Was ist der Farbwiedergabeindex?
Das Licht bestimmt die Farbe Unter der Farbwiedergabe einer Lichtquelle versteht man deren Eigenschaft, welche Farberscheinung ihr Licht auf Gegenständen bewirkt.
Farbwiedergabe Die GĂźte der Farbwiedergabe kann mit einem Spektralradiometergemessen werden.
Leuchtstofflampenlicht L*= 56.84 a*= 6.76 b*= -23.14
Farbwiedergabe Leuchtstofflampenlicht
GlĂźhlampenlicht
L*= 56.84 a*= 6.76 b*= -23.14
L*= 55.68 a*= 4.79 b*= -24.01
Das Erscheinungsbild von KÜrperfarben Die beobachtete Farbe eines Objekts variiert*, wenn sich die spektrale Verteilung der Lichtquelle ändert.
*nur Schwarz hat eine perfekte Farbkonstanz
Extreme Beispiele GrĂźne LED
Blaue LED
Referenz: Tageslicht
Reflexion Die Farbe eines Objekts hängt von der spektralen Verteilung der Lichtquelle ab.
Violett Indigo
Blau
Grün
Gelb
Orange
Rot
Reflexion Absorption
Extreme Beispiele Beleuchtung mit roter LED
Beleuchtung mit blauer LED
Gute Wiedergabe roter Objekte
Gute Wiedergabe blauer Objekte
Schlechte Wiedergabe blauer und grüner Körperfarben
Schlechte Wiedergabe roter und grüner Körperfarben
Charakterisierung einer Lichtquelle Eine Lichtquelle kann mit den x- und y-Koordinaten des CIE 1931 Farbortdia-gramms oder der ähnlichsten Farbtemperatur (T) beschrieben werden. Als ein Mass der Helligkeit kann die Beleuchtungsstärke (Lv) in Lux (lx) gewählt werden.
Farbtemperatur alleine reicht nicht Lichtquellen mit verschiedenen Spektralverteilungen kรถnnen die selbe Farbtemperatur oder sogar die selben Farbkoordinaten haben. Lichtquelle 1
Lichtquelle 2
Tc:6184K
Tc:6184K
Lichtquellen mit verschiedenen Spektren kรถnnen die selben Farbkoordinaten und Farbtemperaturen haben und dabei unterschiedliche Farberscheinungen von Objekten erzeugen > ihre Farbwiedergabe ist verschieden.
Lichtquellen Es gibt eine Vielzahl verschiedener Lichtquellen. Aber welche Lichtquelle ermöglicht die “richtige” Farbwiedergabe?
Sonnenlicht Słońce
Glühlampe Wolfram
Halogenlampe Halogen
Leuchtstofflampe Jarzeniówka
LED LED
Der Farbwiedergabeindex (CRI) quantifiziert die Farbwiedergabe-eigenschaften von Lichtquellen im Vergleich zu natürlichem Licht oder spezifischen Referenzlichtarten.
OLED OLED
Bestimmung von Farbwiedergabeindizes
15 definierte Farbmuster
L*a*b*- Farbwerte mit Testlichtquelle L*a*b*- Farbwerte mit Referenzbeleuchtung
Die verwendete Referenzlichtart sollte entsprechend der Farbtemperatur der Testlichtquelle gewählt werden: Farbtemperatur > 5000K: CIE Tageslicht mit gleicher Farbtemperatur wie die Testlichtquelle. Farbtemperatur < 5000K: Schwarzer Strahler mit gleicher Farbtemperatur wie die Testlichtquelle. Achtung: Die zu verwendende Referenzlichtart kann in einer Norm vorgeschrieben sein (z.B. ist gemäß ISO 3664 die Normlichtart D50 als Referenz zu verwenden).
Farbabstand ΔE R = 100 – 4,6ΔE
Vergleich unter Referenz- und Testlicht Der CRI zeigt, wie gut die Farberscheinung verschiedener Objekte bei Beleuchtung mit Referenzlichtart und Testlichtquelle Ăźbereinstimmt. Referenz
Tc < 5000K
Schwarzer Strahler
Auswertung Ermittlung der Farbtemperatur der Testlichtquelle > Berechnung des CRI Tc > 5000K
CIE Tageslicht
Bei einer Bestimmung des allgemeinen Farbwiedergabeindex Ra muss die Farbtemperatur der Referenzlichtquelle mit derjenigen der Testlichtquelle Ăźbereinstimmen.
