CRI – Index podání barev (fotometrie)

Co je CRI?

Index podání barev (CRI) je vědecky definovaná metrika pro porovnání, jak věrně světelný zdroj zobrazuje skutečné barvy objektů ve srovnání s referenčním osvětlením, například denním světlem nebo zářičem černého tělesa. Měří se na stupnici od 0 do 100, přičemž CRI 100 znamená dokonalou věrnost barev – objekty vypadají přesně tak, jak by vypadaly pod referenčním osvětlením. Nižší hodnoty CRI značí větší zkreslení barev, odstíny mohou působit vybledle, posunutě nebo nepřirozeně.

Proč je CRI důležité

• Letectví & bezpečnost: Při údržbě letadel, v terminálech, kokpitech a řídicích místnostech je přesné rozlišení barev zásadní pro čtení kódů vodičů, signálů a přístrojů. ICAO a další letecké normy odkazují na CRI kvůli zajištění provozní bezpečnosti.
• Umění & muzea: Umělecká díla a exponáty musí být osvětleny tak, aby jejich původní barvy byly zachovány pro diváky i konzervátory.
• Zdravotnictví: Přesné podání barev pomáhá při lékařské diagnostice a léčbě.
• Maloobchod & potraviny: Věrné podání barev ovlivňuje vnímání kvality produktů a prodej.
• Fotografie & film: Osvětlení s vysokým CRI snižuje potřebu barevných korekcí a zajišťuje přirozený vzhled pokožky i ostatních barev.

Jak se CRI měří?

Proces měření

1. Výběr referenčního zdroje: Referenční světlo se volí podle korelované barevné teploty (CCT) testovaného zdroje: pod 5000K zářič černého tělesa, nad 5000K denní světlo (D65).
2. Osvětlení barevných vzorků: Standardizované barevné vzorky (R1–R8 pro základní CRI, R1–R15 pro rozšířený CRI) jsou osvětleny testovaným i referenčním zdrojem.
3. Spektrofotometrická analýza: Spektrofotometr měří spektrální výkonové rozložení světla odraženého od vzorků.
4. Výpočet barevného rozdílu: Barevný posun každého vzorku se kvantifikuje pomocí vzorců barevného prostoru CIE. Menší posuny znamenají lepší podání barev.
5. Průměrování: Průměrný rozdíl pro R1–R8 dává obecné CRI (Ra). Rozšířený CRI zahrnuje R9–R15, tedy i syté barvy a odstíny pokožky.

Co znamená stupnice CRI?

• Letecký standard: ICAO doporučuje minimálně CRI 80 pro terminály a plochy, CRI 90+ pro údržbu a řízení.

V praxi:
Technik provádějící údržbu pod osvětlením s CRI 90+ dokáže jasně rozlišit barvy vodičů a předejít chybám. Při CRI 70 mohou červené vypadat hnědě a modré nerozeznatelně, což zvyšuje riziko.

Proč je CRI důležité?

Dopad na vnímání barev

• Bezpečnost: Chybné rozeznání barevných indikátorů nebo vodičů může vést k závažným chybám.
• Komfort: Vysoké CRI snižuje únavu očí a zvyšuje vizuální komfort.
• Výkon: Pracovníci v barevně náročných profesích (údržba, zdravotnictví, umění) potřebují přesnost barev pro diagnostiku, opravy nebo ocenění detailů.

Příklad:
V letectví může CRI pod 80 způsobit, že červené a oranžové vodiče nejsou rozeznatelné, což zvyšuje riziko chyb při údržbě.

Příklady použití

• Přístroje v kokpitu: Piloti se spoléhají na barevně kódované signály. Věrné podání barev je zásadní pro rychlé rozhodování.
• Ovoce a zelenina v supermarketu: Vysoké CRI zajišťuje čerstvý a lákavý vzhled potravin.
• Televizní a fotografická studia: Vysoké CRI garantuje přirozeně vypadající obraz.

