Introducción

La luz es un sueño que se ha perseguido incansablemente a lo largo de la larga historia de la humanidad. Desde la antigüedad, los seres humanos se han enfrentado al miedo a la noche, por lo que disipan la oscuridad sosteniendo antorchas. Con el paso del tiempo y el desarrollo de la tecnología, la historia humana ha pasado por el proceso de desarrollo de lámparas de parafina, lámparas eléctricas, lámparas fluorescentes, lámparas halógenas, lámparas de sodio de alta presión, lámparas de halogenuros metálicos y lámparas LED. Las farolas, por ejemplo, se adoptaron en 1417 a las lámparas de parafina como fuente de luz, con la invención de las lámparas eléctricas en 1879 su reemplazo gradual. En el siglo XX, se desarrollaron lámparas fluorescentes, lámparas halógenas, lámparas de sodio de alta presión y lámparas de halogenuros metálicos, etc., las farolas también comenzaron a utilizar tales lámparas como fuente de luz, de las cuales las lámparas de sodio de alta presión todavía se utilizan en algunas luces de carretera, mientras que las lámparas de halogenuros metálicos se utilizan más en la iluminación de estadios, lo que se debe a su alto índice de reproducción cromática. Con la aparición de la tecnología LED en 1969, las farolas, las lámparas de fábrica, los reflectores y las lámparas de estadios (Consulte para ver más luces deportivas de ZGSM) han comenzado gradualmente a utilizar LED como fuente de luz, que, además de ahorrar energía, también tiene un alto CRI y estabilidad, etc. Este artículo explica principalmente el índice CRI de los LED y los informes correspondientes, como LM79, TM-30-18, IEC62717, etc.

¿Qué es CRI?

El índice de reproducción cromática, o IRC, es una medida de la capacidad de una fuente de luz para resaltar el color verdadero de un objeto. En pocas palabras, cuanto mayor sea el IRC de una fuente de luz, más cercano será el color del objeto que ilumina al color que se vería en una fuente de luz ideal o con luz natural. La Comisión Internacional de Iluminación (¿Quién es CIE?) explica la reproducción cromática de esta manera: La reproducción cromática es la propiedad de una fuente de luz para producir un efecto de color en un objeto en comparación con el efecto de color de una fuente de luz de referencia (por ejemplo, luz natural) en el objeto. Teóricamente, el valor máximo del índice de reproducción cromática CIE Ra es 100, cuando la fuente de luz es una luz diurna o un cuerpo negro estandarizados, el índice de reproducción cromática es 100. Aquí es necesario diferenciar entre CRI y CCT, el índice de reproducción cromática CRI de la fuente de luz no indica directamente de qué color es la fuente de luz en sí, el color de la fuente de luz en sí está relacionado con la temperatura de color correlacionada, mientras que el índice de reproducción cromática está relacionado principalmente con el espectro de la fuente de luz. El índice de reproducción cromática está principalmente relacionado con el espectro de la fuente de luz. Como ejemplo, el espectro de una lámpara incandescente es continuo, contiene todas las frecuencias del espectro visible, similar a la luz natural, por lo que su CRI puede considerarse CRI100. Mientras que las lámparas fluorescentes tienen una distribución de longitudes de onda del espectro en la que algunas longitudes de onda tienen un alto contenido de luz y otras representan casi el 0% de la luz, las lámparas fluorescentes tienen un CRI muy bajo. Los LED típicos, por otro lado, tienen un CRI de 70 o más, y los altos pueden alcanzar un CRI de 90.

¿Cómo se calcula el CRI?

