Čo udáva hodnota CRI | Ra ?

CRI a Ra sú v podstate dve rôzne označenia pre ten istý koncept. Obidva vyjadrujú index podania farieb svetelného zdroja, teda ako verne dokáže daný svetelný zdroj zobraziť farby v porovnaní s denným svetlom (slnečné svetlo).

• CRI je skratka pre Color Rendering Index (Index podania farieb).
• Ra je skôr symbol, ktorý sa často používa v technických špecifikáciách a predstavuje priemerné skóre podania farieb.

Hodnota CRI (Ra) určuje vernosť farebného vnemu ľudským okom, ktorý produkuje samotný svetelný zdroj. Hodnota CRI sa udáva v celom čísle s označením od 0 do 100. Pre jednoduché vysvetlenie si predstavte hodnotu CRI=0, pri tejto hodnote nerozoznáme žiadnu farbu, pri hodnote CRI=100 je to ideálny svetelný zdroj, ktorý má prirodzené, sýte podanie farieb. Najkvalitnejšie LED produkty dosahujú maximálne CRI hodnoty okolo 97. Štandard je považovaný aktuálne s hodnotou 80 a viac.

Čím vyššia je hodnota indexu CRI tým je vernosť farebného vnemu vyššia. Naopak nízke hodnoty môžu farebné podanie úplne skresľovať.

Aké sú bežné hodnoty CRI pri LED osvetlení?

Bežná LED žiarovka má CRI približne 85, žiarivky 80 a sodíkové výbojky takmer 0. Špeciálnou kategóriou zdrojov osvetlenia sú LED pásiky, kde vývoj jednotlivých LED čipov ide rýchlym tepom dopredu. LED pásiky sú dodávané na trh v rôznej kvalite a práve parameter CRI môže byť vodiacou hodnotou pre výber kvalitného LED osvetlenia. Spravidla všetky CRI LED pásiky sú osadené značkovými diódami na kvalitnom PCB - Printed Copper Board podklade. Moderné LED pásiky ponúkajú bežne CRI>95, je možné však zakúpiť aj LED pásiky s CRI>98 alebo takzvané full-spectrum (plnospektrálne) LED pásiky, ktoré sa vyznačujú zastúpením všetkých zložiek celého spektra farieb v jednotnej farebnej teplote.

Kde sa najviac používa osvetlenie s vysokou hodnotou CRI (nad 90)?

Investovať finančné prostriedky do LED svietidiel s vysokým indexom podania farieb CRI má zmysel predovšetkým pri priestoroch, kde trávia ľudia väčšinu pracovného dňa pri umelom osvetlení. Ide predovšetkým o osvetlenie domácnosti, kancelárskych priestorov či osvetlenie v školách. Niektorí výrobcovia kancelárskych svietidiel vrátane výrobcov svietidiel z hliníkových profilov pre LED pásiky zvýšili štandard indexu CRI z 80 na 90. Vyššie hodnoty CRI presahujúce CRI>93 sú vhodné najmä všade tam, kde je potrebné presné podanie farieb. Jedná sa napríklad priestory vo výrobe, zdravotníctve, potravinách alebo v oblastiach náročných na presnú reprodukciu farieb ako múzeá, galérie, fotoateliéry a ďalšie.

Aké sú účinky hodnoty indexu CRI na človeka?

Kvalitné osvetlenie s vysokým indexom CRI môže pozitívnym spôsobom pôsobiť na psychiku človeka. Tiež môže zvýšiť pracovnú výkonnosť a sústredenosť. Opakom môže byť osvetlenie dosahujúce nízky index farebného podania a vernosť farieb. Takéto osvetlenie môže spôsobiť väčšiu únavu vrátane únavy očí, bolesť hlavy, horšiu priestorovú orientáciu, skreslené vnímanie farieb a nižšiu koncentráciu.

Ako dosiahnuť najlepšie podanie farieb LED osvetlenia?

Index CRI je u LED osvetlenia iba jedným z parametrov. Svietidlá alebo LED pásiky ponúkajú voľbu chromatickosti a intenzity osvetlenia. Najmä chromatickosť má na výsledné verné podanie farieb veľký vplyv. Na čo najvernejšie podanie farieb zdroj osvetlenia s farebnou teplotou okolo 4500 Kelvinov. Také svietidlo alebo LED pásik bude svietiť neutrálnym bielym svetom. Neutrálne svetlo minimalizuje zafarbenie osvetlených objektov. Len na upresnenie denné slnečné svetlo sa pohybuje v rozmedzí 5000-5500 Kelvinov.