CRI vs. barevná teplota (CCT) a další metriky

• CRI udává, jak věrně budou vypadat barvy.
• CCT popisuje jen odstín bílé (teplá/žlutá vs. studená/modrá).
• Spektrální rozložení: Základ pro obě metriky, popisuje, jak zdroj vyzařuje energii v různých vlnových délkách.

Omezení CRI

• Omezené vzorky: Standardní CRI je založeno jen na osmi pastelových barvách, chybí syté červené, zelené a složité tóny.
• Nezahrnuje saturaci: Neměří, zda jsou barvy příliš syté nebo mdlé.
• Není optimalizováno pro kamery: Navrženo pro lidské oko, ne pro digitální senzory.
• Lze „obejít“: Výrobci mohou optimalizovat jen testované barvy bez zlepšení skutečného podání (zejména R9 – sytá červená).
• Příklad: LED může dosáhnout CRI 90, ale mít špatné R9, což způsobí mdlé červené – problém pro potraviny i lékařství.

Moderní alternativy a příbuzné metriky

• TM-30-15 (IES): Využívá 99 barevných vzorků pro komplexnější hodnocení.
  • Rf: Index věrnosti (podobně jako CRI, ale robustnější)
  • Rg: Index gamutu (saturace/živost)
• CQS (NIST): Rozšiřuje vzorky, zahrnuje preference a penalizuje posuny odstínu.
• TLCI: Navrženo pro TV a kamerové použití.
• SSI: Měří spektrální podobnost, vhodné pro film a kino.

Použití v letectví: Nové projekty letištního osvětlení mohou vyžadovat i report TM-30-15 nebo CQS pro lepší vizuální výkon.

Doporučené úrovně CRI dle prostředí

Tip: U kritických aplikací požadujte nejen CRI, ale i hodnoty R9 nebo TM-30-15 Rf/Rg.

Příkladové scénáře

• Letadlový hangár: CRI 90+ umožňuje technikům spolehlivě rozlišit barvy vodičů a snižuje riziko chyb.
• Prodej oděvů: Vysoké CRI zvýrazňuje barvy, zajišťuje věrnost a podporuje prodej.
• Supermarket: Čerstvé produkty působí lákavě pod CRI 90+, což podporuje nákupy.
• Kokpit: Piloti vidí přesné signály na přístrojích, což zvyšuje bezpečnost.

Jak ověřit a specifikovat CRI

• Zkontrolujte technické listy: Hledejte CRI (Ra) a pro náročné aplikace i R9 a TM-30-15.
• Měření přístrojem: Pro přesné ověření použijte spektrofotometr nebo měřič CRI přímo na místě.
• Specifikujte požadavky: V zadávací dokumentaci požadujte minimální CRI (např. Ra≥90), R9 (≥50–80) nebo TM-30-15 Rf/Rg.

Slovníček příbuzných pojmů

Barevná teplota (CCT): Odstín bílého světla (teplý/studený), měřený v kelvinech (K).

Ra: Standardní CRI, průměr hodnot R1–R8.

R9: Měří podání sytě červené – důležité pro medicínu, potraviny a bezpečnost.

Spektrální rozložení: Výkon světelného zdroje v každé viditelné vlnové délce.

Referenční světlo: Standard (zářič černého tělesa nebo denní světlo) použitý pro porovnání CRI.

Index gamutu (Rg): Metrika TM-30-15 pro průměrnou změnu saturace barev.

Index věrnosti (Rf): Metrika TM-30-15 podobná CRI, ale s 99 testovacími barvami.

Spektrofotometr: Přístroj pro měření spektrálního výkonu světla.

Shrnutí:
CRI je celosvětový standard pro posuzování, jak dobře světelný zdroj zobrazuje skutečné barvy. Je klíčový v letectví, bezpečnosti, zdravotnictví, maloobchodu i umění. U barevně náročných aplikací vždy sledujte nejen CRI, ale i R9 a moderní alternativy jako TM-30-15. Specifikujte osvětlení s vysokým CRI pro zajištění bezpečnosti, souladu s normami a optimálních výsledků.