Sabemos que Ra es la media aritmética de R1 a R8, entonces, ¿cómo se calculan R1 a R8 y qué significan? La CIE (Comisión Internacional de Iluminación) estipula 8 muestras de color estándar, a saber, R1 a R8, que tienen diferentes tonos, saturación y luminosidad, y básicamente cubren la gama de colores comunes, es decir, R1 (rojo rojizo), R2 (amarillo oscuro), R3 (verde limón), R4 (verde claro), R5 (azul claro), R6 (malva), R7 (rojo rojizo), R8 (verde amarillento), R4 (verde claro), R5 (azul claro), R6 (malva), R7 (rojo claro), R8 (verde amarillento claro). Los laboratorios profesionales utilizarán espectrorradiómetros y otros equipos para medir la reflectancia o transmitancia espectral de las ocho muestras de color estándar bajo la fuente de luz que se va a probar y la fuente de luz de referencia (normalmente un simulador de luz diurna), y luego obtendrán los valores de estímulo triple (X, Y, Z) de las muestras de color bajo las dos fuentes de luz mediante cálculo. Según los valores de estímulo triple (X, Y, Z), se convierten en coordenadas de color (x, y) mediante una fórmula específica. El sistema de coordenadas de color comúnmente utilizado es el sistema de coordenadas de color CIE 1931. Las coordenadas de color (x, y) representan con precisión la posición del color en la tabla de colores. Al comparar la diferencia entre las coordenadas de color de las muestras de color bajo la fuente de luz que se va a medir y la fuente de luz de referencia, se utiliza una fórmula específica para calcular el índice de reproducción cromática especial (Ri) de cada muestra de color. La fórmula de diferencia de color recomendada por la CIE, p. ej. ΔEab (fórmula de diferencia de color CIELAB) se utiliza generalmente para calcular la diferencia de color ΔEab de una muestra de color bajo dos fuentes de luz, que luego se convierte en el índice de reproducción cromática especial Ri según la fórmula Ri = 100-4,6ΔEi:, donde ΔEi: es la diferencia de color entre la i-ésima muestra de color bajo la fuente de luz que se va a medir y la fuente de luz de referencia. Los índices de reproducción cromática especiales (R1 a R8) de las ocho muestras de color estándar se promedian aritméticamente y el valor promedio obtenido es el índice de reproducción cromática general de la fuente de luz, Ra. Ra está en el rango de 0 a 100 y, cuanto más cerca esté de 100, más cercana será la reproducción cromática de la fuente de luz a la de una fuente de luz ideal (por ejemplo, luz diurna o radiación de cuerpo negro).

¿Qué es TM-30?

The IES TM-30 is a colour rendering evaluation method introduced by the IES (Illuminating Engineering Society of North America) in 2015 to address the limitations of the Ra (CRI).The IES TM-30 report provides a more comprehensive and accurate method of evaluating the colour rendering performance of a light source, and provides a much more detailed picture of a light source’s ability to reproduce different colours than traditional colour rendering indices such as the Ra. The TM-30 uses 99 colour samples (far more than the CRI’s 8 samples), which cover a wider range of hue, saturation and luminance and are more comprehensive. In 2018 IESNA ( IESNA is also famous for IESNA light distribution )updated its TM-30 standard to include adjustments to the spectral reflectance calculation function, fine-tuning of the Rf calculation formula, adjustments to the colour temperature range of the reference light source, and more. Below are some of the key metrics provided by TM-30:
El IES TM-30 es un método de evaluación de la reproducción cromática introducido por la IES (Sociedad de Ingeniería de Iluminación de Norteamérica) en 2015 para abordar las limitaciones del índice Ra (CRI). El informe IES TM-30 proporciona un método más completo y preciso para evaluar el rendimiento de la reproducción cromática de una fuente de luz, y proporciona una imagen mucho más detallada de la capacidad de una fuente de luz para reproducir diferentes colores que los índices de reproducción cromática tradicionales, como el Ra. El TM-30 utiliza 99 muestras de color (mucho más que las 8 muestras del CRI), que cubren una gama más amplia de tono, saturación y luminancia y son más completas. En 2018, la IESNA (IESNA también es famosa por la distribución de luz IESNA) actualizó su estándar TM-30 para incluir ajustes a la función de cálculo de reflectancia espectral, ajuste fino de la fórmula de cálculo de Rf, ajustes al rango de temperatura de color de la fuente de luz de referencia y más. A continuación, se muestran algunas de las métricas clave proporcionadas por TM-30:

¿Cómo se calcula el TM-30?

Para obtener los resultados del TM-30, primero se debe determinar la distribución de potencia espectral (SPD) de la fuente de luz. Dependiendo de la temperatura de color correlacionada (CCT) de la fuente de luz （¿Cuál es la fuente de luz diferente? ) bajo prueba, se selecciona una radiación de cuerpo negro (para fuentes de luz cálida) o una fuente de luz de la serie CIE D (para fuentes de luz fría) como fuente de luz de referencia. Con base en las SPD de la fuente de luz bajo prueba y la fuente de luz de referencia, podemos calcular sus coordenadas de color y evaluar sus cambios de color para las 99 muestras de evaluación de color (CES), así como el área de gama de colores. Las 99 muestras de color son muestras de color estandarizadas definidas por TM-30-18, que cubren una amplia gama de tonos y saturaciones, y finalmente podemos obtener los valores Rf y Rg. Rf es la media aritmética de 99 Rf,i, donde Rf,i=100-6,73△Ei es el índice de reproducción cromática de la i-ésima muestra de color, que mide la capacidad de reproducción cromática del DUT en comparación con la fuente de luz de referencia para la i-ésima muestra de color. Rg se calcula como Rg=100xárea de gama de la fuente de luz de prueba/área de gama de la fuente de luz de referencia, donde el área de gama es el área encerrada por las coordenadas de cromaticidad promedio (μ′,ν′) de 99 CES.

