CRIの原理と基本的な計算

カラーテーブルと演色性は、光源の色を反映するXNUMXつの重要な量であることはよく知られています。 スペクトルパワー分布が異なる光源は同じカラーテーブルを持つことができますが、同じカラーテーブルを持つ複数の光源の演色性は完全に異なる場合があります。 したがって、光源の色特性を完全に反映できるのは、カラーテーブルと演色性の組み合わせだけです。 異なるスペクトルパワー分布を持つ光源を使用してオブジェクトを照らすと、異なる色の知覚が生成されます。 照らされたオブジェクトの色知覚を決定する光源の性質は、演色性と呼ばれます。

1.基本的な考え方と計算式
1.1RGBシステム
1931原色の定義：特定の700種類の単色光を一定の割合で混合することですべての色の光を形成できますが、他の546種類の光（これらの435.8種類）を混合してこれらのXNUMX種類の単色光を生成することはできません。単色光のXNUMXつの原色が求められます。 XNUMX年、CIEは、RGBシステムのXNUMX原色を赤（R）：XNUMXnm、緑（G）：XNUMXnm、青（B）：XNUMXnmと規定しました。 RGBシステムでは、次の式に従って混合することにより、等エネルギーの白色光を得ることができます。

FR：FG：FB = 1：4.5907：0.0601（1-1）

したがって、混色の結果は数学的に次のように表すことができます。

IFI = 1R + 4.5907G + 0.0601B（1-2）

IFIは混色後の光束を表し、R、G、Bは三刺激値と呼ばれます。
計算を容易にし、光源の色特性をより直感的に理解するために、

これらの1つの量は、色度座標または色座標と呼ばれます。 r + g + b = XNUMXであるため、色座標のXNUMXつの値がわかっている限り、XNUMX番目の値を取得できます。つまり、色度は、色度図である平面図で表すことができます。 三刺激値の計算は、次の形式で計算できます。

ここで、Pは光源のスペクトルパワー分布であり、r、g、およびbは、それぞれ1931CIE-RGBシステムの標準色度オブザーバーのスペクトル三刺激値です。

1.2XYZシステム
原色の負の値は、RGBシステムの特定の可視スペクトル色と一致する必要があり、使用するのに不便であるため、国際照明委員会は新しいカラーシステムである1931 CIEXYZシステムを採用しました。 1931 CIE RGBシステムによると、システムはXNUMXつの原色（X）、（Y）、（Z）を想定して、元のXNUMXつの原色（R）、（G）、（B）、XYZシステムの三刺激値およびRGBを表します。システムの三刺激値の関係は次のとおりです

XYZシステムの色度座標は次の式で決定されます。

1.3CIE1960均一色空間
xy色度図では、異なる部分の等距離は視覚的に等しい色度の違いを表しません。 この欠点を克服するために、McAdamは新しい均一色度uv色度図を導入しました。 均一色度座標u、vとx、yの関係は次のとおりです。

測定される光源Ｋの色適応は、参照光源ｒのそれとは異なるので、測定される光源の色度座標は、参照光源の色度座標に調整されなければならず、この色座標の調整は、アダプティブカラーシフトになります。 次の式を使用してカラーシフトを計算します。

測定する光源のC、d、基準照明器のCr、dr、および測定する光源の下の各色サンプルのCi、diは、次の式で計算されます。

1.4色差の計算
色差ΔEiを計算するには、最初に色度データを1964年の統一空間座標に変換し、次の式を使用します。

このように、次の式を使用して、測定する光源と参照照明器をそれぞれ使用した場合の同じ色サンプルiの色差を計算できます。

1.5演色評価数
あるカラーサンプルiの演色評価数Riは、次の式で計算される特別な演色評価数になります。

一般演色評価数Raは、8つの特別演色評価数（i = 1、2、…、8）の算術平均によって計算されます。

2.ケース分析
スペクトル分析システムで自己バラスト蛍光灯をスキャンして、そのスペクトルパワー分布を取得します。 データを次の表に示します。

式（1-4）を使用して計算：R = 89.291、G = 118.229、B = 115.919
次に、式（1-5）によってXYZシステムの三刺激値を計算します：X = 585.272、Y = 639.013、Z = 655.166
XYZシステムの色度座標は式（1-6）で得られます：x = 0.3115、y = 0.3402
式（1-7）を使用して、色度データはCIE1931の（X、Y、Z、x、y）値から1960（u、v）座標に変換されます：u = 0.1929、v = 0.3159

