El principio y el cálculo básico de CRI.

Es bien sabido que la tabla de colores y la reproducción cromática son dos cantidades importantes que reflejan el color de las fuentes de luz. Las fuentes de luz con diferentes distribuciones de potencia espectral pueden tener la misma tabla de colores, pero las propiedades de reproducción cromática de varias fuentes de luz con la misma tabla de colores pueden ser completamente diferentes. Por lo tanto, solo la combinación de tabla de colores y reproducción cromática puede reflejar completamente las características de color de la fuente de luz. El uso de fuentes de luz con diferentes distribuciones de potencia espectral para iluminar objetos producirá percepciones de color diferentes. La naturaleza de la fuente de luz que determina la percepción del color del objeto iluminado se denomina reproducción cromática.

1. Conceptos básicos y fórmulas de cálculo
Sistema 1.1 RGB
Definición de los tres colores primarios: todos los colores de la luz se pueden formar mezclando ciertos tres tipos de luz monocromática en cierta proporción, pero ninguno de estos tres tipos de luz monocromática se puede producir mezclando los otros dos tipos de luz, estos tres tipos de luz monocromática se denominan los tres colores primarios. En 1931, CIE estipuló que los tres colores primarios del sistema RGB son rojo (R): 700nm, verde (G): 546nm y azul (B): 435.8nm. En el sistema RGB, se puede obtener luz blanca de igual energía mezclando según la siguiente fórmula:

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

Entonces, el resultado de la mezcla de colores se puede expresar matemáticamente como

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

IFI representa el flujo luminoso después de la mezcla de colores, y R, G, B se denominan valores triestímulo.
Para facilitar el cálculo y comprender de forma más intuitiva las características de color de las fuentes de luz, la introducción de

Estas tres cantidades se denominan coordenadas de cromaticidad o coordenadas de color. Como r+g+b=1, siempre que se conozcan los dos valores en las coordenadas de color, se puede obtener el tercero, es decir, la cromaticidad se puede representar mediante un diagrama plano, que es el diagrama de cromaticidad. El cálculo del valor triestímulo se puede calcular de la siguiente forma

donde P es la distribución de potencia espectral de la fuente de luz, y r, g y b son los valores de triestímulo espectral del observador de cromaticidad estándar del sistema CIE-RGB de 1931, respectivamente.

1.2 Sistema XYZ
Los valores negativos de los colores primarios son necesarios para que coincidan con ciertos colores del espectro visible en el sistema RGB y son inconvenientes de usar, por lo que la Comisión Internacional de Iluminación adoptó un nuevo sistema de color, el sistema CIE XYZ de 1931. Según el sistema CIE RGB de 1931, el sistema prevé tres colores primarios (X), (Y), (Z) para representar los tres colores primarios originales (R), (G), (B), valores triestímulo del sistema XYZ y RGB valores del sistema triestímulo la relación es la siguiente

Las coordenadas de cromaticidad en el sistema XYZ están determinadas por

1.3 Espacio de color uniforme CIE1960
En un diagrama de cromaticidad xy, las distancias iguales de diferentes partes no representan diferencias de cromaticidad visualmente iguales. Para superar esta deficiencia, McAdam introdujo un nuevo diagrama de cromaticidad uv de cromaticidad uniforme. La relación entre las coordenadas de cromaticidad uniforme u, v y x, y como se muestra a continuación:

Dado que la adaptación de color de la fuente de luz K a medir es diferente de la del iluminante de referencia r, las coordenadas de cromaticidad de la fuente de luz a medir deben ajustarse a las coordenadas de cromaticidad del iluminante de referencia, y este ajuste de las coordenadas de color se convierte en el cambio de color adaptativo. Calcule el cambio de color usando la siguiente fórmula:

C, d de la fuente de luz a medir, Cr, dr del iluminador de referencia y Ci, di de cada muestra de color bajo la fuente de luz a medir se calculan mediante la siguiente fórmula:

1.4 Cálculo de la diferencia de color
Para calcular la diferencia de color ΔEi, primero convierta los datos de cromaticidad en coordenadas espaciales unificadas de 1964 y use la siguiente fórmula:

De esta forma, se puede utilizar la siguiente fórmula para calcular la diferencia de color de la misma muestra de color i cuando se utilizan respectivamente la fuente de luz a medir y el iluminador de referencia.

1.5 Índice de reproducción cromática
El índice de reproducción cromática Ri de una determinada muestra de color i se convierte en el índice especial de reproducción cromática, que se calcula mediante la siguiente fórmula.

