Времена, когда в быту повсеместно использовались лампочки накаливания, прошли. Их почти вытеснили лампочки светодиодные. Они намного экономнее, их цветовой тон можем выбирать в достаточно широком диапазоне – от уютного жёлтого (оранжевато-жёлтого) до рабочего ярко-белого. Но у светодиодов есть некоторые тонкости, о которых не все знают. Одним из таких «подводных камней» является малоучитываемый при покупке светодиодных светильников для дома, так называемый индекс цветопередачи, иными словами – качество излучаемого света: полноценность спектрального состава при его разложении. То есть насколько свет светильника отличается от эталонного – полноценно раскладывающегося на семь цветов, подробней об этом ниже. В интернете можно найти достаточно много технической информации на эту тему, здесь же – обрисуем её суть. Каждый, желающий разобраться в цифрах и формулах поглубже, может это сделать самостоятельно.
Шкала Кельвина: соответствие цвета свечения – температуре
Итак, что же это такое – индекс цветопередачи и почему он для нас важен? Чтобы ответить на этот вопрос, нам придётся несколько больше углубиться в тему. Известно, что есть так называемые тёплые светодиодные источники света, холодные и что-то среднее между ними. Зависит ли качество цветопередачи от «теплоты» светильника?
Об источниках света, которые светят более жёлтым светом, говорят, что они тёплые. Чем «белее» свет и чем больше в нём, скажем, синеватого оттенка, тем более считается, что он холоднее. Вы, конечно, видели на упаковках светодиодных лампочек такие обозначения, как 2700 К, 4000 К, 6500 К и т. п. Чем выше значение этого «К», тем свет белее, то есть более холодный. А чем ниже, тем желтее и, значит, теплее. Но что такое это «К»? «К» – это «кельвины», то есть температура. Обычно в быту мы используем шкалу Цельсия – в ней за ноль принята температура замерзания воды. И то, что выше, – это плюс, соответственно ниже – это минус.
Но по шкале Кельвина за ноль принята самая низкая температура, когда прекращается тепловое движение частиц. По Цельсию это будет минус 273,15 градуса (так называемый «абсолютный ноль»). Если взять некое абстрактное абсолютно чёрное тело (есть в физике такое понятие) и начать его нагревать, то с возрастанием его температуры оно начнёт излучать энергию, по-простому – светиться. И чем сильнее оно будет нагрето, тем ярче будет светиться. К примеру, когда сталевары разливают сталь по формам, палитра её цвета меняется обратным образом: сначала она кажется белой, потом, всё более остывая, приобретает жёлтый цвет, а прежде чем заготовка совсем остынет – красный. Соответствует цвету и температура. Возвращаясь к примеру из физики: когда температура нагретого «абсолютно чёрного» тела по шкале Кельвина достигнет 2700 градусов (2427 градусов по Цельсию), оно будет светиться жёлтым – как лампочка из магазина, на которой написано «2700 К». А если продолжать его нагревать, скажем, до 6500 градусов по шкале Кельвина, то оно будет светиться ещё ярче – «холодным» белым светом, как лампочка с обозначением «6500 К». И в этом смысле, конечно с точки зрения физики явлений, оно будет горячее того, что светится жёлтым.
Тёплые и холодные
Неважно, жёлтая лампочка, белая или ещё какая-то, к качеству цветопередачи мы обычно нетребовательны. Наш глаз адаптируется к любому типу освещения, мы обращаем внимание больше на яркость света и меньше на его цветовой оттенок.
Вернёмся к понятию эталона качества света. Аналогом «чёрного тела» из физики, которое зачем-то нагревают, в быту являтся наша старая добрая лампочка накаливания. Установлено, что свет от лампочек, в основе которых есть нагреваемый элемент (вольфрамовая нить в лампе накаливания или в галогеновой лампе), – свет «хороший», тот самый эталонный. Без «подводных камней» в виде неправильной цветопередачи.
Радуга и неправильная цветопередача
Известно, что если пропустить солнечный свет через стеклянную призму, мы увидим радугу – так раскладывается луч света на составляющие его цвета. Принято считать, что их семь основных. Каждый из этих семи цветов практически в равной доле входит в солнечный свет. Но если мы разложим свет от светодиодной лампочки через ту же стеклянную призму, то может оказаться, что какого-то цвета «по ширине» занимаемого в спектре места больше, а какого-то – гораздо меньше.
