Introduction

La lumière est un rêve poursuivi sans relâche tout au long de la longue histoire de l’humanité. Depuis l’Antiquité, les êtres humains ont été confrontés à la peur de la nuit, alors ils ont dissipé l’obscurité en tenant des torches. Avec le passage du temps et le développement de la technologie, l’histoire humaine a connu le processus de développement des lampes à pétrole, des lampes électriques, des lampes fluorescentes, des lampes halogènes, des lampes à sodium haute pression, des lampes aux halogénures métalliques et des lampes LED. Les lampadaires, par exemple, ont été adoptés en 1417 pour remplacer les lampes à pétrole comme source lumineuse, avec l’invention des lampes électriques en 1879, leur remplacement progressif. Au 20e siècle, des lampes fluorescentes, des lampes halogènes, des lampes à sodium haute pression et des lampes aux halogénures métalliques, etc. se sont développées, les lampadaires ont également commencé à utiliser ces lampes comme source lumineuse, parmi lesquelles les lampes à sodium haute pression sont encore utilisées dans certains éclairages routiers, tandis que les lampes aux halogénures métalliques sont davantage utilisées dans l’éclairage des stades, en raison de leur indice de rendu des couleurs élevé. Avec l’émergence de la technologie LED en 1969, les lampadaires, les lampes d’usine, les projecteurs et les lampes de stade (consultez pour voir plus de Éclairage sportif de ZGSM) ont progressivement commencé à utiliser la LED comme source lumineuse, qui, en plus d’être économe en énergie, présente également un IRC élevé et une stabilité, etc. Cet article explique principalement l’indice CRI des LED et les rapports correspondants tels que les rapports LM79, TM-30-18, IEC62717, etc.

Qu’est-ce que le CRI ?

L’indice de rendu des couleurs, ou IRC, est une mesure de la capacité d’une source lumineuse à faire ressortir la véritable couleur d’un objet. En termes simples, plus l’IRC d’une source lumineuse est élevé, plus la couleur de l’objet qu’elle éclaire sera proche de la couleur qui serait perçue dans une source lumineuse idéale ou à la lumière naturelle. Français La Commission internationale de l’éclairage ( Qui est la CIE ? ) explique le rendu des couleurs de cette façon : Le rendu des couleurs est la propriété d’une source lumineuse à produire un effet de couleur sur un objet lorsqu’il est comparé à l’effet de couleur d’une source lumineuse de référence (par exemple la lumière naturelle) sur l’objet. Théoriquement, la valeur maximale de l’indice de rendu des couleurs CIE Ra est de 100, lorsque la source lumineuse est une lumière du jour ou un corps noir normalisé, l’indice de rendu des couleurs est de 100. Ici, il est nécessaire de faire la différence entre IRC et CCT, l’indice de rendu des couleurs IRC de la source lumineuse n’indique pas directement de quelle couleur est la source lumineuse elle-même, la couleur de la source lumineuse elle-même est liée à la température de couleur proximale, tandis que l’indice de rendu des couleurs est principalement lié au spectre de la source lumineuse. L’indice de rendu des couleurs est principalement lié au spectre de la source lumineuse. À titre d’exemple, le spectre d’une lampe à incandescence est continu, il contient toutes les fréquences du spectre visible, similaire à la lumière naturelle, donc son IRC peut être considéré comme étant IRC100. Les lampes fluorescentes ont une distribution de longueur d’onde du spectre dans laquelle certaines longueurs d’onde ont une teneur élevée en lumière et d’autres longueurs d’onde représentant presque 0 % de la lumière. Les lampes fluorescentes ont donc un IRC très faible. Les LED classiques, en revanche, ont un IRC de 70 ou plus, et les LED élevées peuvent atteindre un IRC de 90.

Comment l’IRC est-il calculé ?