Además, el informe TM-30 también proporciona un gráfico vectorial en color. Un gráfico vectorial en color se basa en una fuente de luz de referencia (por ejemplo, una fuente de radiación de cuerpo negro o un iluminante estándar). Al medir las diferencias de color entre las muestras de color bajo la fuente de luz que se va a medir y las muestras de color correspondientes bajo la fuente de luz de referencia, estas diferencias se representan como vectores en un mapa de cromaticidad específico. Cada vector tiene dos atributos clave, dirección y longitud. La dirección representa la dirección del cambio de color, por ejemplo, hacia el rojo, el verde o el azul, etc.; la longitud indica la extensión del cambio de color; cuanto mayor sea la longitud, mayor será el cambio de color, es decir, más obvia será la diferencia entre la muestra de color bajo la fuente de luz que se va a medir y la muestra de color bajo la fuente de luz de referencia. Consulte la siguiente figura.

Soluciones de iluminación LED ZGSM

ZGSM produce muchos tipos de lámparas, incluidas farolas, lámparas de fábrica, reflectores (consulte para ver más reflectores ZGSM), lámparas para estadios, lámparas para gasolineras y farolas solares. Estas lámparas pueden equiparse con diferentes tipos de perlas de lámpara, como 3030, 5050 y 2835. Para diferentes configuraciones, realizaremos pruebas LM79 y el informe de prueba contiene parámetros importantes como CRI (índice de reproducción cromática). Los siguientes son diferentes tipos de lámparas LED de ZGSM. Si está interesado, puede hacer clic en el enlace correspondiente para ver nuestros productos LED.

El informe LM79 proporciona a los usuarios una variedad de información necesaria para los productos LED, incluidos los parámetros eléctricos y ópticos además del CRI. Los parámetros eléctricos cubren el voltaje de entrada, la corriente, la potencia, el factor de potencia (¿Qué es PF?), la distorsión armónica total (THD), etc.; los parámetros ópticos incluyen el flujo luminoso total, la eficacia luminosa, la temperatura de color correlacionada (CCT), etc. Vale la pena señalar que desde 2022, el estándar TM-30-18 (es decir, información como Rf, Rg y gráfico vectorial de color) se ha convertido en un requisito obligatorio y se requiere que se incluya en el informe LM79. Por lo tanto, las coordenadas de cromaticidad, el índice de reproducción cromática (Ra), R9, Rf, Rg y el gráfico vectorial de color también se incluyen en los parámetros ópticos de LM79.

Resultados CRI de las luces LED ZGSM

Si los clientes quieren saber el valor Ra de una lámpara, la forma más rápida es pedirle al proveedor un informe LM79 o un informe IEC62722. El informe LM79 contiene R1-R8, Ra, R9, que son los parámetros de la lámpara que interesan a los clientes. Estos parámetros también se pueden encontrar en el informe IEC62722. La siguiente figura muestra los resultados de las pruebas de la farola ZGSM Falcon, incluida la distribución espectral, el IRC, las coordenadas de color y la tolerancia del color (SDCM).

Resultado TM-30 de las luces LED ZGSM

Si el proyecto tiene requisitos claros para los resultados de TM-30-18, podemos solicitar al proveedor la última versión del informe LM79 o un único informe de prueba TM-30-18. En estos informes, podemos encontrar información como Rf, Rg y un gráfico vectorial en color. El siguiente es el resultado TM-30-18 de la farola de 100 W de la serie Leaf de ZGSM. Podemos ver que Rf=76, Rg=93 y el gráfico vectorial en color muestra que la saturación de color de la fuente de luz probada en las áreas 1, 2, 8, 9, 10 y 16 no es lo suficientemente buena.

Resumen

En este artículo, exploramos el concepto de CRI (índice de reproducción cromática), que mide la precisión de una fuente de luz al mostrar el color de un objeto en comparación con la luz natural. También discutimos cómo calcular el CRI y presentamos TM-30-18, un método más avanzado para evaluar la reproducción del color que incluye indicadores adicionales como Rf (fidelidad), Rg (gama de colores), gráficos vectoriales de color, etc. También explicamos el cálculo de los resultados de TM-30, que reflejan mejor la capacidad de reproducción del color de la fuente de luz probada debido a las 99 muestras de color. Finalmente, nos centramos en los productos de iluminación LED de ZGSM, que proporcionan resultados tanto de CRI como de TM-30 para reflejar el rendimiento del color del producto en varias aplicaciones de iluminación (Más sobre las aplicaciones de iluminación de ZGSM). Si está interesado en los productos correspondientes y los resultados de las pruebas, puede ponerse en contacto con ZGSM para obtener más información.

Preguntas Frecuentes

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