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24 Februar 2022 1431 Gesehen Autor: Cherry Shen

Das Prinzip und die grundlegende Berechnung des CRI

Es ist bekannt, dass Farbtabelle und Farbwiedergabe zwei wichtige Größen sind, die die Farbe von Lichtquellen widerspiegeln. Lichtquellen mit unterschiedlichen spektralen Leistungsverteilungen können die gleiche Farbtabelle haben, aber die Farbwiedergabeeigenschaften mehrerer Lichtquellen mit der gleichen Farbtabelle können völlig unterschiedlich sein. Daher kann nur die Kombination aus Farbtabelle und Farbwiedergabe die Farbeigenschaften der Lichtquelle vollständig wiedergeben. Die Verwendung von Lichtquellen mit unterschiedlichen spektralen Leistungsverteilungen zur Beleuchtung von Objekten erzeugt unterschiedliche Farbwahrnehmungen. Die Art der Lichtquelle, die die Farbwahrnehmung des beleuchteten Objekts bestimmt, wird als Farbwiedergabe bezeichnet.

1. Grundbegriffe und Berechnungsformeln
1.1 RGB-System
Definition von drei Primärfarben: Alle Lichtfarben können durch Mischen bestimmter drei Arten von monochromatischem Licht in einem bestimmten Verhältnis gebildet werden, aber keine dieser drei Arten von monochromatischem Licht kann durch Mischen der anderen zwei Arten von Licht, diesen drei Arten, erzeugt werden von monochromatischem Licht werden für die drei Grundfarben genannt. 1931 legte die CIE fest, dass die drei Primärfarben des RGB-Systems Rot (R): 700 nm, Grün (G): 546 nm und Blau (B): 435.8 nm sind. Im RGB-System erhält man energiegleiches weißes Licht durch Mischen nach folgender Formel:

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

Das Ergebnis der Farbmischung kann also mathematisch ausgedrückt werden als

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

IFI stellt den Lichtstrom nach Farbmischung dar, und R, G, B werden Tristimulus-Werte genannt.
Um die Berechnung zu erleichtern und die Farbeigenschaften von Lichtquellen intuitiver zu verstehen, wurde die Einführung von

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Diese drei Größen werden Chromatizitätskoordinaten oder Farbkoordinaten genannt. Da r + g + b = 1 ist, kann, solange die beiden Werte in den Farbkoordinaten bekannt sind, der dritte erhalten werden, das heißt, die Farbart kann durch ein ebenes Diagramm dargestellt werden, das die Farbarttafel ist. Die Berechnung des Normfarbwertes kann nach folgendem Formular erfolgen

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wobei P die spektrale Leistungsverteilung der Lichtquelle ist und r, g und b die 1931 CIE-RGB-Systemstandard-Chromatizitätsbeobachter-Spektraltristimuluswerte sind.

1.2 XYZ-System
Negative Werte von Primärfarben sind erforderlich, um bestimmten sichtbaren Spektralfarben im RGB-System zu entsprechen, und sind unbequem zu verwenden, weshalb die International Commission on Illumination ein neues Farbsystem eingeführt hat, das CIE XYZ-System von 1931. Gemäß dem CIE-RGB-System von 1931 sieht das System drei Primärfarben (X), (Y), (Z) vor, um die ursprünglichen drei Primärfarben (R), (G), (B), Tristimuluswerte des XYZ-Systems und RGB darzustellen System-Tristimulus-Werte ist die Beziehung wie folgt

Das Prinzip und die grundlegende Berechnung des CRI

Die Farborte im XYZ-System werden bestimmt durch

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1.3 CIE1960 Einheitlicher Farbraum
In einer xy-Farbtafel stellen gleiche Abstände verschiedener Teile keine visuell gleichen Farbartunterschiede dar. Um diesen Mangel zu überwinden, führte McAdam ein neues einheitliches Chromatizitäts-UV-Chromatizitätsdiagramm ein. Die Beziehung zwischen den einheitlichen Farbkoordinaten u, v und x, y wie folgt:

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Da die Farbanpassung der zu messenden Lichtquelle K von der der Referenzlichtart r verschieden ist, müssen die Farborte der zu messenden Lichtquelle an die Farborte der Referenzlichtart angepasst werden, und diese Anpassung der Farbkoordinaten wird zur adaptiven Farbverschiebung. Berechnen Sie die Farbverschiebung mit der folgenden Formel:

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C, d der zu messenden Lichtquelle, Cr, dr der Referenzbeleuchtung und Ci, di jeder Farbprobe unter der zu messenden Lichtquelle werden nach folgender Formel berechnet:

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1.4 Berechnung des Farbabstands
Um den Farbabstand ΔEi zu berechnen, wandeln Sie zunächst die Chromatizitätsdaten in einheitliche Raumkoordinaten von 1964 um und verwenden Sie die folgende Formel:

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Auf diese Weise kann die folgende Formel verwendet werden, um den Farbabstand derselben Farbprobe i zu berechnen, wenn die zu messende Lichtquelle bzw. die Referenzbeleuchtung verwendet werden.

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1.5 Farbwiedergabeindex
Der Farbwiedergabeindex Ri einer bestimmten Farbprobe i wird zum speziellen Farbwiedergabeindex, der nach folgender Formel berechnet wird.

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Der allgemeine Farbwiedergabeindex Ra errechnet sich aus dem arithmetischen Mittel von 8 speziellen Farbwiedergabeindizes (i=1, 2, …, 8)

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2. Fallanalyse
Scannen Sie eine Leuchtstofflampe mit eingebautem Vorschaltgerät mit einem Spektralanalysesystem, um ihre spektrale Leistungsverteilung zu erhalten. Die Daten sind in der folgenden Tabelle dargestellt.

Das Prinzip und die grundlegende Berechnung des CRI

Spektralverteilungstabelle

Berechnet nach Formel (1-4): R=89.291, G=118.229, B=115.919
Berechnen Sie dann die Farbwerte im XYZ-System nach Formel (1-5): X=585.272, Y=639.013, Z=655.166
Die Farbkoordinaten des XYZ-Systems werden durch Formel (1-6) erhalten: x = 0.3115, y = 0.3402
Unter Verwendung der Formel (1-7) werden die Chromatizitätsdaten von (X, Y, Z, x, y)-Werten unter CIE1931 in 1960 (u, v)-Koordinaten umgewandelt: u=0.1929, v=0.3159

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Farbkoordinaten der Lichtquelle

Berechnen Sie aus der gemessenen spektralen Wirkungsverteilung und dem spektralen Helligkeitsfaktor der Testfarben 1-8 die Farborte der Testfarben Nr. 1-8 unter der Lichtquelle und erhalten Sie die entsprechenden ui, vi nach (1-7 ).

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Farbkoordinaten der Lichtquelle

Berechnen Sie C=2.0506, d=2.0825 und Ci, di aus der Formel (1-9) und berechnen Sie dann die Farbkoordinaten ui' und vi' unter der Lichtquelle nach der Farbanpassungseinstellung durch die Formel (1-8) .

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Farbkoordinaten der Lichtquelle

Berechnen Sie ' * Ui , ' * Vi und ' * Wi * ' der Farbprobe unter der Lichtquelle aus Gleichung (1-10).

Das Prinzip und die grundlegende Berechnung des CRI

Farbkoordinaten der Lichtquelle

• Berechnen Sie den Farbabstand ΔEi jedes Farbmusters unter der Lichtquelle und dem Referenzstrahler aus der Formel (1-11)
• Berechnen Sie den speziellen Farbwiedergabeindex Ri jedes Farbmusters aus (1-12)
• Berechnen Sie den durchschnittlichen Farbwiedergabeindex Ra=79.9 aus (1-13)