Voraussetzungen zur Bestimmung des CRI Zur Bestimmung des CRI sind die folgenden Daten nÜtig: 1. Spektrale Reflektanz der Testfarbe > bekannt 2. Spektrale Verteilung des Normlichts > bekannt 3. Spektrale Verteilung der Testlichtquelle 1. und 2. sind einschlägigen Normen zu entnehmen. Wenn 3. ermittelt werden kann, ist es mÜglich, den Farbwiedergabeindex der Testlichtquelle zu berechnen. 1
2
3
Voraussetzungen zur Bestimmung des CRI 1. Referenz Die spektrale Reflektanz ist bekannt
2. Referenzlichtquelle Die spektrale Verteilung ist bekannt.
3. CRI der Testlichtquelle kann im Rahmen der Messung der spektralen Verteilung berechnet werden.
Acht ausgewählte Munsell-Testfarben Wie gut gibt eine Lichtquelle eine Farbe wieder? Ein Wert von 100 entspricht der Güte der Referenzlichtquelle. Nr. 1 No.1
Nr. 2 No.2
Nr. 3 No.3
Nr. 4 No.4
No.5 Nr. 5
No. 6 No.6
Nr. 7 No.7
No.9
No.10
No.11
No.12
No.13
No.14
No.15
Hautfarbe Skin
Blatt grün Leaf Green
General CRI
Allgemein CRI （No.1-8） (No.1-8)
Nr. 9
Nr. 10
Nr. 11
Nr. 12
Nr. 13
Nr. 14
Nr. 15
Special CRI Spezial CRI （No.9-15）
(No.9 -15)
Rot Red
YellowGelb Green GrünBlue
Blau
Color
Sechs weitere Farben sind in CIE Nr. 9 – 14 zu finden.
Asian Asian Skin Hautfarbe Color
Nr. 8 No.8
Allgemeiner Farbwiedergabeindex (Ra) Nr. 1 No.1
Nr. 2 No.2
Nr. 3 No.3
Nr. 4 No.4
Nr. 5 No.5
Nr. 6 No.6
Nr. 7 No.7
Nr. 8 No.8
Allgemein CRI General CRI (No.1-8) （No.1-8）
Allgemeiner (=durchschnittlicher) Farbwiedergabeindex (Ra) aller 8 Farben wird von der CS-S10w Software nach einer Messung mit einem CS-2000 angezeigt.
CRI Berechnung mit Testfarben Nr. 9-15 Nr. 9
No.9
Nr. 10
No.10
Nr. 11
No.11
Nr. 12
No.12
No.13
Nr. 13
No.14
Nr. 14
Hautfarbe Skin Color
Blatt grün Leaf Green
Nr. 15
No.15
Special Spezial CRI CRI （No.9-15） (No.9-15) Rot Red
YellowGelb Green
Grün Blue
Blau
R9 = 7 bedeutet, dass die Licht-quelle eine vom Referenzrot Nr. 9 abweichende Farbe erzeugt.
Ra=87 drückt aus, dass die Lichtquelle verglichen mit der Referenzlichtquelle (Ra=100) eine gute Farberscheinung gewährleistet.
Asian Skin Asian Hautfarbe Color
Definition Der Farbwiedergabeindex ist ein MaĂ&#x; fĂźr die Ă&#x153;bereinstimmung der Farberscheinung bei Beleuchtung durch eine Testlichtquelle mit der Farberscheinung bei Beleuchtung mit einer Normlichtart. Der Index sagt nicht aus, wie bevorzugte Farben erscheinen.
Messgeräte zur Ermittlung des CRI Variante 1: Spektralradiometer CS-2000 mit Software CS-S10w
Variante 2: Portables Spektralphotometer CL-500A (Anzeige im Display oder in Software CL-S10w)
Grenzen des CRI Bei manchen Lichtquellen korreliert der CRI nicht perfekt mit der visuellen Beurteilung. Der Grund hierfür sind “unglückliche” Kombinationen aus unnatürliche Spektren (wie z.B. bei RGB LEDs) mit manchen Testfarben. Einbrüche in diesen Spektren bewirken, dass nicht jede Körperfarbe reflektiert wird. Gleichwohl hat sich der CRI gut etabliert und bietet eine weit verbreitete Methode, die Farbwiedergabeeigenschaften einer Lichtquelle zu beurteilen.
Vielen Dank