Nguyên tắc và tính toán cơ bản của CRI

Ai cũng biết bảng màu và độ hoàn màu là hai đại lượng quan trọng phản ánh màu sắc của các nguồn sáng. Các nguồn sáng có sự phân bố công suất quang phổ khác nhau có thể có cùng bảng màu, nhưng tính chất hoàn màu của một số nguồn sáng có cùng bảng màu có thể hoàn toàn khác nhau. Vì vậy, chỉ có sự kết hợp giữa bảng màu và kết xuất màu mới có thể phản ánh đầy đủ đặc tính màu sắc của nguồn sáng. Sử dụng các nguồn sáng có sự phân bố công suất quang phổ khác nhau để chiếu sáng các vật sẽ tạo ra các cảm nhận về màu sắc khác nhau. Bản chất của nguồn sáng quyết định sự cảm nhận màu sắc của vật được chiếu sáng được gọi là độ hoàn màu.

1. Các khái niệm và công thức tính toán cơ bản
1.1 Hệ thống RGB
Định nghĩa ba màu cơ bản: Tất cả các màu của ánh sáng có thể được tạo thành bằng cách trộn ba loại ánh sáng đơn sắc nhất định theo một tỷ lệ nhất định, nhưng không một loại ánh sáng nào trong ba loại ánh sáng đơn sắc này có thể được tạo ra bằng cách trộn hai loại ánh sáng còn lại, ba loại này. của ánh sáng đơn sắc được gọi là ba màu cơ bản. Năm 1931, CIE quy định rằng ba màu cơ bản của hệ thống RGB là đỏ (R): 700nm, xanh lá cây (G): 546nm và xanh lam (B): 435.8nm. Trong hệ RGB, ánh sáng trắng có năng lượng bằng nhau có thể thu được bằng cách trộn theo công thức sau:

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

Vì vậy, kết quả trộn màu có thể được biểu thị bằng toán học như

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

IFI đại diện cho quang thông sau khi trộn màu và R, G, B được gọi là giá trị tristimulus.
Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc tính toán và hiểu rõ hơn về đặc điểm màu sắc của các nguồn sáng một cách trực quan, phần giới thiệu của

Ba đại lượng này được gọi là tọa độ sắc độ hay tọa độ màu. Bởi vì r + g + b = 1, miễn là biết hai giá trị trong tọa độ màu, có thể thu được giá trị thứ ba, tức là sắc độ có thể được biểu diễn bằng một giản đồ phẳng, đó là giản đồ sắc độ. Việc tính toán giá trị tristimulus có thể được tính theo mẫu sau

trong đó P là phân bố công suất quang phổ của nguồn sáng và r, g, và b là các giá trị tristimulus phổ của máy quan sát sắc độ tiêu chuẩn hệ thống CIE-RGB năm 1931, tương ứng.

1.2 Hệ thống XYZ
Các giá trị âm của màu cơ bản được yêu cầu để phù hợp với một số màu quang phổ nhìn thấy nhất định trong hệ thống RGB và không thuận tiện khi sử dụng, vì vậy Ủy ban Chiếu sáng Quốc tế đã thông qua một hệ màu mới, hệ thống 1931 CIE XYZ. Theo hệ thống CIE RGB năm 1931, hệ thống dự kiến ​​ba màu cơ bản (X), (Y), (Z) để đại diện cho ba màu cơ bản ban đầu (R), (G), (B), giá trị tristimulus của hệ thống XYZ và RGB hệ thống tristimulus giá trị mối quan hệ như sau

Tọa độ màu trong hệ thống XYZ được xác định bởi

1.3 Không gian màu đồng nhất CIE1960
Trong biểu đồ màu xy, khoảng cách bằng nhau của các phần khác nhau không thể hiện sự khác biệt về màu sắc bằng nhau về mặt trực quan. Để khắc phục khuyết điểm này, McAdam đã giới thiệu một sơ đồ sắc độ uv chromaticity đồng nhất mới. Mối quan hệ giữa các tọa độ sắc độ đồng nhất u, v và x, y như sau:

