TM-30, novo mjerilo boja – bolji Color Rendering Index (CRI)
Novi standard indeksa uzvrata boje
Zajedno sa znanstvenicima SORAA Inc. i Illumination Engineering Society (IES) razvijen je nov i poboljšan postupak mjerenja kvalitete prikaza boja izvora svjetlosti.
TM-30 vrlo je precizan i znanstveno utemeljen postupak koji nadmašuje dosadašnju metodu određivanja takozvanog CRI-ja.
Fizika
TM-30 uzima u obzir najnovije znanstvene spoznaje optičke fizike koja opisuje svjetlost i boje svjetlosti.
Rezultat je znatno informativniji od same vrijednosti CRI.
Preciznost
TM-30 pruža mnogo preciznije informacije, primjerice indeks živosti (Rf) prikaza boja.
Ta vrijednost zamjenjuje dosadašnji indeks CRI. Novi indeks tako omogućuje jasno predviđanje koliko će boje izgledati prirodno.
Bolji uvid
TM-30 omogućuje i bolji uvid u takozvani indeks gamuta (Rg).
Taj indeks omogućuje grafički prikaz zasićenosti boja i postignute preciznosti prikaza svake pojedine boje.
U prethodnom BLOG članku opisao sam CRI i njegove testne boje..
Ovdje želimo produbiti temu i pobliže razmotriti čimbenike, odnosno kako takozvani pomaci mogu utjecati na boje predmeta.
Općenito se može pojaviti kombinacija pomaka tona i pomaka zasićenosti (veća ili manja zasićenost). Kao što smo vidjeli, CRI se bavi samo apsolutnom veličinom tog pomaka i zato ne daje informacije o njegovoj vrsti, premda je taj podatak važan za našu percepciju. Danas želim objasniti kako TM-30 pruža te dodatne informacije.
Najprije pogledajmo kako možemo prikazati pomake boja u prostoru boja. Prostor boja jednostavno je prostor u kojem su razvrstane sve boje koje možemo vidjeti.
U podlozi se nalazi nešto matematike, ali tumačenje je uglavnom intuitivno. Donja slika prikazuje skicu prostora boja; različite boje određene su tonom i zasićenošću. Treća dimenzija radi jednostavnosti nije prikazana: ona odgovara svjetlini, odnosno tome je li boja tamna ili svijetla. Prirodna boja predmeta osvijetljenog izvorom svjetlosti odgovara jednoj točki na dijagramu; izvor svjetlosti, primjerice LED, može izazvati pomak boje zbog kojeg predmet izgleda kao da je na drugoj točki. Slika 1 prikazuje primjer LED izvora koji pojačava zasićenost crvenih predmeta (pozitivan pomak zasićenosti), a narančaste predmete čini žućkastima (pomak tona), sve u usporedbi s prirodnim bojama. Kao što vidimo, ucrtavanjem strelica u prostor boja možemo prepoznati kako LED izvor izobličuje boje.
Slika 1. Lijevo: skica prostora boja. Zasićenost raste od središta prema rubu dijagrama. U ovom primjeru ucrtane su koordinate boja dvaju predmeta, rajčice i naranče, pod prirodnim i LED svjetlom. LED svjetlost povećava zasićenost rajčice, pa ona izgleda zrelije, i pomiče ton naranče prema žutoj, pa više nalikuje limunu. Odgovarajući izgled prikazan je desno.
Upravo tako funkcionira metoda TM-30:
Razmatra devedeset devet stvarnih predmeta s mnoštvom boja. Pažljivo su odabrani prema svojim svojstvima refleksije, ali to je priča za drugi put! Ovdje samo prikazujemo paletu boja postupka TM30... u usporedbi s njom, 14 testnih boja CRI-ja djeluje prilično skromno. 😉
Za svaki predmet izračunava se pomak boje koji uzrokuje određeni izvor svjetlosti. Predmeti se zatim grupiraju po područjima tona te se za svako područje izračunava prosječan pomak. Tako dobivamo dijagram na slici 2, nazvan vektorski grafikon boja, koji je jedan od rezultata TM-30. On pokazuje kako su različite boje prosječno izobličene. Vizualno tumačenje je intuitivno: strelice prema van znače zasićenije boje, strelice prema unutra zagasitije boje, bočne strelice pomak tona, a odsutnost strelice znači da boja nije izobličena!
Slika 2. Vektorski grafikoni boja iz TM-30. Strelice pokazuju kako različiti izvori svjetlosti izobličuju boje u odnosu na njihove prirodne vrijednosti na bijelom krugu. LED izvori slabije kvalitete smanjuju zasićenost različitih boja, osobito crvene i drugih toplih tonova, pa one izgledaju zagasito; imaju nizak Rf i nizak Rg. SORAA Vivid prikazuje prirodne boje i gotovo ne uzrokuje izobličenja; odlikuje se visokim Rf. SORAA Enhance selektivno povećava zasićenost toplih tonova; odlikuje se srednjim Rf i visokim Rg.
Sljedeće je pitanje, naravno: što učiniti s tim informacijama? Ovdje postaje malo složenije jer odgovor ovisi o tome što očekujemo od izvora svjetlosti.
