В предыдущих постах мы рассматривали нормирование освещенности и коэффициента пульсации. В этом посте речь пойдет о спектральных характеристиках света. Однако, спектр источников света, как таковой имеет опосредованное отношение к этим характеристикам, что будет понятно из их определений. Для простоты эти характеристики будут рассматриваться в пределах обязательных действующих стандартов, а именно СП.52.13330.2016.
Цветовая температура (цветность).
Цветовая температура определяется как температура абсолютно чёрного тела, при которой оно испускает излучение того же цветового тона, что и рассматриваемое излучение.
Например, имеется лампа накаливания (далее – ЛН) 60 Вт. Примем спираль как черное тело (на практике это не совсем так). Температура спирали такой лампы в работе ~ 2700 К. Значит белый свет такой же «желтизны» имеет цветовую температуру 2700 К. Для ЛН 40 Вт, цветовая температура уже 2200 К. Вы ведь замечали, что она гораздо «желтее»?
Для ЛН и галогенных ЛН (далее – ГЛН), как тепловых источников света цветовая температура фактически совпадает температурой нити накала. С разрядными лампами и светодиодами ситуация несколько иная – как известно, до таких температур они и близко не нагреваются (за исключением ламп высокого давления). Их цветовая температура технологически определяется источником первичного излучения (тип наполнения для газоразрядных ламп и материала p-n перехода для светодиодов) и вторичного – люминофора (там, где он используется). Поэтому сам спектр ламп может быть любым, при условии, что общий цветовой тон источника света будет соответствовать указанному определению. Иначе говоря, сама по себе цветовая температура лампы очень мало говорит о спектре ее свечения, как в видимой, так в невидимой области.
Также, в качестве определения характеристик ламп существует жаргонное понятие «цветность» (жаргонное потому, что есть строгое определение этого понятия в колорометрии, но эта наука довольно далека от повседневного применения). В нашем случае цветностью называют интуитивно понятное качественное определение цветовой температуры. Наиболее распространенные цветности ламп зависят от обозначения производителей, но можно выделить следующие общеупотребимые случаи:
1. «Interna», «домашний белый» - 2700 К
2. «Warm white», «Тепло-белый» - 2700 – 3000 К
3. «Cool white», «Холодно-белый» ~4000 К
4. «Day white», «Дневной белый» ~ 5400 К
5. «Cool day white», «Холодный дневной белый» ~ 6500 К.
Обращаю внимание, что чем выше цветовая температура, тем «холоднее» свет.
Индекс цветопередачи (цветопередача).
Цветопередача - общее понятие, характеризующее влияние спектрального состава источника света на зрительное восприятие цветных объектов, сознательно или бессознательно сравниваемое с восприятием тех же объектов, освещенных стандартным источником света (СП.52.13330.2016., п.3.105). В свою очередь, индекс цветопередачи – это мера соответствия зрительных восприятий цветного объекта, освещенного исследуемым и стандартным источниками света при одинаковых условиях наблюдения (СП.52.13330.2016., п.3.24).
Иначе говоря, цветопередача – это качество передачи цвета при освещении заданным источником света, а индекс цветопередачи – количественный показатель этого качества. Также цветопередача в этом понимании является свойством источника света, а не поверхности или чего-либо еще. Эта характеристика является обязательно нормируемой в СП.52.13330.2016.
В качестве стандартного для источников света с теплой цветностью используются лампы накаливания, поэтому для всех ЛН и ГЛН цветопередача равна 100.
Индекс цветопередачи для наиболее распространенных источников света:
1. Лампы накаливания, в т.ч. галогенные (ЛН и ГЛН): 100.
2. Натриевые лампы высокого давления (ДНаТ): ~ 40.
3. Ртутные лампы высокого давления (ДРЛ): ~ 60.
4. Металлогалогенные лампы (ДРИ, МГЛ): 80 - 95.
5. Линейные (трубчатые) люминесцентные лампы типа Т8/Т26 под цоколь G13 общего освещения (ЛЛ): 60 – 95.
6. То же типа Т5/Т16 под цоколь G5 общего освещения (ЛЛ): 80 – 95.
7. Компактные люминесцентные лампы, в. т.ч. «энергосберегающие» (КЛЛ): ~80
8. Светодиодные источники света (СИД): 20-98
Маркировка источников света по цветовой температуре и индексу цветопередачи.
В международной практике принято обозначать источники света т.н. называемым «цветовым кодом». Код состоит из 3-х (иногда 2-х) цифр, в которых зашифрованы индекс цветопередачи и цветовая температура.
Расшифровка кода типа ABC:
Здесь:
А – индекс цветопередача в десятках, (при этом индекс цветопередачи ниже 80 может отсутствовать в коде, в этом случае см. код типа BC).
BC – цветовая температура в сотнях кельвинов или код цвета лампы (для цветных ламп)
Например, код 865 означает, что лампа имеет цветопередачу 80-84, и цветовую температуру 6500 К (холодный дневной цветности).
