Farvegengivelse

Alternativer til Ra-indekset - CR-diagrammer og TM-30-15

Et CR-diagram knytter sig til en bestemt lyskilde og indeholder information om, hvordan lyskildens gengivelse af forskellige farver afviger fra en ideallyskildes. CR-digrammet er et mere moderne bud på, hvordan farvegengivelsen kan illustreres uden at tabe så meget information, som man gør med Ra-indekset.

Et Ra-index under 100 angiver, at farverne ikke gengives optimalt, men fortæller ikke noget om, hvor i spektret de største forskelle forekommer. Dette fremgår imidlertid af de CR-diagrammer, som nogle lyskildeproducenter laver som et supplement til Ra-indekset. I et CR-diagram indtegnes vektorer, som illustrerer i hvor høj grad lyskildens evne til at gengive et større antal farver afviger fra ideallyskildens. Hver vektor (pil) i diagrammet angiver lyskildens evne til at gengive en specifik farve. Jo længere vektoren er - jo dårligere gengives farven.

 

gv-30-50-10-philips-cr-diagramer-high.jpg

Eksempler på CR-diagrammer, som indeholder oplysninger om lyskildens gengivelse af 256 forskellige farver. Hver vektor (pil) i diagrammet angiver lyskildens evne til at gengive en specifik farve. Jo længere vektoren er, jo dårligere gengives farven. Figur: Philips.

 

 

Et nyt og bedre mål for farvegengivelse har været undervejs i mange år, men det er ikke helt let at gøre det både enkelt og korrekt. LED's fremmarch har gjort det endnu mere nødvendigt, da der er særlige problemer med gengivelsen af røde nuancer. Metoden, som beskrives i amerikanske IES's TM-30-15 peger på en mulig vej fremad, og mange laboratorier kan beregne de nye indekser allerede.

Ra-indekset fungerer ikke ret godt i praksis. Den vigtigste fejl er nok, at CRI har for få referencefarver til at give et pålideligt output, og et output der tillader sammenligning af lyskilder baseret på forskellige teknologier. Da Ra-indekset grundlæggende er et gennemsnit, siger det heller ingen ingenting om, hvilke farvenuancer, som måtte halte gengivelsesmæssigt, og om farverne grundlæggende gengives mere eller mindre mættede.

Disse fejl tages der hånd om i IES-metoden TM-30-15, eller "IES Method for Evaluating Light Source Color Rendition (TM-30-15)". Det gamle Ra-indeks foreslås erstattet af to nye indekser, Rf (color fidelity/farvepålidelighed) og Rg (color gamut/farvetonerum) suppleret med en grafisk fremstilling, som giver en mere detaljeret fornemmelse af, hvilke farvenuancer, som gengives med fejl og hvor store.

Rf - color fidelity
Rf-indekset er det, som minder mest om Ra-indekset, men nu introduceres 99 nye referencefarver til erstatning for de gamle 8 (og op til 14), se figuren.

 gv-30-50-20-Kevin Houser-Referencefarver

CIE Ra (8) referencefarver (tv.) og IES Rf (99) nye referencefarver (th.). Figur: Kevin Houser, Michael Royer og Aurelien, USA

 

Der er brugt lang tid på at vælge de nye 99 referencefarver på en sådan måde, at det totale farverum dækkes så godt som muligt. Dermed bliver der også rigtig svært at skjule lyskilders mangler inden for bestemte bølgelængder, sådan som det var muligt med Ra. Det nye Rf indeks går fra 0-100, hvor 100 er det bedste.

Vi skal sikkert forvente, at lyskilder med linjespektre, såsom natriumlyskilder og fluorescenslyskilder, som resultat får en noget hårdere bedømmelse, end lyskilder med kontinuerte spektre, såsom glødelamper og LED.

Rg - color gamut
Det gamle Ra-indeks fortæller grundlæggende bare, at der fejl i farvegengivelsen, men ikke noget om, hvorvidt farverne overdrives eller underdrives. Dette skal det nye Rg-indeks råde bod på. Hvis lyskilden i gennemsnit for alle farver hverken overdriver eller underdriver mætningen, så får lyskilden Rg-indeks = 100. Ved overdrevet mætning får lyskilden ifølge TM-30-15 et højere indeks, og omvendt ved underdrevet mætning. I figuren vises eksempler på, hvordan det gamle Ra-indeks fungerer i forhold til de to nye.

gv-30-50-30-AB-Bogrygge

Det gamle Ra fanger kun, at der er fejl farven, men ikke hvordan fejlen påvirker oplevelsen af farvemætningen. De foreslåede, to nye indekser opdeles i Rf ("hvor stor er farvefejlen i gennemsnit") og Rg ("opleves farverne i gennemsnit mere eller indre mættede, end de burde"). Figur: DCL

 

Flere farvedetaljer
Et spadestik dybere kan man nå med en grafisk fremstilling af lyskildens farvefejl. I figur 3 vises to forskellige LED-lyskilder. Den enes spektrum giver noget nær perfekt farvegengivelse, mens den anden har store fejl.

gv-30-50-40-Kevin Houser-Diagram       

To forskellige LED-lyskilder, begge med farvetemperaturen 3501 K. Lyskilden til venstre ville opnå Ra  98, den til højre kun Ra 72. Den foreslåede grafiske fremstilling hjælper til at forstå, at lyskilden til venstre har flest fejl i den røde og den grønne del af spektret, og at lyskilden vil overdrive disse farver (kurven ligger uden for den sorte ring). Figur: Kevin Houser, Michael Royer og Aurelien, USA

 

Fremtiden
Det amerikanske forslag er afleveret i 2015 til evaluering i CIE, hvor det blev gennemgået og diskuteret. Den tidligere modstand overvejende fra tysk og hollandsk side synes efterhånden at være nedbrudt, så meget tyder på, at CIE vil acceptere forslaget. Siden skal forslaget formentlig indarbejdes enten i ISO-standarder eller CEN-standarder for at opnå tilstrækkelig international udbredelse. 

 

Relaterede emner: