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24 Feb, 2022 1431 Visto Autore: Cherry Shen

Il principio e il calcolo di base del CRI

È noto che la tavola dei colori e la resa cromatica sono due grandezze importanti che riflettono il colore delle sorgenti luminose. Le sorgenti luminose con diverse distribuzioni di potenza spettrale possono avere la stessa tavola dei colori, ma le proprietà di resa cromatica di diverse sorgenti luminose con la stessa tavola dei colori possono essere completamente diverse. Pertanto, solo la combinazione di tavola dei colori e resa cromatica può riflettere pienamente le caratteristiche cromatiche della sorgente luminosa. L'uso di sorgenti luminose con diverse distribuzioni di potenza spettrale per illuminare gli oggetti produrrà diverse percezioni cromatiche. La natura della sorgente luminosa che determina la percezione del colore dell'oggetto illuminato è chiamata resa cromatica.

1. Concetti di base e formule di calcolo
1.1 Sistema RGB
Definizione di tre colori primari: tutti i colori della luce possono essere formati mescolando alcuni tre tipi di luce monocromatica in una certa proporzione, ma nessuno di questi tre tipi di luce monocromatica può essere prodotto mescolando gli altri due tipi di luce, questi tre tipi di luce monocromatica sono chiamati per i tre colori primari. Nel 1931, CIE stabilì che i tre colori primari del sistema RGB sono il rosso (R): 700 nm, il verde (G): 546 nm e il blu (B): 435.8 nm. Nel sistema RGB, la luce bianca a uguale energia può essere ottenuta miscelando secondo la seguente formula:

FR : FG : FB =1: 4.5907 : 0.0601 (1-1)

Quindi il risultato della miscelazione del colore può essere espresso matematicamente come

IFI = 1R + 4.5907G + 0.0601B (1-2)

IFI rappresenta il flusso luminoso dopo la miscelazione del colore e R, G, B sono chiamati valori tristimolo.
Al fine di facilitare il calcolo e comprendere in modo più intuitivo le caratteristiche cromatiche delle sorgenti luminose, l'introduzione di

Il principio e il calcolo di base del CRI

Queste tre quantità sono chiamate coordinate di cromaticità o coordinate di colore. Poiché r+g+b=1, purché siano noti i due valori nelle coordinate di colore, si può ottenere il terzo, cioè la cromaticità può essere rappresentata da un diagramma piano, che è il diagramma di cromaticità. Il calcolo del valore del tristimolo può essere calcolato mediante il seguente modulo

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dove P è la distribuzione della potenza spettrale della sorgente luminosa e r, g e b sono rispettivamente i valori del tristimolo spettrale dell'osservatore di cromaticità standard del sistema CIE-RGB del 1931.

1.2 Sistema XYZ
I valori negativi dei colori primari sono necessari per abbinare determinati colori dello spettro visibile nel sistema RGB e sono scomodi da usare, quindi la Commissione internazionale per l'illuminazione ha adottato un nuovo sistema di colori, il sistema CIE XYZ del 1931. Secondo il sistema CIE RGB del 1931, il sistema prevede tre colori primari (X), (Y), (Z) per rappresentare i tre colori primari originali (R), (G), (B), valori tristimolo del sistema XYZ e RGB sistema tristimolo valori la relazione è la seguente

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Le coordinate di cromaticità nel sistema XYZ sono determinate da

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1.3 CIE1960 Spazio colore uniforme
In un diagramma di cromaticità xy, distanze uguali di parti diverse non rappresentano differenze di cromaticità visivamente uguali. Per superare questa lacuna, McAdam ha introdotto un nuovo diagramma di cromaticità uv cromatica uniforme. La relazione tra le coordinate di cromaticità uniforme u, v e x, y come di seguito:

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Poiché l'adattamento cromatico della sorgente luminosa K da misurare è diverso da quello dell'illuminante di riferimento r, le coordinate di cromaticità della sorgente luminosa da misurare devono essere adattate alle coordinate cromatiche dell'illuminante di riferimento e tale adeguamento delle coordinate cromatiche diventa il cambiamento di colore adattivo. Calcola lo spostamento del colore usando la seguente formula:

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C, d della sorgente luminosa da misurare, Cr, dr dell'illuminatore di riferimento e Ci, di di ciascun campione di colore sotto la sorgente luminosa da misurare sono calcolati con la seguente formula:

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1.4 Calcolo della differenza di colore
Per calcolare la differenza di colore ΔEi, convertire prima i dati di cromaticità in coordinate dello spazio unificato del 1964 e utilizzare la seguente formula:

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In questo modo, la seguente formula può essere utilizzata per calcolare la differenza di colore dello stesso campione di colore i quando si utilizzano rispettivamente la sorgente luminosa da misurare e l'illuminatore di riferimento.

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1.5 Indice di resa cromatica
L'indice di resa cromatica Ri di un determinato campione di colore i diventa l'indice di resa cromatica speciale, che viene calcolato con la formula seguente.

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L'indice di resa cromatica generale Ra è calcolato dalla media aritmetica di 8 indici di resa cromatica speciali (i=1, 2, …, 8)

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2. Analisi del caso
Scansiona una lampada fluorescente auto-zavorrata con un sistema di analisi spettrale per ottenere la sua distribuzione di potenza spettrale. I dati sono riportati nella tabella seguente.

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Tavola di distribuzione spettrale

Calcolato utilizzando la formula (1-4): R=89.291, G=118.229, B=115.919
Quindi calcola i valori del tristimolo nel sistema XYZ con la formula (1-5): X=585.272, Y=639.013, Z=655.166
Le coordinate di cromaticità del sistema XYZ si ottengono con la formula (1-6): x=0.3115, y=0.3402
Utilizzando la formula (1-7), i dati di cromaticità vengono convertiti dai valori (X, Y, Z, x, y) sotto CIE1931 alle coordinate 1960 (u, v): u=0.1929, v=0.3159

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Coordinate di cromaticità della sorgente luminosa

Dalla distribuzione spettrale di potenza misurata e dal fattore di luminosità spettrale dei colori di prova 1-8, calcolare le coordinate di cromaticità dei colori di prova n. 1-8 sotto la sorgente luminosa e ottenere il corrispondente ui, vi secondo (1-7 ).

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Coordinate di cromaticità della sorgente luminosa

Calcola C=2.0506, d=2.0825 e Ci, di dalla formula (1-9), quindi calcola le coordinate del colore ui' e vi' sotto la sorgente luminosa dopo la regolazione dell'adattamento del colore mediante la formula (1-8) .

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Coordinate di cromaticità della sorgente luminosa

Calcola '* Ui , ' * Vi e ' * Wi*' del campione di colore sotto la sorgente di luce dall'equazione (1-10).

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Coordinate di cromaticità della sorgente luminosa

• Calcolare la differenza di colore ΔEi di ciascun campione di colore sotto la sorgente luminosa e l'illuminatore di riferimento dalla formula (1-11)
• Calcolare l'indice di resa cromatica speciale Ri di ciascun campione di colore da (1-12)
• Calcolare l'indice di resa cromatica medio Ra=79.9 da (1-13)

Il principio e il calcolo di base del CRI

Coordinate di cromaticità della sorgente luminosa

3. Soluzione per testare l'indice di resa cromatica di LISUN
3.1 Opzione 1 (adatta per clienti di laboratorio o clienti di fabbrica di LED che richiedono un'accuratezza del test relativamente elevata)
LPCE-2 Il sistema di test LED integrato con spettroradiometro a sfera è destinato alla misurazione della luce di singoli LED e di prodotti di illuminazione a LED. La qualità del LED deve essere testata controllandone i parametri fotometrici, colorimetrici ed elettrici. Secondo CIE 177CIE84,  CIE-13.3IES LM-79 all'19 ottobreIngegneria ottica-49-3-033602REGOLAMENTO DELEGATO (UE) 2019/2015 DELLA COMMISSIONEIESNA LM-63-2 ed ANSI-C78.377, si consiglia di utilizzare uno spettroradiometro ad array con sfera integratrice per testare i prodotti SSL. IL LPCE-2 il sistema è applicato con LMS-9000C Spettroradiometro CCD ad alta precisione o LMS-9500C Spettroradiometro CCD di grado scientifico e una sfera integrativa stampata con base di supporto. Questa sfera è più rotonda e il risultato del test è più accurato rispetto alla sfera integrante tradizionale.

LPCE-2(LMS-9000)Sistema di sfere integrate con spettroradiometro di alta precisione

LPCE-2(LMS-9000)Sistema di sfere integrate con spettroradiometro di alta precisione

3.2 Opzione 2 (adatta a piccole fabbriche di LED o clienti con budget insufficiente e non richiesta per requisiti di alta precisione)
LPCE-3 è uno spettroradiometro CCD che integra un sistema compatto a sfera per il test dei LED. È adatto per misurazioni fotometriche, colorimetriche ed elettriche di singoli LED e di apparecchi LED. I dati misurati soddisfano i requisiti di CIE 177CIE84,  CIE-13.3REGOLAMENTO DELEGATO (UE) 2019/2015 DELLA COMMISSIONEIES LM-79 all'19 ottobreIngegneria ottica-49-3-033602IESNA LM-63-2ANSI-C78.377 e gli standard GB.

Il principio e il calcolo di base del CRI

LPCE-3_ Spettroradiometro CCD Sistema Compatto a Sfera Integrante

4. Rapporto di prova

Il principio e il calcolo di base del CRI

Rapporto di prova della sorgente luminosa

5. CONCLUSIONE
Il grado in cui la sorgente luminosa presenta il colore primario naturale dell'oggetto è l'indice di resa cromatica della sorgente luminosa. Non c'è dubbio che l'indice di resa cromatica è una grandezza molto importante per misurare le caratteristiche cromatiche della sorgente luminosa. In un momento in cui i computer sono molto diffusi, il calcolo dell'indice di resa cromatica è stato scritto nel programma del computer insieme allo spettrometro, che può essere letto direttamente, ma è ancora necessario comprendere il processo di calcolo dell'indice di resa cromatica.

Lisun Instruments Limited è stata trovata da LISUN GROUP in 2003. LISUN sistema di qualità è stato rigorosamente certificato da ISO9001:2015. Come Socio CIE, LISUN i prodotti sono progettati sulla base di CIE, IEC e altri standard internazionali o nazionali. Tutti i prodotti hanno superato il certificato CE e sono stati autenticati dal laboratorio di terze parti.

I nostri prodotti principali sono GoniofotometroSfera IntegrativaSpettroradiometroGeneratore di sovratensioniPistole simulatore ESDRicevitore EMIApparecchiatura di collaudo EMCTester di sicurezza elettricaCamera ambientaleCamera TemperaturaCamera climaticaCamera TermaleTest di nebbia salinaCamera di prova della polvereTest impermeabileProva RoHS (EDXRF)Test del filo incandescente ed Test della fiamma dell'ago.

Non esitate a contattarci se avete bisogno di supporto.
Dipartimento tecnico: Service@Lisungroup.com, Cella / WhatsApp: +8615317907381
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