Почему мы видим цвет по-разному и что такое коэффициент цветопередачи?

Часто ли вы замечали, что цвет одного и того же предмета в разных условиях видится вам по-разному? Или, например, вы фотограф и, делая портрет человека в разных локациях, получали на фотографиях неодинаковый цвет кожи или одежды? Такие проблемы возникают, потому что под некоторыми источниками света цвет меняет свою насыщенность и оттенок, т.е. искажается. «Как такое возможно?» — спросите вы. — «Цвет предмета никак не меняется».

На самом деле проблема заключается не в цвете предмета, а в нашем восприятии цвета. Это связано с тем, что человек видит окружающий мир и все предметы в нем в отраженном свете. По своей сути, свет — это волны,
которые отражаются от предметов. Соответственно, мы видим отраженную волну.

В восприятии цвета участвует три составляющие: свет, падающий на предмет, сам предмет, который отражает свет и человек со своим фотометрическим прибором — глазом и обрабатывающим данные компьютером — мозгом. Грубо весь процесс можно описать следующим образом: свет падает на предмет, отражается от него, попадает прямо в глаз человека и обрабатывается мозгом. Мозг обрабатывает информацию, и мы осознаем цвет.
Если проблема в восприятии на стороне человека, то это называется дальтонизмом. Если проблема на стороне предмета, то это значит, что предмет сделан некорректно. Например, при печати фотографии в принтере произошёл сбой, и на выходе все цвета перемешались. Если же проблема не в первом и не во втором, значит проблема в третьем — в свете. Для понимания в чем может заключаться проблема давайте разберем, что из себя представляет свет.

Свет — это волна. Наш глаз способен видеть только часть спектра — видимую часть спектра (от фиолетового до красного). Солнечный свет содержит все частоты видимого спектра, при смешение которых мы видим белый свет.

волны.png

О данном явлении, названном дисперсией света, доложил еще в 17 веке Сэр Исаак Ньютон, который в своём опыте разложил на «радугу» узкий пучок света с помощью призмы.

 PF.png

Т.е., если взять, к примеру, белый предмет и посветить на него, то мы увидим, что он белый. Это значит, что от освещаемого предмета отражаются все волны видимого спектра, вся «радуга». Если же мы возьмём цветной предмет и посветим на него, то от него отразится часть спектра, соответствующая цвету предмета, и мы увидим его цвет. 

белый шар.pngзелен.jpg

Отсюда и идёт разное восприятие цвета. Если мы посветим на предмет источником света, в пучке света которого есть «проседание», например, красной составляющей, то и красный предмет будет казаться тусклым или даже серым

.клубника.jpg

Зачем же производителю делать светильники или лампы с заведомо низким качеством света? Всё дело в деньгах. Ведь чем больше источник света может передать цветов, тем он дороже и не столь яркий при сравнении с аналогичным при равной мощности. Стоит отметить, что не везде требуется освещение с высокой цветопередачей. Например, в подъезде, на парковке, улице и т.п. нам не сильно важно, как передается тот или иной цвет. Здесь нам важно соотношение светового потока к мощности и чем оно больше, тем лучше. А вот, например, при интерьерном, архитектурном освещениях нужно, чтобы цвета передавались ярко, насыщенно. Здесь уже требуются светильники с хорошей степенью цветопередачи. Ну а в таких помещениях, как картинная или фотогалерея, фото- или видеостудия, критично важно использовать осветительные приборы с высокой, почти идеальной цветопередачей. 

Для простоты понимания какой источник света хороший, а какой плохой был введен индекс цветопередачи или коэффициент цветопередачи (CRI – Color Rendering Index, иногда встречается Ra). CRI — это индекс, показывающий насколько тестируемый источник света близок по цветопередаче к эталонному. Эталонным считается солнечный дневной свет или максимально приближенный к нему по спектру источник искусственного света — лампа накаливания. Измеряется CRI в % от 1 до 100. Т.е. если источник света имеет CRI = 90%, то значит он на 90% схож по цветопередаче в сравнении с эталонным источником света.

Рассчитывается CRI с помощью специальной базовой палитры цветов CRI:

базовая палитра.png

С помощью данной палитры по каждому цвету сравнивается схожесть в % исследуемого источника света с эталонным и рассчитывается среднее значение, которое, впоследствии, указывается в паспорте осветительного прибора.

С развитием технологий в светотехнике адекватность метода расчёта CRI по базовой палитре стал вызывать вопросы. Связано это с тем, что в рассматриваемой палитре цветов нет ярких насыщенных цветов. Для решение данной проблемы была придумана расширенная палитра CRI, в которой 14 цветов: 

расширенная палитра.png

Однако, данная палитра решает задачу лишь отчасти. Важно понимать, что то число CRI, которое мы видим на упаковке лампы, является средним значением по всем измерениям, проведенным по палитре цветов. Сейчас, к сожалению, часть производителей светодиодной светотехники, пытающихся сэкономить, изготавливают светодиоды, у которых при измерениях часть цветов отображаются хорошо, а некоторые даже отлично, но есть цвет, значение которого ниже среднего. Однако, среднеарифметическое значение по всем цветам будет 80% и на упаковку, и в паспорт источника света пойдут CRI = 80%:

80% плохой красный1.jpg

В данном случает красный отображается настолько плохо, что при использовании в освещении такого источника света, красного вы не увидите.

Как быть в данной ситуации? Как уже отмечалось ранее, если вы хотите хорошую световую среду с хорошим индексом цветопередачи, то не берите заведомо дешёвый светильник. Можно пойти сложным путём и провести дополнительные измерения источника света с помощью методики Color Quality Scale (CQS) и стандарта ТМ-30-15. CQS — методика, разработанная в 2010г., оценивающая качество света по 15 цветам:

CQS.png

Стандарт ТМ-30-15, разработанный в 2015г., оценивающий качество света по 90 цветам:

ТМ-30-15.png

У хорошего источника света значения по всем трём методикам оценки качества света (CRI, CQS и ТМ-30-15) должны быть примерно равны.

Надеемся, нам удалось показать насколько важно обращать внимание на цветопередачу осветительного прибора. Ведь коэффициент цветопередачи или индекс цветопередачи могут служить одним из информационных параметров, используемых для оценки источника света. Важно помнить, что не стоит всецело верить значению, написанному на коробке или в паспорте прибора. При выборе светильника или лампы не забывайте о нюансах, которые описаны в данной статье.


Новости