¿Qué es una prueba de esfera integradora para el nuevo estándar IES TM-30-18?

El 9 de octubre de 2018, la Illuminating Engineering Society of North America (IES) publicó una nueva versión del estándar de evaluación de la calidad del color de la fuente de luz: IES TM-30-18 Method for Evaluating Light Source Color Rendition (evaluación de la reproducción del color de la fuente de luz). método), con una actualización parcial de la documentación heredada.
En comparación con la versión anterior del documento publicado en 2015, la versión TM-30-18 ha modificado los siguientes tres puntos:
• Función de cálculo de reflectancia espectral ajustada para muestras en el rango de menos de 400 nm y más de 700 nm.
• Se ajustó el área de transición de la fuente de luz de referencia, el rango de temperatura de color aplicable cambió de 4500K-5500K a 4000K-5000K.
• Se modificó la fórmula de evaluación de la fidelidad de color Rf, se cambió el factor de escala calculado de 7.54 a 6.73.

En abril de 2017, la Comisión Internacional de Iluminación (CIE) publicó un informe técnico “CIE 224: 2017 Color Fidelity Index for precision Scientific Use”, que define el índice de fidelidad de color Rf. Este índice se calcula con base en el Índice de fidelidad en IES TM-30-15, pero existen pequeñas diferencias en la extrapolación utilizada para las muestras de evaluación de color, el área de transición del iluminante de referencia y el factor de escala para los cálculos de fidelidad. Los dos documentos se armonizaron con el lanzamiento de TM-30-18, un paso importante en la globalización de la medición de la fidelidad del color.

Durante mucho tiempo, el índice general de reproducción cromática Ra utilizado por CIE para evaluar la calidad del color se ha utilizado ampliamente para describir la experiencia visual de varias tecnologías de fuentes de luz. Sin embargo, IES cree que Ra solo considera un aspecto de la calidad del color, no puede expresar completamente la percepción del color por parte del ojo humano, no puede establecer la integridad de la experiencia visual y es defectuoso en la reproducción precisa del color de la fuente de luz. Con este fin, IES estableció un Grupo de trabajo de métricas de color (IES Color Metrics Task Group) en marzo de 2013 para estudiar medidas de mejora para caracterizar la reproducción cromática de las fuentes de luz con el fin de desarrollar un sistema para reemplazar CRI y servir mejor a la industria de la iluminación y su partes interesadas. El 18 de mayo de 2015, IES lanzó oficialmente el documento normativo IES TM-30-15 para evaluar la reproducción cromática de las fuentes de luz, utilizando dos índices de fidelidad de color Rf (Índice de fidelidad) y el índice de saturación de color Rg (Índice de gama). Los indicadores se utilizan para evaluar conjuntamente la calidad del color, que es significativamente diferente del sistema CRI de CIE.

En comparación con el sistema de evaluación del índice de reproducción cromática original de CIE, el método de evaluación de IES TM-30 tiene los siguientes cinco cambios principales:
1. Sistema de evaluación de doble índice

TM-30 utiliza dos indicadores, Fidelity Rf y Saturation Rg, para evaluar conjuntamente la calidad del color. Fidelity Rf se utiliza para caracterizar el índice de reproducción cromática CRI (índice de reproducción cromática) de la fuente de luz. La similitud de cada color estándar bajo la iluminación de la fuente de luz de prueba en comparación con la iluminación de la fuente de luz de referencia. El número va de 0 a 100, y cuanto mayor sea el valor, mejor será el color de la autenticidad. Esta métrica es similar al índice general de reproducción cromática CIE13.3-1995 Ra cuando se evalúa el CRI, ambos para caracterizar la fidelidad de color promedio, pero el TM-30 usa 99 muestras de color completamente nuevas y un método de cálculo recientemente desarrollado. IES cree que Rf puede proporcionar datos estadísticamente más representativos y confiables, y será más preciso en la reproducción del color.

• Rf =100 es el valor máximo, lo que significa que no hay diferencia de color con la fuente de luz natural y el efecto de color es realista.
• Rf = 0 es el valor mínimo, lo que significa que la diferencia de color de la fuente de luz natural es la mayor y el efecto de color está distorsionado.

La saturación de color Rg se utiliza para caracterizar el índice de gama de colores GAI (índice de área de gama) de la fuente de luz. Es decir, el grado de saturación de cada color estándar en comparación con la fuente de luz de referencia bajo la iluminación de la fuente de luz de prueba. Un índice de 100 representa la mejor saturación.