Часто для ламп с индексом цветопередачи ниже 80 и всегда для цветных применяется код без первой цифры – типа BC. В этом случае указывается либо цветовая температура (аналогично предыдущему случаю), либо код цвета лампы. Например, лампа с кодом 27 будет иметь индекс цветопередачи 60-79 (забегая вперед – недопустимый для помещений с постоянным пребыванием людей) и цветовую температуру 2700 К (тепло-белую цветность). Коды <20 используются для цветных ламп и их расшифровку можно посмотреть в каталоге производителя.
Нормирование цветовой температуры и индекса цветопередачи.
Цветовая температура нормируется в рекомендательных приложениях «И» и «К» СП.52.13330.2016, индекс цветопередачи в приложениях «И», «К» и «Л», причем последнее является обязательным. Из таблиц этих приложений можно сделать следующие обобщенные выводы:
1. Для большинства офисных помещений (за исключением кабинетов с высокими требованиями к цветоразличению, например макетных) необходимым и достаточным является индекс цветопередачи 80-84. Этому условию удовлетворяют большинство как светодиодных светильников, так и любые ЛЛ типа T5/T16 и КЛЛ. Рекомендуемая цветовая температура 3500 – 5500 К (нейтрально и холодно-белая цветность)
2. Для кабинетов рисования, макетных, ателье, обслуживающих видов труда и т.п., в т.ч. торговых залов супермаркетов, готовочных цехов общепита требуется более высокая цветопередача - 85-90 (подробнее см. приложение «Л» СП.52.13330.2016). Необходимо отметить, что светодиодные светильники, удовлетворяющие этому требованию существуют, но их ассортимент весьма ограничен. Лучше всего для освещения данного типа помещений подходят ЛЛ с улучшенной цветопередачей (маркировка 9xx)
3. Необходимо обратить внимание, что для медицинских кабинетов (в т.ч. таковых в школах и ДДУ) требования к индексу цветопередачи самые высокие – не менее 90. И, как нетрудно догадаться, найти светодиодные светильники с таким индексом еще сложнее, особенно в нашей стране. Чего нельзя сказать об ЛЛ. Впрочем, освещение медицинских помещений – отдельная большая тема.
4. Также для некоторых видов магазинов (косметики, тканей, одежды) рекомендуется также использовать светильники с индексом цветопередачи не ниже 90 и цветовой температурой 5000 – 6500 К.
5. Также, при отсутствии естественного света в помещении (например, в цокольном этаже) рекомендуется использовать освещение холодно-дневной цветности (6500 К). При этом, в соответствии с п. 7.3.3. нормируемую освещенность следует поднимать на одну ступень.ще одна иллюстрация правильно или неправильно подобранного освещения для магазина.
Немного о методах измерения индекса цветопередачи у светодиодов.
Стандартом для индекса цветопередачи является индекс CRI. Однако в 2007 международная комиссия по освещению официально констатировала, что методика измерения CRI неприменима для прогнозирования цветопередачи в случае использования белых светодиодов. Для решения этой проблемы были разработаны стандарты CQS и TM-30-15, которые в настоящий момент не являются обязательными.
К сожалению, предприимчивые производители из стран с невысокой светотехнической культурой с целью удешевления продукции стали производить светодиоды с плохой реальной цветопередачей, но высоким формальным CRI.Из этого приходиться констатировать один печальный вывод - светодиодные светильники надо выбирать в т.ч. и по цене и хороший светильник дешево стоить не может.
Источники:
СП.52.13330.2016 ЕСТЕСТВЕННОЕ И ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*
Справочная книга по светотехнике под редакцией Ю.Б. Айзенберга 2 и 3 изд.
ANSI/IES TM-30-15 IES Method for Evaluating Light Source Color Rendition
см. также
- Ч.1. Освещенность. Особенности нормирования освещения в СП.52.13330.2016.
- Ч.2. Коэффициент пульсации.
- Ч.4. Объединенный показатель дискомфорта UGR.
- Ч.5. Цилиндрическая и полуцилиндрическая освещенность.
- Ч.6. Яркость. Особенности нормирования освещения в СП.52.13330.2016.
- Ч.7. Равномерность освещения. Особенности нормирования освещения в СП.52.13330.2016.
- Ч.8.Коэффициент эксплуатации. Особенности нормирования освещения в СП52.13330.2016
- Ч.9. Энергоэффективность и энергосбережение.
Краткие обзоры параметров:
- Ч.10.1. СП.52.13330.2016. Краткий обзор количественных параметров освещения.
- Ч.10.2. СП.52.13330.2016. Краткий обзор качественных параметров освещения.
- Ч.10.3. СП.52.13330.2016. Обзор технических коэффициентов.
Критика и предложения:
- Ч.11. Критика СП52.13330.2016 "ЕСТЕСТВЕННОЕ И ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ."
- Ч.12. Пожелания (на основе критики) к СП52.13330.2016.
Уважаемые коллеги! Если вы нашли ошибку или неточность, то напишите об этом - обсудим.
(c) Малинин Владимир, 09.09.2020 г
Статья была полезной? Ставь лайк.
