten värilämpötilasta riippuen joko päivänvaloa tai "ihanteellista" valkoista valoa, mustan rungon , jota hehkulamppu lähestyy . Se on perustettu lähteistä "noin valkoinen" ja ei ole mitään merkitystä alle 20 ja väri lämpötiloissa alle 2300 K . Ero 5 edustaa suunnilleen pienintä havaittua eroa kahden valaisimen välillä.
Värintoistoindeksi ei ole täysin edustava valaistuksen laadusta. Loistelampuille kehitetty LED-lamppujen laatu on väärä . Käyttäjät voivat arvioida, että kaksi samaa CRI- ja värilämpötilaa sisältävää valaisinta ovat erilaiset, toistensa ollessa parempia kuin toiset. Jos väri on tärkeämpää kuin hinta ja virrankulutus, valitse lamput, joiden CRI on yli 90.
Valaistun pinnan värillinen ulkonäkö riippuu sen fyysisistä ominaisuuksista, sitä valaisevan valon ominaisuuksista ja päävalosta tarkkailijan näkökulmasta. Valosuunnittelija ja sisustaja pelaavat kaikkia näitä vaikutuksia: hehkulampun valo on kultaista ikkunasta tulevassa päivänvalossa; lavalla harmaa pinta sävytetään väriprojektorilla.
Ongelman yksinkertaistamiseksi olemme yhtä mieltä siitä, että lähteet ovat päävalot. Pigmentin värjäämä pinta voidaan kuvata sen absorptiospektrillä , joka osoittaa jokaiselle aallonpituudelle sen heijastaman valon osuuden. Pinta, joka absorboi enemmän sinistä ja vihreää kuin punaista, näyttää punertavalta verrattuna pintaan, joka heijastaa kaikkia aallonpituuksia tasaisesti. Tämä punertava tunne jatkuu, vaikka sille paisuva valo on korostettu sinisellä ja vihreällä, kunhan punertava pinta vie vain pienen osan näkökentästä. Tämän vuoksi väri näyttää kiinnittyvän esineisiin, kun taas silmään tuleva valo on erilainen.
Kyky erottaa kaksi väriä riippuu sille loistavan valon määrästä sitä luonnehtivalla näkyvän spektrin alueilla . Siten ultramariinin ja valkoisen seoksella valmistettu vaaleansininen näyttää harmaalta kynttilän valossa. Kynttilänvalossa on merkityksetön määrä sinistä valoa. Ultramariini palaa vain sinisenä. Siksi se käyttäytyy kuin musta kynttilän valossa. Tämä vaikutus on tärkein ero kahden valonlähteen välillä. Mitä lähempänä värilämpötila on päivänvalon lämpötilaa, sitä enemmän sävyjä voidaan erottaa sinisellä.
Ongelma yhdistyy valonlähteisiin, jotka hyödyntävät fluoresenssia . Valaisevat valkoisen pinnan, joka heijastaa myös kaikkien näkyvien aallonpituuksien valoa, ne tasapainottavat spektrin sinisiä, vihreitä ja punaisia alueita niin, että tämä pinta näyttää valkoiselta verrattuna päivänvalon valaisemaan pintaan. Mutta niiden spektrin yksityiskohdat ovat erilaiset, joten kaksi väriä, jotka olisivat samanlaisia saman valon alla, näyttävät nyt erilaisilta. Tämä on metamerismin ongelma .
Esimerkki:Voit maalata pinnan taivaansiniseksi kahdella eri tavalla, jotta ammattimaisten hehkulamppujen valossa, joiden värilämpötila on 3200 K , niiden väri on sama.
Esitämme näytteet valkoisella taustalla loisteputken valossa : värit ovat erilaiset, vaikka valkoinen ei erotu valkoisesta, jota hehkulamppu valaisee 3200 K: n lämpötilassa . Jos seokset säädetään identtisten näytteiden saamiseksi loisteputken valossa, ne ovat erilaiset hehkulampun alla.
Kahden valon suorituskyvyn vertailu värien kanssa työskentelyyn edellyttää useiden värillisten pintojen renderointia. Imeytymisominaisuuksien valinta on ratkaiseva. Kaksi erilaista spektriä voi tuottaa saman värin, on välttämätöntä määritellä niiden spektri eikä vain niiden kolorimetria. Tietyt pigmentit antavat spektrejä, joilla on selvemmät absorptiovyöhykkeet, mutta kapeammat kuin toiset antavat saman värin. Näytespektrien valinnasta oli tehtävä monia kokeita, jotta indeksi ei ole ristiriidassa käyttäjien kokemusten kanssa.
