Применение метрики цветопередачи TM-30 в проектировании освещения

В настоящее время современным способом оценки цветопередачи является использование индекса цветопередачи МКО Ra, который был предложен МКО в 1995 г. Однако исследования продемонстрировали несовпадение между оценками, проведёнными по этой методике, с оценками наблюдателей, особенно в случае СД освещения, так что эта методика расчётов была усовершенствована с учётом новых достижений в области колориметрии. Североамериканское светотехническое общество опубликовало технический меморандум ТМ-30, содержащий новый способ оценки цветопередачи белых источников света.

На сегодняшний день метрика цветопередачи ТМ-30, которая должна прийти на смену CRI (Ra) все еще продолжает набирать свою материальную базу. Так, Светотехническое сообщество Северной Америки (IESNA – Illuminating Engineering Society of North America), опубликовало приложение Е к разработанному ранее техническому меморандуму ТМ-30 (в редакции ТМ-30-20). В данном меморандуме рассматриваются и обобщаются пять исследований, в которых использовались метрики TM-30 для прогнозирования субъективных визуальных результатов. Что еще более важно, в приложение E TM-30 изложеныисследования на основе простого набора рекомендуемых спецификаций, применимых к большинству вариантов внутреннего освещения [2]. В данной работе приведен анализ и описаны условия применения новой метрики для проектирования освещения. При использовании описанного ниже подхода, проектировщик может получить необходимую цветопередачу выбранного источника света после воплощения проекта в реальности. Цвета объектов, освещенные таким источникомсвета будет именно такие, какие и были задуманы

Переход нормативной документации от CRI к TM-30 приведет к ощутимым изменениям во всей светотехнической отрасли. У производителей источников света появляется возможность маркировать свою продукцию в соответствие с истинным значением цветопередачи. Инженеры, архитекторы, дизайнеры освещения и другие специалисты в сфере светотехники теперь имеют адекватный стандарт цветопередачи, поэтому они могут целенаправленно подходить к проектированию освещения с желаемой цветопередачей, сводя к минимуму субъективную оценку наблюдателя.

В таблице 1 представлены три концепции светового дизайна при проектировании освещения: Прогнозирование предпочтения, Насыщенность цвета и Точность передачи цвета . Для каждой концепции светового дизайна задаются критерии спецификации для трех уровней приоритета.

Таблица 1

Рекомендуемые спецификации IESNA ТМ-30

Приоритетный уровень 1 имеет самые строгие требования к цветопередаче, следовательно, он с наибольшей вероятностью будет соответствовать концепции светового дизайна. Недостатком при выборе 1-го приоритетного уровня является узкая номенклатура подходящих источников света, которые к тому же зачастую имеют низкую энергоэффективность. Приоритетный уровень 3 наоборот имеет самые низкие требования к цветопередаче. Соответственно, источники света, используемые на этом уровне, с меньшей точностью соответствуют замыслу дизайна. Проектировщик может определить требования по уровню приоритета цветопередачи светового дизайна согласно указаниям в техническом задании проекта.

Сочетание первой буквы концепции светового дизайна с номером уровня приоритета обеспечивает простой сокращенный метод подключения характеристик цветопередачи источника света к девяти спецификациям, приведенным в таблице 1. Например, источник света P1 соответствует критериям уровня приоритета 1 для концепции прогнозирования предпочтения, F2 соответствует уровню приоритета 2 для концепции дизайна основанной на точности передачи цвета, а «V –» – это источник, который не соответствует ни одному из уровней приоритета для ориентации дизайна по яркости. Важно отметить, что уровни приоритета являются совместимыми; таким образом, продукт, отвечающий уровню приоритета 1, всегда будет соответствовать требованиям уровня приоритета 2 и т. д.

Чтобы использовать таблицу 1, проектировщики должны ориентироваться только на четыре характеристики TM-30: Rf, Rg, Rcs,h1и Rf,h1. Каждая из этих характеристик описана в таблице 2. Конечно, опытные проектировщики могут продолжать погружаться глубже изучение TM-30. Четыре характеристики – это серьезное увеличение по сравнению с одной или двумя характеристиками (Ra или Rf, Rg), которые ранее использовались для определения цветопередачи.

Концепции светового дизайна ТМ-30 охватывают субъективные оценки цветопередачи, естественности и прочих характеристик восприятия цвета. Такая метрика может стать отличным инструментом в руках проектировщика освещения для достижения действительно высокой цветопередачи в световом дизайне. Характеристиками TM-30, используемые для прогнозирования предпочтений, являются R f, R g и Rcs,h1.

Наиболее предпочтительные источники света вызывают смещение цвета по отношению к своему эталонному источнику в первую очередь за счет увеличения насыщенности красных цветов, это является очень важным фактором в оценке цвета и в психологическом восприятии в целом. Увеличение специально противодействует притупляющему эффекту, возникающему при уменьшении освещенности (эффект Ханта), таким образом делая цвета более похожими на те, что они появляются при эталонном 3

освещении [3]. Из-за этого предпочтительность цвета нельзя передать только спомощью метрик точности цветопередачи. R cs, h1 и R g являются важными дополнениями к спецификации. Тусклые или насыщенные цвета возможны при одинаково высоком значении R f у источника света.

Таблица 2

Описание четырех характеристик ТМ-30

Ценность стандарта IES ТМ-30 заключается в том, что после многих лет наконец-то была создана действительно работающая технология оценки цветопередачи. Большинство проектировщиков освещения руководствуются сводом правил – СП 52.13330.2016 [1]. По данной нормативной документации цветопередача источников света регламентируется по индексу цветопередачи CRI (Ra). Но, как было описано ранее, современные светодиодные источники света некорректно регламентировать по CRI. Согласно Приложению И, таблице И.1 из СП52.13330.2016 при выполнении зрительных работ по контролю цвета с очень высокими требованиями к цветоразличению, качество цветопередачи отличное (контроль готовой продукции на швейных фабриках, тканей на текстильных фабриках, сортировка кожи, подбор красок для цветной печати и т.п.) индекс цветопередачи источников света Ra должен быть в пределах 90-100. Но как описывалось ранее такая характеристика утратила актуальность и технически устарела.

Таким образом становиться очевидно, что необходима актуализация редакции нормативной документации для искусственного освещения, и логично если бы это проводилось совместно со Светотехническим сообществом Северной Америки, разработавшим новый стандарт цветопередачи.