TM-30: Nedostatci pri bijelim tonovima i pitanje ultraljubičastog zračenja
Umijeće diferencirane reprodukcije bijelih tonova bez ultraljubičastog zračenja...
U raznim člancima ovdje na danholt blogu o rasvjeti objasnio sam značenje različitih pokazatelja TM-30 i kako se dizajneri i korisnici rasvjete mogu njima voditi.
TM-30 koristan je i drugim sudionicima u svijetu rasvjete, uključujući same proizvođače. Razvoj izvora svjetla često uključuje kompromise, primjerice odluku hoćemo li prednost dati lumenima (lumen/vat) ili uzvratu boje. Ključno je da metrike kojima ocjenjujemo te kompromise budu što točnije kako bismo optimizirali vrijedna svojstva proizvoda, a ne apstraktne brojke.
Danas na primjeru SORAA Vivid LED izvora punog spektra želim pokazati kako takvi kompromisi mogu odrediti dizajn proizvoda.
Ljudska SORAA Vivid serija nastoji jednako prirodno prikazivati bijelu i sve boje vidljivog spektra, upravo onako kako bi izgledale pod prirodnim izvorom svjetla iste temperature boje (CCT), poput halogene žarulje ili sunčeve svjetlosti.
Tehnologija punog spektra SORAA kombinira pojačivač ljubičaste svjetlosti i tri dodatna luminofora, čime prirodno nastaje ravnomjeran spektar. Pažljivim uravnoteživanjem pojedinačnih spektara može se maksimalno približiti cjelokupnom spektru prirodne vidljive svjetlosti, kao na slici 1.
Time se dobivaju prirodne boje, što se mjeri visokom vrijednošću indeksa vjernosti boja TM-30 Rf. Pravilnim podešavanjem može se, primjerice, postići Rf = 95.
Slika 1 Pristupom punog spektra SORAA može se vrlo dobro približiti prirodnoj sunčevoj svjetlosti, što daje visok indeks vjernosti boja Rf. Ovdje se pojedinačni vrhovi pojačivača ljubičaste svjetlosti i triju luminofora (plavi, zeleni, crveni) preklapaju kako bi se stvorio puni spektar.
No dosad je jedno ključno pitanje ostalo bez odgovora:
Kako postići jasan i diferenciran prikaz bijelih tonova?
Zašto se bijeli tonovi uopće razlikuju od boja?
Zato što mnogi bijeli materijali sadrže takozvane fluorescentne tvari za izbjeljivanje, odnosno optička bjelila.
Te tvari apsorbiraju nevidljivo ultraljubičasto svjetlo i zauzvrat emitiraju plavičasto vidljivo svjetlo. Naše oko u suradnji s mozgom to registrira kao povećanje bjeline.
Optička bjelila posvuda su: nalaze se u mnogim proizvedenim bijelim materijalima (tkanine, papir, plastika...), a prirodno su prisutna i u našim zubima. Omogućuju apsorpciju ultraljubičastog zračenja i pretvorbu u plavo svjetlo.
Iako svi volimo svijetlu, čistu bijelu, u većini primjena ne želimo štetno UV zračenje koje nam omogućuje opažanje tih bijelih tonova.
Uobičajeni LED proizvodi prirodno izbjegavaju UV zračenje, no to znači da ne pobuđuju bjelila i bijele predmete uvijek čine žućkastima i prljavima.
SORAA je pronašla elegantno rješenje tog problema:
Pokazalo se da se optička bjelila mogu pobuditi i bezopasnim ljubičastim, a ne ultraljubičastim svjetlom, pažljivo odabrane valne duljine. Trik kojim SORAA prikazuje prirodnu bijelu jest zamjena UV svjetla tipičnog za sunčevu svjetlost odgovarajućom količinom običnog ljubičastog svjetla:
Tada se tvari za izbjeljivanje odnosno optička bjelila pobuđuju potpuno jednako kao pod prirodnim svjetlom koje sadrži UV komponentu.
Slika 2 prikazuje tu povezanost:
Slika 2 Halogeno svjetlo i svjetlo klasičnih žarulja svojim "UV repom" pobuđuju bijele boje. Inteligentnim LED dizajnom to se može oponašati vrhom ljubičaste svjetlosti koji također pobuđuje optička bjelila. Tako se u potpunosti izbjegavaju štetni učinci UV zračenja.