Spektrálna distribúcia energie:

Viditeľnú časť elektromagnetického spektra tvorí žiarenie s vlnovými dĺžkami približne od 400 do 750 nanometrov. Modrá časť viditeľného spektra je kratšia vlnová dĺžka a červená časť je dlhšia vlnová dĺžka so všetkými farebnými prechodmi medzi nimi. 

Grafy nižšie rozloženia spektrálneho výkonu ukazujú relatívnu silu vlnových dĺžok vo viditeľnom spektre pre daný svetelný zdroj. Tieto grafy tiež odhaľujú schopnosť svetelného zdroja vykresliť všetky alebo vybrané farby.

Porovnajte spektrálnu distribúciu energie pri dennom svetle (slnečné svetlo) s distribúciou klasickej LED. Všimnite si v prípade “slnečného svetla“ silnú prítomnosť (vysoký relatívny výkon) VŠETKÝCH vlnových dĺžok (alebo „plnofarebného spektra“). Denné svetlo poskytuje najvyššiu úroveň podania farieb v celom spektre.
Najzrejmejším rozdielom je vo všeobecnosti nižšia úroveň relatívneho výkonu klasickej LED v porovnaní s denným svetlom – až na niekoľko špičiek. Všetky vlnové dĺžky (celé spektrum) sú opäť prítomné, ale silne prítomné sú len určité vlnové dĺžky (špice). Tieto hroty naznačujú, ktoré časti farebného spektra budú zvýraznené pri vykresľovaní farieb pre objekty osvetlené zdrojom svetla. Táto “klasická LED“ zobrazená na grafe má farebnú teplotu 6500 Kelvinov a CRI 85. Vytvára svetlo, ktoré je vnímané ako „chladnejšie“ ako denné svetlo (6500 K vs. 5000 K). Jeho schopnosť vykresľovať farby v celom spektre nie je zlá, no určite horšia ako pri dennom svetle.

Ako funguje farba?

Svetelné zdroje môžeme rozdeliť na umelé alebo prirodzené svetelné zdroje. Vo väčšine situácií nás znepokojuje kvalita farieb umelých foriem osvetlenia, ako sú LED a žiarivky.

Prirodzené svetlo, ako je slnečné svetlo, kombinuje všetky farby viditeľného spektra. Samotná farba slnečného svetla je biela, ale farby určujú farbu objektu pod slnkom, ktorý odráža.

Keď používame zdroj umelého svetla, ako je LED lampa, snažíme sa „reprodukovať“ farby prirodzeného denného svetla tak, aby predmety vyzerali rovnako ako pri prirodzenom slnečnom svetle. Niekedy bude reprodukovaná farba vyzerať celkom podobne, inokedy celkom inak. Práve túto podobnosť meria CRI.

Náš príklad na obrázku vyššie ukazuje, že zdroj umelého svetla nereprodukuje rovnakú červenú farbu červeného jablka ako prirodzené denné svetlo. Všimnite si však, že LED lampa a prirodzené denné svetlo majú rovnakú farbu 5000K. To znamená, že farba svetla je rovnaká, ale objekty sa stále javia inak. LED lampe chýba červená. Keď sa toto svetlo odrazí od červeného jablka, nie je tam žiadne červené svetlo, ktoré by sa odrazilo. Výsledkom je, že červené jablko už nemá taký žiarivý červený vzhľad, aký malo pri prirodzenom dennom svetle. CRI sa pokúša charakterizovať tento jav meraním všeobecnej presnosti farieb rôznych objektov pri osvetlení zdrojom svetla. 

CRI je neviditeľné, kým svetlom nezasvietite na predmet.
Ako je uvedené na príklade vyššie, rovnaká farba svetla môže mať odlišné spektrálne zloženie. Preto nemôžete posúdiť CRI svetelného zdroja jednoduchým pohľadom na farbu svetla. Prejaví sa to až vtedy, keď posvietite svetlom na rôzne predmety s rôznymi farbami.