Das Prinzip und die grundlegende Berechnung des CRI

Farbkoordinaten der Lichtquelle

3. Lösung zum Testen des Farbwiedergabeindex von LISUN
3.1 Option 1 (geeignet für Laborkunden oder LED-Fabrikkunden, die eine relativ hohe Prüfgenauigkeit benötigen)
LPCE-2 Das LED-Testsystem mit Ulbrichtkugel-Spektroradiometer dient zur Lichtmessung einzelner LEDs und LED-Beleuchtungsprodukte. Die Qualität von LEDs sollte durch Überprüfung ihrer photometrischen, farbmetrischen und elektrischen Parameter getestet werden. Entsprechend CIE 177CIE84,  CIE-13.3IES LM-79-19Optik-Engineering-49-3-033602DELEGIERTE VERORDNUNG (EU) 2019/2015 DER KOMMISSIONIESNA LM-63-2 und ANSI-C78.377Es wird empfohlen, zum Testen von SSL-Produkten ein Array-Spektroradiometer mit Ulbrichtkugel zu verwenden. Der LPCE-2 System wird angewendet mit LMS-9000C Hochpräzises CCD-Spektroradiometer oder LMS-9500C CCD-Spektroradiometer in wissenschaftlicher Qualität und eine geformte Ulbrichtkugel mit Haltersockel. Diese Kugel ist runder und das Testergebnis ist genauer als die herkömmliche Ulbrichtkugel.

LPCE-2(LMS-9000)Hochpräzises Spektroradiometer mit integriertem Kugelsystem

LPCE-2(LMS-9000)Hochpräzises Spektroradiometer mit integriertem Kugelsystem

3.2 Option 2 (geeignet für kleine LED-Fabriken oder Kunden mit unzureichendem Budget und nicht erforderlich für hohe Präzisionsanforderungen)
LPCE-3 ist ein CCD-Spektroradiometer-Integrationskugel-Kompaktsystem für LED-Tests. Es eignet sich für die fotometrische, farbmetrische und elektrische Messung von Einzel-LED- und LED-Leuchten. Die gemessenen Daten entsprechen den Anforderungen von CIE 177CIE84,  CIE-13.3DELEGIERTE VERORDNUNG (EU) 2019/2015 DER KOMMISSIONIES LM-79-19Optik-Engineering-49-3-033602IESNA LM-63-2ANSI-C78.377 und GB-Standards.

Das Prinzip und die grundlegende Berechnung des CRI

LPCE-3_ CCD-Spektroradiometer Ulbrichtkugel-Kompaktsystem

4. Testbericht

Das Prinzip und die grundlegende Berechnung des CRI

Lichtquellentestbericht

5. Fazit
Der Grad, in dem die Lichtquelle die natürliche Primärfarbe des Objekts darstellt, ist der Farbwiedergabeindex der Lichtquelle. Es besteht kein Zweifel, dass der Farbwiedergabeindex eine sehr wichtige Größe ist, um die Farbeigenschaften der Lichtquelle zu messen. In einer Zeit, in der Computer sehr beliebt sind, wurde die Berechnung des Farbwiedergabeindex mit dem direkt ablesbaren Spektrometer in das Computerprogramm geschrieben, aber es ist immer noch notwendig, den Berechnungsprozess des Farbwiedergabeindex zu verstehen.

Lisun Instruments Limited wurde gefunden von LISUN GROUP . LISUN Das Qualitätssystem wurde streng nach ISO9001:2015 zertifiziert. Als CIE-Mitgliedschaft LISUN Die Produkte werden auf der Grundlage von CIE, IEC und anderen internationalen oder nationalen Standards entwickelt. Alle Produkte haben das CE-Zertifikat bestanden und wurden vom Drittlabor authentifiziert.

Unsere Hauptprodukte sind GoniophotometerSphere integrierenSpektralradiometerÜberspannungsgeneratorESD-SimulatorpistolenEMI-EmpfängerEMV-TestgeräteElektrischer SicherheitstesterKlimakammerTemperaturkammerKlimakammerWärmekammerSalzsprühtestStaubprüfkammerWasserdichter TestRoHS-Test (EDXRF)Glühdrahttest und Nadelflammtest.

Bitte zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren, wenn Sie Unterstützung benötigen.
Technische Abteilung: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
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