Kako taj učinak izraziti brojkama? Pomalo je iznenađujuće da nema dosljednog odgovora. Djelomično zato što velik dio rasvjetne industrije koji koristi LED izvore s "plavim" izvorom i nema mogućnost određivanja bjeline uopće nije svjestan tog pitanja.
Štoviše, da kažemo sasvim jasno: metrike uzvrata boje, uključujući CRI i TM-30, ne govore ništa o reprodukciji bijele!
To znači da izvor može imati vrlo visok Rf ili CRI, a ipak užasnu reprodukciju bijele.
Srećom, temeljna znanost o boji prilično je dobro razumljiva i moguće je izvesti metriku koja analogno indeksu uzvrata boje Rf mjeri reprodukciju bijelih predmeta.
Na temelju internih istraživanja i akademskih suradnji SORAA je učinila upravo to i razvila metriku reprodukcije bijele Rw. Kao što se može očekivati, Rw prirodne svjetlosti iznosi približno 100.
Ovdje se pokazuje kompromis koji sam obećao. Za najbolju vjernost boja trebamo se što više približiti obliku prirodnog spektra, ali za najbolju vjernost bijele bez UV-a moramo spektru dodati malo ljubičastog, a ne ultraljubičastog svjetla, čime on odstupa od prirodnog oblika!
Ukratko, suočeni smo sa suprotstavljenošću homogene reprodukcije boja i cijelog spektra s jedne strane te bijelih tonova s druge. Precizne mjerne vrijednosti ovdje su ključne jer taj kompromis treba biti najbolji mogući.
Uz pomoć Rf i Rw spektar izvora svjetla SORAA Vivid oblikovan je tako da pruži najbolje iz oba svijeta.
To je postignuto optimalnim usklađivanjem valne duljine i intenziteta pojačavanja ljubičaste svjetlosti sa spektrima triju luminofora. Za bolje performanse posebna je pozornost posvećena još jednom indeksu TM-30, Rfh1. Taj parametar mjeri reprodukciju crvene i moderan je, bolji ekvivalent CRI R9. Reprodukcija crvenih tonova doista je vrlo važna za našu percepciju, pa je Rfh1 barem jednako važan kao Rf, možda i važniji.
Kao rezultat, SORAA Vivid postiže vrlo visoke vrijednosti u svim metrikama: Rf = 91, Rfh1 = 95 i Rw = 100. Sretna je okolnost što je taj poseban kompromis pronađen i optimiziran bez gubitka ključnih svojstava izvora svjetla punog spektra.
Slika 3 TM-30 prikazi boja s metrikama izobličenja. Lijevo je SORAA Vivid s visokom vjernošću boja i visokom vjernošću bjeline (Rw). Desno, naizgled gotovo jednako prikazan standardni LED s visokim CRI-jem ima visok Rf, ali uopće ne reproducira bijelu: Rw = 0, što nije vidljivo u TM-30.
Za usporedbu pogledajmo LED izvor (slika 3, desno) sasvim "naivno" optimiziran samo za boje. Vjernost boja mogla bi doseći Rf = 95, ali bi vjernost bijele pala na Rw = 0. Ako vam primjer zvuči previše dramatično, podsjetit ću vas da upravo tome odgovara svaki (plavi) High-CRI-Booster LED koji čini veliku većinu proizvoda na tržištu!
Kao što može potvrditi svatko tko je usporedio bijelu košulju pod SORAA Vivid LED izvorom i konkurentskim LED izvorom... razlika je zapanjujuća!
Nadam se da vam ovi uvidi daju nekoliko kriterija za odluku:
1. Oblikovanje izvora svjetla slojevit je i zahtjevan zadatak u kojem se prepliću tehnički i fizikalni aspekti te subjektivna percepcija.
2. Precizne mjerne vrijednosti važne su jer su alat za oblikovanje kojim u konačnici donosimo odluke i zatim ih možemo provjeriti.
Zaključak: Ne obraćajte pozornost samo na jednu mjernu veličinu, nego na niz pokazatelja relevantnih za vašu primjenu, poput ukupne vjernosti boja te reprodukcije crvenih tonova i nijansi bijele.
Cjelokupan asortiman: SORAA LED punog spektra
Ostavite komentar