Värin toistamisen laatu valaistuksessa vaatii kaksi ehtoa: vertailuna toimiva valaistus ja menetelmä värieron numeeriseksi arvioimiseksi. Luonnonvalo vaihtelee pilvisyyden, vuorokaudenajan, suoran tai ei-suoran auringonvalon ja vanhimpien hehkulamppumenetelmien mukaan vertailukohtana. Standardit määrittelevät niiden tavanomaiset spektrit. Väriero lasketaan assimiloimalla kolme arvoa, jotka määrittelevät värin kolmiulotteiseen euklidiseen avaruuteen : väriero on näitä värejä edustavien pisteiden välinen etäisyys väriavaruudessa. Kolorimetrian tutkimuksessa on pyritty tuottamaan tiloja, joissa kahden pisteen välinen etäisyys vastaa hyvin havainnointia. Tällaisessa tilassa kahden valonsäteen välinen ero värientunnistuksen eron rajalla on sama kaikkialla.
Värilämpötila on valaisijoiden välisten erojen tärkein näkökohta. Ei voida odottaa, että kaikki värit erottuvat tasaisesti valaistuksen värilämpötilasta riippumatta. Esitysindeksiä verrataan saman värilämpötilan lähteisiin.
Kahden valonlähteen vertailu tehdään niiden spektristä. Kullekin taajuuskaistalle valon emissiokerroin kerrotaan värillisen laastarin absorptiokertoimen täydennyksellä ja tulos kerrotaan kolorimetrisen funktion kertoimella. Tuloksena oleva kolorimetria on kaikkien kolorimetristen toimintojen kaikkien saatujen tulosten summa. Tämä toimenpide toistetaan vertailuvalolla.
Näin saadaan sarja poikkeamia, jotka vastaavat kutakin näytettä. Vielä on päätettävä, arvioidaanko laatu suurimmalla vai keskimääräisellä poikkeamalla. Värintoistoindeksi on poikkeamien aritmeettinen keskiarvo.
Valaistavien vertailumenetelmien tutkimus on peräisin 1930-luvulta.
Kansainvälinen valaistustoimikunta määritteli ensimmäisen menettelyn vertailla värintoisto yhtenäisin näytteitä, vuonna 1965. 1974 päivitys otti huomioon kromaattisen visuaalinen sopeutumista ; Menetelmän viimeinen painos on vuodelta 1995. Sen tarkoituksena oli tarjota ammattilaisille menetelmä objektiiviseen vertailuun fluoresenssiin perustuvan valon ja hehkulamppuihin perustuvan valaistuksen , mukaan lukien päivänvalo, välillä niiden vaikutuksesta valaistujen esineiden väreihin. .
International Commission on Illumination (CIE) määritellään synteettinen värintoistoindeksin R päässä kolorimetrinen ero värien välillä hajottama vaihtelee näytteiden määritelty heijastusspektristä, valaistaan lähde on testi, ja ne ne läsnä, kun valaistaan vertailulähde, jolla on sama värilämpötila ja joka säteilee kuten musta runko , päivänvalo tai hehkulamppu .
CIE on määritellyt neljätoista näytettä, joista kahdeksaa käytetään yleisesti fluoresoivien putkien indeksin arviointiin.
Luokiteltavan valonlähteen proksimaalinen värilämpötila määrittää vertailulähteen.
Tristimuluskoordinaatit lasketaan kullekin näytteelle luokiteltavan valon ja vertailuvalon kanssa CIE: n UVW- väriavaruudessa . Nämä tulokset korjataan von Kries -muunnoksella, joka edustaa vertailulähteelle yhteistä värilämpötilan visuaalista kromaattista sopeutumista ja valaisee sitä luokiteltavaksi. Laskemme värieron, joka on kunkin komponentin erojen neliöiden summan neliöjuuri. Kvantifioitavan lähteen IRC on poikkeamien keskiarvo. Koska käytetään usein kahdeksaa näytettä, valmistajat käyttävät usein korkean CRI-lamppujensa etuliitettä “okto-” .
Koska päivänvalo ja hehkulamput ovat vertailuvaloja, väriero on nolla ja CRI on 100.
Värintoistoindeksi luotiin vertailemaan "suunnilleen valkoisia" valaisimia - toisin sanoen määritelmän ajankohtana loisteputkia - joka koskee myös niiden pienikokoisia fluoresoivia muunnelmia tai ikkunaa. Sen käyttöönoton jälkeen väriammattilaiset ovat huomanneet sen riittämättömyyden arvioida valaistus ja metamerismitapaukset, joissa kaksi värillistä pintaa ovat samanlaisia tai erilaisia valaistuksessa, jolla on sama värilämpötila ja korkea värintoistoindeksi. Valoa lähettävän diodivalaistuksen kehittäminen sai CIE: n määrittelemään väritarkkuusindeksin , joka sisältää värihajontaan perustuvan väriavaruuden, jossa 99 värinäytettä ja niiden absorptiospektrit jakautuvat paremmin 15: n sijasta. , komissio toteaa, että vielä tarkemmin sanottuna väritarkkuusindeksi ei edelleenkään voi toimia valaistuksen laatuindeksinä ja että käyttäjäryhmät voivat arvioida, että valaisimet, joiden tulokset ovat samat, indeksi on erilainen.