Vì sự thích ứng màu của nguồn sáng K cần đo khác với sự thích nghi màu của đèn chiếu sáng chuẩn r, nên tọa độ màu của nguồn sáng được đo phải được điều chỉnh theo tọa độ màu của đèn chiếu sáng chuẩn và việc điều chỉnh tọa độ màu này trở thành sự thay đổi màu sắc thích ứng. Tính độ chuyển màu theo công thức sau:

C, d của nguồn sáng cần đo, Cr, dr của đèn chiếu sáng chuẩn và Ci, di của mỗi mẫu màu dưới nguồn sáng cần đo được tính theo công thức sau:

1.4 Tính toán sự khác biệt màu sắc
Để tính toán sự khác biệt về màu sắc ΔEi, trước tiên hãy chuyển đổi dữ liệu màu sắc thành tọa độ không gian hợp nhất năm 1964 và sử dụng công thức sau:

Theo cách này, công thức sau có thể được sử dụng để tính toán sự khác biệt về màu sắc của cùng một mẫu màu i khi sử dụng nguồn sáng cần đo và đèn chiếu sáng tham chiếu tương ứng.

1.5 Chỉ số hoàn màu
Chỉ số hoàn màu Ri của một mẫu màu i nhất định trở thành chỉ số hoàn màu đặc biệt, được tính theo công thức sau.

Chỉ số kết xuất màu chung Ra được tính bằng trung bình cộng của 8 chỉ số kết xuất màu đặc biệt (i = 1, 2,…, 8)

2. Phân tích tình huống
Quét bóng đèn huỳnh quang tự chấn lưu bằng hệ thống phân tích quang phổ để thu được phân bố công suất quang phổ của nó. Dữ liệu được hiển thị trong bảng sau.

Được tính bằng công thức (1-4): R = 89.291, G = 118.229, B = 115.919
Sau đó, tính toán các giá trị tristimulus trong hệ thống XYZ theo công thức (1-5): X = 585.272, Y = 639.013, Z = 655.166
Tọa độ màu của hệ thống XYZ thu được theo công thức (1-6): x = 0.3115, y = 0.3402
Sử dụng công thức (1-7), dữ liệu sắc độ được chuyển đổi từ các giá trị (X, Y, Z, x, y) theo CIE1931 thành tọa độ 1960 (u, v): u = 0.1929, v = 0.3159

Từ phân bố công suất phổ đo được và hệ số sáng phổ của các màu thử nghiệm 1-8, tính tọa độ màu của các màu thử nghiệm số 1-8 dưới nguồn sáng và thu được ui, vi tương ứng theo (1-7 ).

Tính C = 2.0506, d = 2.0825 và Ci, di từ công thức (1-9), sau đó tính tọa độ màu ui 'và vi' dưới nguồn sáng sau khi điều chỉnh thích ứng màu theo công thức (1-8) .

Tính '* Ui,' * Vi và '* Wi *' của mẫu màu dưới nguồn sáng từ phương trình (1-10).

• Tính độ chênh lệch màu ΔEi của mỗi mẫu màu dưới nguồn sáng và đèn chiếu tham chiếu từ công thức (1-11)
• Tính chỉ số hoàn màu đặc biệt Ri của mỗi mẫu màu từ (1-12)
• Tính chỉ số hoàn màu trung bình Ra = 79.9 từ (1-13)

