Chỉ số kết xuất màu (CRI) là gì?

Từ câu trả lời này về việc cân bằng trắng một đèn LED, tôi hiểu có một thứ gọi là Chỉ số kết xuất màu (CRI). Tôi hiểu rằng nó có liên quan đến việc ánh sáng tái tạo phổ màu của mặt trời tốt như thế nào và tôi hiểu hiệu ứng này , nhưng CRI được xác định như thế nào?
Và đèn nhân tạo có CRI cao hay thấp thường là gì?

Điều này thực sự được giải thích rõ trong bài viết trên Wikipedia về CRI . Tuy nhiên, trong ngắn hạn, đó là một tiêu chuẩn từ Ủy ban Chiếu sáng Quốc tế (CIE) để đánh giá mức độ mà một nguồn chiếu sáng thể hiện màu sắc một cách trung thực. Điểm 100 đại diện cho một nguồn "người đen" lý tưởng, như bóng đèn sợi đốt (hoặc mặt trời) và điểm số thấp hơn mức đó là tồi tệ hơn. Một huỳnh quang trắng ấm khủng khiếp điển hình có thể ghi được trong thập niên 60; một ống huỳnh quang tốt hơn sẽ là trong những năm 70 hoặc 80. Một nguồn sáng đơn sắc như đèn đường hơi natri thậm chí có thể có điểm âm.

Điểm số được tính bằng cách so sánh sự biểu hiện của một số lượng nhỏ các mảng màu được chọn trước với sự xuất hiện của chúng dưới ánh sáng lý tưởng đó. Xấp xỉ SRGB của các bản vá này là như thế này:

Có 8 miếng dán bão hòa thấp phân bố đồng đều xung quanh phạm vi màu sắc, và sau đó là bốn nguyên tắc cảm nhận với độ bão hòa có phần mạnh hơn (không cực đoan), và cuối cùng là hai màu đại diện cho "nước da" và "tán lá".

Vấn đề chính với tiêu chuẩn CRI chỉ đơn giản là sự lựa chọn các mảng màu này. Màu sắc bị bão hòa yếu và đặc biệt thiếu màu đỏ đậm và màu tím. Và, mặc dù mẫu "nước da", không có đại diện thực sự của tông màu da. (Tôi là người gốc châu Âu và tôi dành phần lớn thời gian trong nhà, và điều đó thậm chí không khớp với làn da của tôi.) Kết quả là một ánh sáng có thể hiển thị những con số ấn tượng nhưng thật kinh khủng đối với chân dung, hoa, thực phẩm tươi sống , và như thế.

Có một bộ mẫu mới hơn trong phiên bản thử nghiệm "phương pháp R96a" được cập nhật, nhưng điều này không được sử dụng rộng rãi (một phần vì bóng đèn huỳnh quang hiện tại sẽ có xu hướng ghi điểm thấp hơn), và trong khi sửa đổi đó có thêm một vài cải tiến (như tham khảo thêm nguồn sáng), nó không giải quyết tất cả các vấn đề. NIST (Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia) đã đề xuất một giải pháp thay thế gọi là CQS , cho Thang đo Chất lượng Màu, nhưng dường như điều đó cũng không có nhiều hấp thu.

Vậy, đèn nào tốt và đèn nào kém?

Bóng đèn sợi đốt và halogen truyền thống là tuyệt vời, như quả bóng plasma khổng lồ chiếu sáng bầu trời ban ngày. Các đèn hồ quang xenon được sử dụng trong các đèn flash cũng cực kỳ tốt, bởi vì với mật độ dòng điện cao, chúng tiếp cận bức xạ vật đen lý tưởng.

Bất cứ điều gì phụ thuộc vào huỳnh quang sẽ kém tốt hơn - có nghĩa là bóng đèn huỳnh quang và đèn LED trắng. Đó là bởi vì những cái này vốn chỉ có các cực đại ở một số phần nhất định của quang phổ, và trong khi ánh sáng của chúng được coi là màu trắng (ở nhiệt độ màu nhất định), có thể thiếu toàn bộ khối màu. Các loại đèn đắt tiền hơn (cả bóng đèn huỳnh quang và đèn LED) sử dụng nhiều khí và phốt pho với các đặc tính khác nhau để cung cấp độ che phủ tốt hơn. Về mặt lý thuyết, một ma trận LED có thể bao gồm một hỗn hợp các yếu tố thuộc các loại khác nhau để tiến gần hơn, mặc dù người ta phải cẩn thận để tránh ánh sáng lốm đốm.

Tất cả điều này là lý do tại sao tôi rất hào hứng về sự phát triển trong công nghệ tụ điện phát sáng , còn được gọi là "FIPEL". Đây là một nguồn sáng phổ rộng rất hiệu quả và nhiệt độ thấp. (Tuy nhiên, độ sáng không phụ thuộc vào những gì sẽ hữu ích.)