Зачем нужно знать цветовую температуру и индекс цветопередачи лампочки

Измеряется цветовая температура в градусах Кельвина (К). Возникает естественный вопрос — почему оттенок света измеряется в градусах? Это можно пояснить на следующем простом примере. Возьмем обычную лампу накаливания, подключим её к сети через регулятор и начнем плавно повышать напряжение. В какой-то момент, лампа начнет чуть заметно светиться тёмно-красным цветом. При этом температура нити накаливания будет около 550 градусов Цельсия.

Но в физике принято температуру считать от абсолютного нуля, то есть от -273 градусов Цельсия, и измерять в градусах Кельвина. Соответственно, температура нити нашей лампочки будет около 800 градусов Кельвина. Это и есть цветовая температура свечения. При дальнейшем увеличении напряжения свет лампочки от красного перейдет к оранжевому, затем к желтому и белому.

При номинальном напряжении 220В цветовая температура свечения составит около 2700К. Такое свечение называют теплым белым. При дальнейшем повышении напряжения, цвет будет приближаться к естественному дневному, но при температуре около 3600К нить лампочки перегорит, так как будет достигнута температура плавления вольфрама, из которого изготавливается нить накаливания.

Здесь, правда, существует противоречие – свет с более низкой цветовой температурой называют более теплым, а с более высокой — более холодным.

Чтобы легче ориентироваться в цифрах, приведем значения цветовой температуры для различных источников света.

Знать цветовую температуру ламп нам необходимо для того, чтобы правильно организовывать освещение в различных помещениях. Приведем несколько рекомендаций:

• Теплый белый свет (2700—3200К) подходит для жилых помещений, спален и гостиных, создает теплое и уютное ощущение. По мнению психологов, теплый свет хорошо воздействует на человека при пробуждении, настраивая его на положительный лад, на работу или на другую активную деятельность.
• Дневной свет (4000 — 5000 К) лучше использовать в таких помещениях, где Вы проводите большое количество времени, например, в офисе. Такой свет не вызывает негативных ощущений, настраивает на длительную работу.
• Белый свет (6000 — 6500 К) подходит для использования на кухнях, в ванных комнатах, в медицинских кабинетах. Однако длительное воздействие такого света может приводить к депрессии, вызывать апатию.

Лучше всего, когда есть возможность включать свет с различной цветовой температурой, в зависимости от выполняемой работы или для создания требуемой эмоциональной атмосферы. В настоящее время, благодаря активному развитию светодиодного освещения, такая задача стала легко выполнимой, например, с использованием светодиодных лент с изменяемой цветовой температурой (MIX и TRIX).

С цветовой температурой разобрались, перейдем к ещё одному важному параметру.

Индекс цветопередачи (CRI (Ra) — Color Rendering Index) – характеристика источника света, показывающая на сколько естественно будут восприниматься цвета предметов, освещаемых этим источником. CRI может иметь значение от 0 до 100. Чем ближе к 100, тем более естественное восприятие цветов.

Значение CRI=100 присуще естественному дневному солнечному свету. Высоким индексом цветопередачи порядка 98 обладают лампы накаливания. Люминесцентные лампы могут иметь индекс цветопередачи 60-80. Индекс цветопередачи светодиодов зависит от качества люминофора и используемых технологий и может составлять от 70 и достигать значения 98.

Для чего же понадобилось вводить индекс цветопередачи, ведь уже есть цветовая температура? Дело в том, что цветовая температура не определяет естественность восприятия цветов. Человеческое зрение способно адаптироваться к различной цветовой температуре, благодаря чему мы правильно оцениваем цвета в очень широком диапазоне цветовых температур – примерно от 3000К до 10000К. Но при одной и той же цветовой температуре цвета предметов, освещённых разными лампами, могут отличаться. Многие, наверное, замечали, что лицо человека, которое при свете лампы накаливания имеет здоровый цвет, при свете компактной люминесцентной лампы с такой же цветовой температурой, приобретает болезненный оттенок.  Это вызвано тем, что компактные лампы обладают плохой цветопередачей. Индекс цветопередачи таких ламп порядка 60.

Для определения индекса цветопередачи лампы производится оценка отклонения 8-ми строго определенных ненасыщенных эталонных цветов (R1-R8) при освещении их этой лампой, а затем вычисляется усредненный индекс Ra (он же CRI).

Поскольку CRI является величиной усредненной, то по нему определить в какую сторону сдвинется цвет, и как именно будут восприниматься оттенки цвета освещаемого объекта невозможно. Но усредненного индекса цветопередачи вполне достаточно, чтобы характеризовать общую степень отклонения цветов.

Для более качественной оценки точности цветопередачи могут использоваться не 8, а 14 эталонных цветов. Помимо этого, может использоваться и другая методика измерения, именуемая CQS (Color Quality Scale).

Какое же значение CRI можно считать допустимым? Всё зависит от функционального назначения помещения и от проводимых в этом помещении работ.

Применение ламп с высоким CRI требуется в следующих помещениях:

• Музеи и выставочные залы, где необходимо правильно передать оттенки произведений искусства;
• Фотостудии, художественные мастерские;
• Торговые помещения и витрины, где требуется видеть естественные цвета, например, продуктов или одежды;
• Детские учреждения и комнаты, где неправильная передача цветов может сказаться на неправильном формировании цветовых ощущений ребенка.

Стоит иметь ввиду, что очень хорошим показателем можно считать CRI>90 – оттенки всех цветов хорошо различимы. Хорошим показателем считается и CRI порядка 80, но при этом некоторые цветовые оттенки могут выглядеть одинаково. При CRI<70 одинаково воспринимаются уже многие цвета и оттенки.