• Rg =100, lo que significa que la saturación de la fuente de luz es la misma que la de la luz natural y la saturación de color es moderada.
• Rg>100, lo que significa que la fuente de luz puede aumentar la saturación del color y el objeto se ve más vivo y vibrante.
• Rg<100, lo que significa que la saturación del color disminuirá bajo la fuente de luz de prueba, la saturación del color será insuficiente y el objeto se volverá opaco y opaco.

2. Colores estándar cada vez más realistas

Ra de CIE seleccionó 8 paletas de colores Munsell como colores estándar. Estos colores tienen una luminosidad y una saturación de color medias, que pueden representar completamente los colores comunes de la iluminación interior, pero tienen una saturación alta para la iluminación exterior. Los colores no son representativos. Dado que los colores utilizados no son suficientes para representar todas las longitudes de onda visibles, los fabricantes de luminarias pueden optimizar la distribución de potencia espectral (SPD) de sus fuentes de luz para valores de medición más altos.

En comparación con las únicas 8 muestras estándar de Ra, el sistema TM-30 utiliza hasta 99 muestras estándar. Estas muestras ya no son muestras de Munsell, sino que se seleccionan entre 105,000 7 colores de objetos reales. Incluyendo objetos naturales, tonos de piel, textiles, pinturas, plásticos, materiales impresos, sistemas de color y otras 99 categorías, que representan una variedad de colores saturados a insaturados, brillantes a oscuros que son comunes en nuestras vidas. Lo que es más importante, estos XNUMX colores estándar tienen la misma sensibilidad para cada longitud de onda, por lo que es difícil para los fabricantes ajustar la distribución espectral para mejorar el valor de la medición.

TM-30 brinda la función de cálculo de la reflectancia espectral de diferentes muestras de placas de color y la fórmula de cálculo y la orientación de los valores Rf y Rg, y los resultados de la medición se pueden calcular a través de un software auxiliar.

3. Elija una fuente de luz de referencia más razonable

Dado que la fuente de luz de referencia utilizada por CRI utiliza radiación de cuerpo negro cuando es inferior a 5000K y utiliza el modelo de luz natural cuando es superior a 5000K, hay un cambio repentino de 5000K. El sistema TM-30 utiliza un espectro de radiación de cuerpo negro mezclado con un modelo de luz natural como fuente de luz de referencia en el rango de 4000K-5000K. Además, tanto Rf como Rg utilizan una fuente de luz de referencia con la misma temperatura de color que la fuente de luz a medir, superando así un inconveniente importante de GAI.

4. Usa un espacio de cromaticidad más uniforme
El TM-30 utiliza el espacio de color moderno CAM02-UCS (CIE Color Appearance Model 02) con uniformidad mejorada y ecuaciones de adaptación de color más precisas, así como un conjunto optimizado de muestras de color que representan objetos reales.

5. Gráficos vectoriales de color agregados
Dado que los índices de fidelidad y saturación se calculan en función del valor promedio, solo se puede evaluar exhaustivamente la capacidad promedio de reproducción cromática de la fuente de luz para varios colores, y el grado de saturación de un determinado color no se puede juzgar en consecuencia. Cuando se necesita la capacidad de reproducción cromática de algunos colores específicos, el sistema TM-30 también proporciona un gráfico vectorial en color, que muestra directamente el cambio de color y la saturación de un color específico bajo la fuente de luz medida con gráficos. Si el cambio es tenue o más vívido, es una gran adición al índice de fidelidad y saturación.

El círculo negro representa la fuente de luz de referencia (luz solar), que consta de 16 clasificaciones de color de la fuente de luz de referencia, y el círculo rojo representa la fuente de luz medida. Cualquier línea roja dentro del círculo negro indica que estos colores del iluminante bajo prueba son más tenues en comparación con el iluminante de referencia, y cualquier línea roja fuera del círculo negro indica que estos colores del iluminante bajo prueba están sobresaturados en comparación con el iluminante de referencia. Cuando los círculos rojo y negro se superponen perfectamente, significa que estos colores de la fuente de luz medida y la fuente de luz de referencia son los mismos, y no hay diferencia en la reproducción cromática entre las dos fuentes de luz.

IES reconoce que las especificaciones de color dependen de una variedad de condiciones, incluidos, entre otros, factores como las necesidades visuales, la interacción con los muebles y los materiales decorativos, la edad y las preferencias de color. Por lo tanto, IES recomienda que los profesionales de la iluminación utilicen el método de evaluación de reproducción de color más preciso y completo IES TM-30-18, consulten una variedad de métodos de medición en el estándar y formulen especificaciones aplicables basadas en varias características espectrales y de aplicación para lograr el más rápido. transición.

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