No neke stvari vrijede općenito.
- Ne volimo boje smanjene zasićenosti, osobito tople boje (crvenu, ružičastu, narančastu).
- Ne volimo pomake tona jer zbog njih boje izgledaju neobično.
- U nekim slučajevima želimo da boje izgledaju prirodno – tada ne želimo nikakve pomake boja.
- U drugim slučajevima volimo pretjerano zasićene boje, osobito tople boje.
Jednostavno pravilo stoga glasi: ljudi žele ili izvore svjetlosti koji ne izobličuju boje ili one koji neke boje "pojačavaju". Sve to možemo analizirati i odrediti pomoću vektorskog grafikona boja.
To nas vodi do sljedećeg koraka u TM-30: radi jednostavnosti taj grafikon svesti na samo dva broja. Prvi je indeks vjernosti boja Rf. Vjernost boja znači "bez izobličenja boja". Rf jednostavno mjeri prosječnu duljinu strelica u vektorskom grafikonu boja. Ako su sve strelice duljine nula, boje su "prirodne", a Rf poprima najveću vrijednost 100. Ako nastanu pomaci boja, strelice se produljuju, a Rf se smanjuje, sve do najmanje vrijednosti nula. To je slično indeksu CRI Ra, ali preciznija i modernija znanstvena podloga TM-30 čini predviđanje Rf točnijim.
Drugi je broj indeks gamuta Rg. Pokazuje čini li izvor svjetlosti boje prosječno previše ili premalo zasićenima. Rg se izračunava kao površina oblika koji povezuje vrhove strelica. Vrijednost 100 znači da je površina jednaka onoj pod prirodnim svjetlom, odnosno da nema prosječne promjene zasićenosti. Vrijednost iznad 100 znači da zasićenost uglavnom raste, a za Rg ispod 100 vrijedi suprotno.
Važno je razumjeti da su Rf i Rg usko povezani. Ako je Rf jednak 100, nema pomaka boja; tada i Rg mora biti 100. Ako se Rf smanji, nastaju pomaci boja, a Rg može biti iznad ili ispod 100. Grubo rečeno, jedan bod Rf možemo zamijeniti za jedan bod Rg. Želimo li, dakle, izvor koji "pojačava boje" s Rg=120, Rf mora biti 80 ili niži. Drugim riječima, ništa nije besplatno: veća zasićenost mora se platiti manjom vjernošću boja!
Zato se izvori svjetlosti mogu rasporediti na dijagramu s vrijednostima Rf-Rg, kao na slici 3.
Slika 3. Prikaz kompromisa između Rf i Rg. Izvori se mogu nalaziti samo u području koje nije sivo. Posebno su zanimljive tri zone: u zelenoj je zona visoke vjernosti u kojoj se nalazi SORAA Vivid; u crvenoj je zona visokog gamuta (raspona boja) za SORAA Enhance; u plavoj su niži predjeli proizvoda slabe kvalitete boja.
Na ovoj slici prikazujem nekoliko područja. Tri zanimljiva područja su:
- Zona niske vjernosti i niskog gamuta, koju nitko zapravo ne voli, ali u njoj se nalazi mnogo proizvoda jer je takve izvore lako učiniti učinkovitijima u lumenima po Wattu.
- Zona visoke vjernosti Rf, koja odgovara proizvodima visokog CRI-ja kao što je SORAA Vivid i jasno je privlačna, ali uz manje ustupke u učinkovitosti (lumeni/Watt).
- Zona visokog gamuta Rg koja "pojačava" boje, što u nekim primjenama može biti poželjno.
Upozorenje vezano uz posljednju zonu:
Rg vam govori da su neke boje pojačane, ali ne i koje! Korisnici izvora koji povećavaju zasićenost na kraju moraju pogledati pojedinosti grafikona izobličenja boja kako bi stvarno znali što dobivaju i koje su boje i područja boja zahvaćeni.
Sve bi vam to trebalo pomoći razumjeti jedan od problema jednostavne vrijednosti CRI. Ponekad pretpostavljamo da je nizak CRI ili nizak Rf sam po sebi loš. To nije uvijek tako: i izvor s umjerenim Rf i visokim Rg ponekad može biti ugodan.
No općenito većina izvora s niskim CRI-jem na današnjem tržištu ima i nizak Rg jer daju prednost lumenima pred bojom odnosno vjernošću boja. Drugim riječima, potpun spektar boja i visok CRI za svaku od tih pojedinačnih boja smanjuju učinkovitost. Izmjereni učinak u lumenima/Watt zato je niži nego kod LED izvora niskog CRI-ja odnosno onih koji samo nekoliko boja prikazuju vrlo vjerno.
Bilo je to dosta gradiva o razumijevanju TM-30, ali nadam se da sam ipak malo rasvijetlio temu.
Za dodatno čitanje službeni dokument TM-30 možete otvoriti ovdje. Znanstveni članak koji opisuje razvoj TM-30 ovdje je slobodno dostupan, a možete se i izravno obratiti nama.
Cjelokupan asortiman: SORAA LED punog spektra
Ostavite komentar