測定されたスペクトルパワー分布とテストカラー1〜8のスペクトル輝度係数から、光源下のテストカラーNo. 1〜8の色度座標を計算し、（1〜7）に従って対応するui、viを取得します。 ）。

式（2.0506-2.0825）からC = 1、d = 9、Ci、diを計算し、式（1-8）による色順応調整後の光源下の色座標ui 'とvi'を計算します。 。

式（1-10）から、光源下のカラーサンプルの '* Ui、' * Vi、および '* Wi *'を計算します。

•式（1-11）から、光源と基準照明下の各色サンプルの色差ΔEiを計算します。
•（1-12）から各カラーサンプルの特別演色評価数Riを計算します。
•（79.9-1）から平均演色評価数Ra = 13を計算します。

3. 演色評価数をテストするためのソリューション LISUN
3.1オプション1（比較的高いテスト精度を必要とする実験室の顧客またはLED工場の顧客に適しています）
LPCE-2 Integrating Sphere Spectroradiometer LED Testing System は、単一 LED および LED 照明製品の光測定用です。 LED の品質は、測光、測色、および電気パラメータをチェックすることによってテストする必要があります。 によると CIE 177, CIE84,  CIE-13.3, IES LM-79-19, 光工学-49-3-033602, 委員会委任規則 (EU) 2019/2015, IESNA LM-63-2 & ANSI-C78.377では、積分球を備えたアレイ分光放射計を使用して SSL 製品をテストすることを推奨しています。 の LPCE-2 システムは適用されます LMS-9000C 高精度CCD分光放射計または LMS-9500C 科学グレードCCD分光放射計、ホルダーベース付き成型積分球。 この球は従来の積分球よりも丸く、テスト結果の精度が高くなります。

3.2オプション2（小規模なLED工場や予算が不十分で、高精度の要件に必要のない顧客に適しています）
LPCE-3 LED テスト用の球体コンパクト システムを統合した CCD 分光放射計です。 単一 LED および LED 照明器具の測光、比色、および電気測定に適しています。 測定データは次の要件を満たしています。 CIE 177, CIE84,  CIE-13.3, 委員会委任規則 (EU) 2019/2015, IES LM-79-19, 光工学-49-3-033602, IESNA LM-63-2, ANSI-C78.377 およびGB標準。

4.テストレポート

5. まとめ
光源がオブジェクトの自然な原色を表す度合いは、光源の演色評価数です。 演色評価数は、光源の色特性を測定する上で非常に重要な量であることは間違いありません。 コンピュータが非常に普及している時代に、演色評価数の計算は分光計と一緒にコンピュータプログラムに書き込まれ、直接読み取ることができますが、演色評価数の計算プロセスを理解する必要があります。

Lisun InstrumentsLimitedはによって発見されました LISUN GROUP 2003インチ LISUN 品質システムは ISO9001:2015 によって厳密に認証されています。 CIE会員として、 LISUN 製品は、CIE、IEC、およびその他の国際規格または国内規格に基づいて設計されています。 すべての製品はCE証明書に合格し、サードパーティのラボによって認証されました。

主な製品は ゴニオフォトメーター, 積分球, 分光放射計, サージジェネレータ, ESDシミュレーターガン, EMIレシーバー, EMC試験装置, 電気安全テスター, 環境室, 温度室, 気候チャンバー, サーマルチャンバー, 塩水噴霧試験, ダストテストチャンバー, 防水試験, RoHSテスト（EDXRF）, グローワイヤーテスト & ニードルフレームテスト.

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