El índice general de reproducción cromática Ra se calcula mediante la media aritmética de 8 índices especiales de reproducción cromática (i=1, 2, …, 8)

2. Análisis de casos
Escanee una lámpara fluorescente con balasto propio con un sistema de análisis espectral para obtener su distribución de potencia espectral. Los datos se muestran en la siguiente tabla.

Calculado utilizando la fórmula (1-4): R=89.291, G=118.229, B=115.919
Luego calcule los valores triestímulo en el sistema XYZ por la fórmula (1-5): X=585.272, Y=639.013, Z=655.166
Las coordenadas de cromaticidad del sistema XYZ se obtienen mediante la fórmula (1-6): x=0.3115, y=0.3402
Usando la fórmula (1-7), los datos de cromaticidad se convierten de valores (X, Y, Z, x, y) bajo CIE1931 a 1960 (u, v) coordenadas: u=0.1929, v=0.3159

A partir de la distribución de potencia espectral medida y el factor de brillo espectral de los colores de prueba 1-8, calcule las coordenadas de cromaticidad de los colores de prueba No. 1-8 bajo la fuente de luz y obtenga el ui correspondiente, vi según (1-7 ).

Calcule C=2.0506, d=2.0825 y Ci, di de la fórmula (1-9), y luego calcule las coordenadas de color ui' y vi' bajo la fuente de luz después del ajuste de adaptación de color por la fórmula (1-8) .

Calcule el ' * Ui , ' * Vi y ' * Wi*' de la muestra de color bajo la fuente de luz de la ecuación (1-10).

• Calcular la diferencia de color ΔEi de cada muestra de color bajo la fuente de luz y el iluminador de referencia a partir de la fórmula (1-11)
• Calcular el índice de reproducción cromática especial Ri de cada muestra de color de (1-12)
• Calcule el índice de reproducción cromática promedio Ra=79.9 de (1-13)

3. Solución para probar el índice de reproducción cromática por LISUN
3.1 Opción 1 (adecuada para clientes de laboratorio o clientes de fábricas de LED que requieren una precisión de prueba relativamente alta)
LPCE-2 El sistema de prueba de LED con espectrorradiómetro de esfera integrado sirve para medir la luz de LED individuales y productos de iluminación LED. La calidad del LED debe comprobarse comprobando sus parámetros fotométricos, colorimétricos y eléctricos. De acuerdo a CIE 177, CIE84,  CIE-13.3, IES LM-79-19, Ingeniería-óptica-49-3-033602, REGLAMENTO DELEGADO (UE) 2019/2015 DE LA COMISIÓN, IESNA LM-63-2 y ANSI-C78.377, recomienda utilizar un espectrorradiómetro de matriz con una esfera integradora para probar productos SSL. El LPCE-2 El sistema se aplica con LMS-9000C Espectrorradiómetro CCD de alta precisión o LMS-9500C Espectrorradiómetro CCD de grado científico y esfera integradora de moldura con base de soporte. Esta esfera es más redonda y el resultado de la prueba es más preciso que la esfera integradora tradicional.

3.2 Opción 2 (adecuada para pequeñas fábricas de LED o clientes con presupuesto insuficiente y no requerida para requisitos de alta precisión)
LPCE-3 es un espectrorradiómetro CCD que integra un sistema compacto de esfera para pruebas de LED. Es adecuado para mediciones fotométricas, colorimétricas y eléctricas de LED individuales y luminarias LED. Los datos medidos cumplen con los requisitos de CIE 177, CIE84,  CIE-13.3, REGLAMENTO DELEGADO (UE) 2019/2015 DE LA COMISIÓN, IES LM-79-19, Ingeniería-óptica-49-3-033602, IESNA LM-63-2, ANSI-C78.377 y estándares GB.

4. Informe de prueba

5. Conclusión
El grado en que la fuente de luz presenta el color primario natural del objeto es el índice de reproducción cromática de la fuente de luz. No hay duda de que el índice de reproducción cromática es una cantidad muy importante para medir las características de color de la fuente de luz. En un momento en que las computadoras son muy populares, el cálculo del índice de reproducción cromática se ha escrito en el programa de computadora junto con el espectrómetro, que se puede leer directamente, pero aún es necesario comprender el proceso de cálculo del índice de reproducción cromática.

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Nuestros principales productos son: Gonofotómetro, Esfera integradora, Espectrorradiómetro, Generador de sobretensiones, Pistolas de simulación ESD, Receptor EMI, Equipo de prueba de EMC, Probador de seguridad eléctrica, Cámara ambiental, cámara de temperatura, Cámara climática, Cámara Térmica, Prueba del spray de sal, Cámara de prueba de polvo, Prueba impermeable, Prueba de RoHS (EDXRF), Prueba de alambre incandescente y Prueba de llama de aguja.

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