Nous savons que Ra est la moyenne arithmétique de R1 à R8, alors comment sont calculés R1 à R8 et que signifient-ils ? La CIE (Commission internationale de l’éclairage) stipule 8 échantillons de couleurs standard, à savoir R1 à R8, qui ont des teintes, une saturation et une luminosité différentes, et couvrent essentiellement la gamme de couleurs courantes, à savoir R1 (rouge rougeâtre), R2 (jaune foncé), R3 (vert citron), R4 (vert clair), R5 (bleu clair), R6 (mauve), R7 (rouge rougeâtre), R8 (vert jaunâtre), R4 (vert clair), R5 (bleu clair), R6 (mauve), R7 (rouge clair), R8 (vert jaunâtre clair). Les laboratoires professionnels utiliseront des spectroradiomètres et d’autres équipements pour mesurer la réflectance ou la transmittance spectrale des huit échantillons de couleurs standard sous la source lumineuse à tester et la source lumineuse de référence (généralement un simulateur de lumière du jour), puis obtiendront les valeurs de triple stimulus (X, Y, Z) des échantillons de couleurs sous les deux sources lumineuses par calcul. Selon les valeurs du triple stimulus (X, Y, Z), celles-ci sont converties en coordonnées de couleur (x, y) par une formule spécifique. Le système de coordonnées de couleur couramment utilisé est le système de coordonnées de couleur CIE 1931. Les coordonnées de couleur (x, y) représentent avec précision la position de la couleur sur le nuancier. En comparant la différence entre les coordonnées de couleur des échantillons de couleur sous la source lumineuse à mesurer et la source lumineuse de référence, une formule spécifique est utilisée pour calculer l’indice de rendu des couleurs spécial (Ri) de chaque échantillon de couleur. La formule de différence de couleur recommandée par la CIE, par exemple ΔEab (formule de différence de couleur CIELAB), est généralement utilisée pour calculer la différence de couleur ΔEab d’un échantillon de couleur sous deux sources lumineuses, qui est ensuite convertie en indice de rendu des couleurs spécial Ri selon la formule Ri = 100-4,6ΔEi:, où ΔEi: est la différence de couleur entre le ième échantillon de couleur sous la source lumineuse à mesurer et la source lumineuse de référence. Les indices de rendu des couleurs spéciaux (R1 à R8) des huit échantillons de couleurs standard sont calculés arithmétiquement et la valeur moyenne obtenue est l’indice général de rendu des couleurs de la source lumineuse, Ra. Ra est compris entre 0 et 100 et plus il est proche de 100, plus le rendu des couleurs de la source lumineuse est proche de celui d’une source lumineuse idéale (par exemple, la lumière du jour ou le rayonnement du corps noir).

Qu’est-ce que le TM-30 ?

L’IES TM-30 est une méthode d’évaluation du rendu des couleurs introduite par l’IES (Illuminating Engineering Society of North America) en 2015 pour répondre aux limites du Ra (CRI). Le rapport IES TM-30 fournit une méthode plus complète et plus précise pour évaluer les performances de rendu des couleurs d’une source lumineuse et fournit une image beaucoup plus détaillée de la capacité d’une source lumineuse à reproduire différentes couleurs que les indices de rendu des couleurs traditionnels tels que le Ra. Le TM-30 utilise 99 échantillons de couleurs (bien plus que les 8 échantillons du CRI), qui couvrent une gamme plus large de teintes, de saturation et de luminance et sont plus complets. En 2018, l’IESNA (l’IESNA est également célèbre pour la distribution lumineuse IESNA) a mis à jour sa norme TM-30 pour inclure des ajustements à la fonction de calcul de la réflectance spectrale, un réglage fin de la formule de calcul du Rf, des ajustements à la plage de température de couleur de la source lumineuse de référence, etc. Vous trouverez ci-dessous quelques-unes des mesures clés fournies par le TM-30 :

Comment le TM-30 est-il calculé ?

Pour obtenir les résultats TM-30, la distribution de puissance spectrale (SPD) de la source lumineuse doit d’abord être déterminée. En fonction de la température de couleur corrélée (CCT) de la source lumineuse (Quelles sont les différentes sources lumineuses ? ) Sur la base des SPD de la source lumineuse testée et de la source lumineuse de référence, nous pouvons ensuite calculer leurs coordonnées de couleur et évaluer leurs décalages de couleur pour les 99 échantillons d’évaluation des couleurs (CES) ainsi que pour la zone de gamme de couleurs. Les 99 échantillons de couleurs sont des échantillons de couleurs standardisés définis par TM-30-18, couvrant une large gamme de teintes et de saturations, et nous pouvons enfin obtenir les valeurs Rf et Rg. Rf est la moyenne arithmétique des 99 Rf,i, où Rf,i=100-6,73△Ei est l’indice de rendu des couleurs du ième échantillon de couleur, qui mesure la capacité de reproduction des couleurs du DUT par rapport à la source lumineuse de référence pour le ième échantillon de couleur. Rg est calculé comme Rg=100xzone de gamme de la source lumineuse de test/zone de gamme de la source lumineuse de référence, où la zone de gamme est la zone délimitée par les coordonnées de chromaticité moyennes (μ′,ν′) de 99 CES.

