演色評価数 (CRI) は、よく誤解される色品質の指標です。 それでも、色の外観が重要なアプリケーションでは、CRI を考慮することが重要です。
それが何であるか、そしてそれがどのように光の質を改善するのに役立つかを理解するのに役立つ次のガイドを作成しました.
演色評価数 (CRI) とは何ですか?
簡単に言えば、演色評価数 (CRI) は、光源が照らすオブジェクトの色を正確に再現する能力を測定します。
これは一見単純な定義ですが、多くのことが行われているため、3 つの部分に分けて説明します。
パート 1: 演色評価数 (CRI) は最大 100 のスコアです
何かの能力を測るってどういうこと？ テストの点数と同様に、CRI は数値が大きいほど能力が高いことを表し、100 が最も高い尺度で測定されます。
CRI は、定量化された単一の数値として表されるため、便利な指標です。
90 以上の CRI 値は優れていると見なされ、80 未満のスコアは一般的に悪いと見なされます。 （これについては以下で詳しく説明します）。
パート 2: 演色評価数 (CRI) は、人工的な白色光源の測定に使用されます
光源は、人工光源または自然光源のいずれかにグループ化できます。
ほとんどの場合、LED や蛍光灯などの人工照明の色の品質が懸念されます。
これは、自然光である昼光または日光と比較されます。
パート 3: 演色評価数 (CRI) は、人工照明下での物体の反射色を測定して比較します
まず、色の仕組みについて簡単に復習します。
太陽光などの自然光は、可視スペクトルのすべての色の組み合わせです。 太陽光そのものの色は白ですが、太陽の下にある物体の色は、それが反射する色によって決まります。
たとえば、赤いリンゴは、反射する赤以外のスペクトルのすべての色を吸収するため、赤く見えます。
LED ランプなどの人工光源を使用する場合、オブジェクトが自然光の下と同じように見えるように、自然光の色を「再現」しようとします。
再現された色が非常に似ている場合もあれば、まったく異なる場合もあります。 CRI が測定するのはこの類似性です。
上記の例でわかるように、人工光源 (5000K CCT の LED ランプ) は、自然光 (同じく 5000K CCT) と同じ赤いリンゴの赤みを再現しません。
しかし、LED ランプと自然光が同じ 5000K 色を持っていることに注意してください。 これは、光の色は同じですが、オブジェクトは異なって見えることを意味します。 これはどうやってできるの？
上の図を見ると、同じ 5000K の白色であるにも関わらず、当社の LED ランプが自然光とは異なるスペクトル構成を持っていることがわかります。
特に弊社のLEDランプは赤色が不足しています。 この光が赤いリンゴで跳ね返るとき、反射する赤い光はありません。
その結果、赤いリンゴは、自然光の下での鮮やかな赤い外観を失います。
CRI の試みは、光源の下で照らされたときのさまざまなオブジェクトの色の一般的な精度を測定することによって、この現象を特徴付けます。
CRI はオブジェクトを照らすまで見えません
前述したように、同じ光の色でもスペクトル構成が異なる場合があります。
したがって、単に光の色を見ただけでは光源の CRI を判断することはできません。
さまざまな色のさまざまなオブジェクトに光を当てると、それが明らかになります。
CRIはどのように測定されますか?
CRI を計算する方法は、上記の視覚的評価の例と非常に似ていますが、問題の光源のスペクトルが測定されると、アルゴリズム計算によって行われます。
問題の光源の色温度を最初に決定する必要があります。 これは、スペクトル測定から計算できます。
比較に使用する適切な昼光スペクトルを選択できるように、光源の色温度を決定する必要があります。
次に、問題の光源をテスト カラー サンプル (TCS) と呼ばれる一連の仮想色見本に仮想的に照らし、反射色を測定します。
全部で 15 の色見本があります。
また、同じ色温度の自然光の一連の仮想反射色測定も準備します。
最後に、反射された色を比較し、各色見本の「R」スコアを公式に決定します。
特定の色の R 値は、光源がその特定の色を忠実にレンダリングする能力を示します。
したがって、さまざまな色にわたる光源の全体的な演色能力を特徴付けるために、CRI 式は R 値の平均を取ります。
どの R 値が平均化されるかは、使用している CRI の定義 (一般 CRI (Ra) または拡張 CRI) によって異なります。
昼光以外の色温度はどうですか？
簡単にするために、上記の例では 5000K の色温度を想定し、CRI 計算のために 5000K の自然光スペクトルと比較しています。
しかし、3000K LED ランプがあり、その CRI を測定したい場合はどうでしょうか?
CRI 標準では、5000K 以上の色温度では昼光スペクトルを使用するように規定されていますが、5000K 未満の色温度ではプランク放射スペクトルを使用します。
プランク放射は、本質的に、熱を発生させることによって光を生成するあらゆる光源です。 これには、白熱灯とハロゲン光源が含まれます。
したがって、3000K LED ランプの CRI を測定すると、3000K ハロゲン スポットライトと同じスペクトルを持つ「自然な」光源に対して判断されます。
(そうです - ハロゲン電球や白熱電球のエネルギー効率は非常に悪いにもかかわらず、それらは完全で自然で優れた光スペクトルを生成します)。
一般的な CRI 値と許容範囲は?
ほとんどの屋内および商用照明アプリケーションでは、80 CRI (Ra) が許容可能な演色性の一般的なベースラインです。
内部で行われる作業のために色の外観が重要である、または美観の向上に貢献できるアプリケーションの場合、90 CRI (Ra) 以上が適切な出発点になる可能性があります。 この CRI 範囲のライトは、一般に高 CRI ライトと見なされます。
専門的な理由で 90 CRI (Ra) が必要となるアプリケーションの種類には、病院、繊維工場、印刷施設、塗装工場などがあります。
美観の向上が重要となるエリアには、高級ホテルや小売店、住居、写真スタジオなどがあります。
CRI 値が 90 を超える照明製品を比較する場合、CRI スコア、特に CRI R9 を構成する個々の R 値を比較すると非常に役立ちます。