На рисунке 1 сверху – спектр солнечного света, что очень близко к эталону качества цветопередачи, а снизу приведён один из спектров светодиодного источника. Очевиден провал в сине-голубой части. Вот это и называется неправильной цветопередачей. То есть нам может казаться, что лампочка светит белым светом, но на самом деле у неё либо красноватый, либо голубоватый, либо зеленоватый оттенки. Вы можете это увидеть в каких-то офисах или подобных помещениях, где на потолке много одинаковых светодиодных светильников. И если сэкономили на их качестве, то, присмотревшись, можно заметить, что их оттенки немножко отличаются – какой-то светильник чуть зеленит, а какой-то немножко краснит. Хотя все лампочки были из одной партии.Светодиоды, используемые в светильниках, бывают качественными, близкими к эталону, и не очень. В понятие «качественные» может входить и ресурс, и мощность, и другие параметры. Но в данном случае нас интересует эталонное качество излучаемого им света. Как уже говорилось, более качественные светят таким светом, у которого все его составляющие цвета, если разложить его через призму, примерно равны по занимаемой ими части спектра. У менее качественного светодиода свет будет иметь неравные доли цветов. Что это значит на практике? Вы купили в магазине лампочку, у которой заявлено, что она должна светить белым цветом, например холодным, в 6500 К. И вам кажется, что она вполне с этим справляется – светит ярким белым светом. А на самом деле у него небольшой зеленоватый оттенок. Казалось бы, не так уж это важно. Но это значит, что освещаемые этой лампочкой предметы, например жёлтые спелые груши, могут выглядеть как неспелые или просто иметь искажения цветовой палитры.
 |
 |
 |
| Рис. 2 | Рис. 3 | Рис. 4 |
На рисунке 2 – фрукты освещены естественным рассеянным солнечным светом, на рисунке 3 – профессиональным световым прибором для фото- и видеосъёмки, а на рисунке 4 – простым фонариком. При включении этого фонарика кажется, что он светит белым светом, но сравнивая его с действительно белым профессиональным светильником, заметен едва уловимый зеленоватый оттенок, что более отчётливо проявилось на фотографии.
То есть вот эта разница, это смещение света объектов, освещённых нашей некачественной лампочкой в сравнении с каким-то эталонным точным источником света, и есть то искажение, которое называют некачественной цветопередачей. Понятно, что лампочки отличаются одна от другой. Чтобы как-то измерить и обозначить в каких-то числах это искажение, это отдаление от эталона, придумали индекс цветопередачи. По-английски это CRI – Сolor Rendering Index.
Возможно, вы видели это обозначение на упаковках лампочек или в описании каких-то светильников на маркетплейсах. Рядом с этим обозначением CRI (иногда на упаковках вместо CRI пишут Ra) стоят цифры.
Значения индекса цветопередачи
Следующие цифры – и есть значение этого индекса. Максимальное значение – 100, это «идеальный» источник света. CRI 100 – у солнечного света, у света от ламп накаливания и других нагреваемых источников. А вот у светодиодов, у люминесцентных ламп и других так называемых разрядных источников света CRI, как правило, меньше 100.
Глубоко не зарываясь в технические детали, можно просто упомянуть, что CRI вычисляется замером из восьми основных и шести дополнительных цветов в спектре конкретного светодиодного источника (это более широкая шкала спектра, чем нам известная из школьного курса) Там есть своя методика, она описана в ГОСТ Р 8.827-2013 ГСИ. Метод измерения и определения индекса цветопередачи источников излучения. МКО 013,3-1995 и МКО 177:2007. Эта методика определения отклонений света конкретного источника от эталонного сейчас используется как основная. В ней есть свои изъяны, но это не тема данной статьи. Отметим только, что, пытаясь улучшить качество измерений, придумали и другие методики, где замеряется не 14, а 96 участков спектра, но они не прижились в массовом производстве.
Итак, что мы имеем в сухом остатке. Считается, что если CRI какого-то источника света меньше 80, то его нельзя использовать в тех помещениях, где мы находимся подолгу: жилые, образовательные, детские сады и т. п. Их можно применять в хозяй-ственных помещениях, в уличном освещении и т. п.
 |
 |
 |
| Рис. 5 | Рис. 6 | Рис. 7 |
На рисунке 5 мы видим, что на упаковке жёлтой лампочки обозначение Rа больше 80. И у белой лампочки на рисунке 6 тоже обозначено, что Ra больше 80. А вот на упаковке лампочки на рисунке 7 вообще не указано значение индекса цветопередачи. Естественно, возникает вопрос, почему производитель этого не сделал. Скорее всего, CRI (или Ra) данной лампочке меньше 80, и производитель решил об этом умолчать. Но такую лампочку, как уже говорилось, не рекомендуется покупать для использования в жилых помещениях. Для жилых помещений CRI ниже 80 приводит к постоянным искажениям цвета и большему зрительному дискомфорту, особенно это важно для ещё несформировавшегося цветовосприятия у маленьких детей.
Замечено, что у некоторых производителей параметры светодиодов не соответствуют заявленным – фактически они меньше. Это нужно иметь в виду. Поэтому ориентироваться только на пороговое значение 80 – не стоит. Если есть возможность, выбирайте источники, у которых CRI больше 90. Особенно это важно для фото- видео-съёмки, и CRI у таких осветительных приборов обычно больше 95. И конечно же качество света очень важно для художников, дизайнеров, визажистов, других профессий, связанных с правильной цветопередачей.
Сергей ГЕРДИЙ
Комментарии
Добавить комментарий