De plus, le rapport TM-30 fournit également un graphique vectoriel couleur. Un graphique vectoriel couleur est basé sur une source lumineuse de référence (par exemple, une source de rayonnement de corps noir ou un illuminant standard). En mesurant les différences de couleur entre les échantillons de couleur sous la source lumineuse à mesurer et les échantillons de couleur correspondants sous la source lumineuse de référence, ces différences sont tracées sous forme de vecteurs sur une carte de chromaticité spécifique. Chaque vecteur a deux attributs clés, la direction et la longueur. La direction représente la direction du changement de couleur, par exemple vers le rouge, le vert ou le bleu, etc. ; la longueur indique l’étendue du changement de couleur, plus la longueur est longue, plus le changement de couleur est important, c’est-à-dire plus la différence entre l’échantillon de couleur sous la source lumineuse à mesurer et l’échantillon de couleur sous la source lumineuse de référence est évidente. Veuillez consulter la figure ci-dessous.

Solutions d’éclairage LED ZGSM

ZGSM produit de nombreux types de lampes, notamment des lampadaires, des lampes d’usine, des projecteurs (consultez pour voir plus de projecteurs ZGSM), des lampes de stade, des lampes de station-service et des lampadaires solaires. Ces lampes peuvent être équipées de différents types de billes de lampe, telles que 3030, 5050 et 2835. Pour différentes configurations, nous effectuerons des tests LM79 et le rapport de test contient des paramètres importants tels que l’IRC (indice de rendu des couleurs). Voici différents types de lampes LED de ZGSM. Si vous êtes intéressé, vous pouvez cliquer sur le lien correspondant pour voir nos produits LED.

Le rapport LM79 fournit aux utilisateurs une variété d’informations nécessaires aux produits LED, y compris les paramètres électriques et les paramètres optiques en plus de l’IRC. Les paramètres électriques couvrent la tension d’entrée, le courant, la puissance, le facteur de puissance (qu’est-ce que le PF ?), la distorsion harmonique totale (THD), etc. ; les paramètres optiques comprennent le flux lumineux total, l’efficacité lumineuse, la température de couleur corrélée (CCT), etc. Il convient de noter que depuis 2022, la norme TM-30-18 (c’est-à-dire des informations telles que Rf, Rg et le graphique vectoriel de couleur) est devenue une exigence obligatoire et doit être incluse dans le rapport LM79. Par conséquent, les coordonnées de chromaticité, l’indice de rendu des couleurs (Ra), R9, Rf, Rg et le graphique vectoriel de couleur sont également inclus dans les paramètres optiques du LM79.

Résultats CRI des lampes LED ZGSM

Si les clients souhaitent connaître la valeur Ra ​​d’une lampe, le moyen le plus rapide est de demander au fournisseur un rapport LM79 ou un rapport IEC62722. Le rapport LM79 contient R1-R8, Ra, R9, qui sont les paramètres de la lampe qui intéressent les clients. Ces paramètres peuvent également être trouvés dans le rapport IEC62722. La figure suivante montre les résultats des tests du lampadaire ZGSM Falcon, y compris la distribution spectrale, l’IRC, les coordonnées de couleur et la tolérance de couleur (SDCM).

Résultat des lumières LED ZGSM TM-30

Si le projet a des exigences claires concernant les résultats TM-30-18, nous pouvons demander au fournisseur la dernière version du rapport LM79 ou un seul rapport de test TM-30-18. Dans ces rapports, nous pouvons trouver des informations telles que Rf, Rg et un graphique vectoriel de couleur. Voici le résultat TM-30-18 du lampadaire ZGSM Leaf série 100 W. Nous pouvons voir que Rf = 76, Rg = 93 et ​​le graphique vectoriel de couleur montre que la saturation des couleurs de la source lumineuse testée dans les zones 1, 2, 8, 9, 10 et 16 n’est pas assez bonne.

Résumé

Dans cet article, nous avons exploré le concept de l’IRC (indice de rendu des couleurs), qui mesure la précision d’une source lumineuse dans l’affichage de la couleur d’un objet par rapport à la lumière naturelle. Nous avons également discuté de la manière de calculer l’IRC et présenté la méthode TM-30-18, une méthode plus avancée d’évaluation de la reproduction des couleurs qui comprend des indicateurs supplémentaires tels que Rf (fidélité), Rg (gamme de couleurs), graphiques vectoriels de couleurs, etc. Nous avons également expliqué le calcul des résultats TM-30, qui reflète mieux la capacité de reproduction des couleurs de la source lumineuse testée grâce aux 99 échantillons de couleurs. Enfin, nous nous sommes concentrés sur les produits d’éclairage LED ZGSM, qui fournissent à la fois des résultats CRI et TM-30 pour refléter les performances de couleur du produit dans diverses applications d’éclairage ( En savoir plus sur les applications d’éclairage ZGSM ). Si vous êtes intéressé par les produits correspondants et les résultats des tests, vous pouvez contacter ZGSM pour plus d’informations.

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