3. Giải pháp test chỉ số hoàn màu bằng LISUN
3.1 Lựa chọn 1 (phù hợp với khách hàng trong phòng thí nghiệm hoặc khách hàng nhà máy LED yêu cầu độ chính xác của thử nghiệm tương đối cao)
LPCE-2 Tích hợp Hệ thống kiểm tra đèn LED quang phổ hình cầu dùng để đo ánh sáng đèn LED đơn và các sản phẩm chiếu sáng LED. Chất lượng của đèn LED phải được kiểm tra bằng cách kiểm tra các thông số quang, đo màu và điện của nó. Dựa theo CIE 177, CIE84,  CIE-13.3, IES LM-79-19, Quang-Kỹ thuật-49-3-033602, QUY ĐỊNH BỊ XÓA NHẬP KHẨU (EU) 2019/2015, IESNA LM-63-2 và ANSI-C78.377, họ khuyến nghị nên sử dụng máy quang phổ mảng có quả cầu tích hợp để kiểm tra các sản phẩm SSL. Các LPCE-2 hệ thống được áp dụng với LMS-9000C Máy quang phổ CCD có độ chính xác cao hoặc LMS-9500C Máy đo quang phổ CCD cấp khoa học và quả cầu tích hợp đúc A có đế giữ. Quả cầu này tròn hơn và kết quả kiểm tra có độ chính xác cao hơn quả cầu tích phân truyền thống.

3.2 Lựa chọn 2 (phù hợp với các nhà máy LED nhỏ hoặc khách hàng không đủ ngân sách và không yêu cầu độ chính xác cao)
LPCE-3 là Hệ thống hình cầu nhỏ gọn tích hợp máy đo quang phổ CCD để kiểm tra đèn LED. Nó phù hợp để đo quang, đo màu và điện của đèn LED đơn và đèn LED. Số liệu đo đáp ứng yêu cầu của CIE 177, CIE84,  CIE-13.3, QUY ĐỊNH BỊ XÓA NHẬP KHẨU (EU) 2019/2015, IES LM-79-19, Quang-Kỹ thuật-49-3-033602, IESNA LM-63-2, ANSI-C78.377 và tiêu chuẩn GB.

4. Báo cáo thử nghiệm

5. Phần kết luận
Mức độ mà nguồn sáng thể hiện màu cơ bản tự nhiên của vật thể là chỉ số hoàn màu của nguồn sáng. Không còn nghi ngờ gì nữa, chỉ số hoàn màu là đại lượng rất quan trọng để đo đặc tính màu của nguồn sáng. Vào thời điểm mà máy tính rất phổ biến, việc tính toán chỉ số hoàn màu đã được viết vào chương trình máy tính cùng với máy quang phổ, có thể đọc trực tiếp, nhưng vẫn cần phải hiểu quy trình tính toán chỉ số hoàn màu.

Lisun Instruments Limited được tìm thấy bởi LISUN GROUP 2003. LISUN hệ thống chất lượng đã được chứng nhận nghiêm ngặt bởi ISO9001:2015. Với tư cách là thành viên CIE, LISUN các sản phẩm được thiết kế dựa trên CIE, IEC và các tiêu chuẩn quốc tế hoặc quốc gia khác. Tất cả các sản phẩm đều đạt chứng chỉ CE và được xác thực bởi phòng thí nghiệm của bên thứ ba.

Sản phẩm chính của chúng tôi là Máy đo huyết áp, Tích hợp hình cầu, Máy quang phổ, Surge Generator, Súng giả lập ESD, Bộ thu EMI, Thiết bị kiểm tra EMC, Kiểm tra an toàn điện, Phòng môi trường, Buồng nhiệt độ, Đài Khí tượng Thủy văn, Phòng nhiệt, Thử nghiệm phun muối, Phòng kiểm tra bụi, Kiểm tra không thấm nước, Kiểm tra RoHS (EDXRF), Kiểm tra dây phát sáng và Kiểm tra ngọn lửa kim.

Xin vui lòng liên hệ với chúng tôi nếu bạn cần bất kỳ hỗ trợ.
Khoa công nghệ: Service@Lisungroup.com, Di động / WhatsApp: +8615317907381
Phòng kinh doanh Sales@Lisungroup.com, Di động / WhatsApp: +8618117273997

Tags:LPCE-2 (LMS-9000) , LPCE-3