TopTechnisches WörterbuchCRI - Farbwiedergabeindex

CRI - Farbwiedergabeindex

Der Farbwiedergabeindex ist ein Parameter, der alle Lichtquellen charakterisiert - sowohl natürliche als auch künstliche. Er gibt an, in welchem Maße die jeweilige Lichtquelle die Beobachtung von Farben ermöglicht.

 

Lichtquellen mit einem CRI gleich 0 sind monochromatisches, also einfärbiges Licht. Bei einer solchen Lichtquelle gibt es keine Möglichkeit der Farberkennung des beleuchteten Objekts. Es wurde angenommen, dass ein CRI gleich 100 Ra Tageslicht (Sonnenlicht) ist. Bei diesem werden die Farben der beobachteten Objekte am natürlichsten wiedergegeben. Das Spektrum des Sonnenlichts ist eigentlich in allen Farben kontinuierlich, die stark emittiert werden. Unter den künstlichen Lichtquellen hat Glühbeleuchtung einen CRI von 100 Ra, also Glühbirnen und Halogenleuchten. In der Praxis werden diese als Bezugspunkt angenommen, mit dem jegliche anderen Lichtquellen verglichen werden.

 

Der CRI der jeweiligen Lichtquelle wird auf Grundlage 14 festgelegter Testfarben bestimmt, genannt TCS (Test Colour Samples); sehr häufig jedoch lehnen Beleuchtungsproduzenten sich nur an die ersten 8 an (Abb. 1).

 

Abb. 1. Palette der 14 Testfarben TCS: 8 Haupt- sowie 6 zusätzliche Farben, ausgewählt von der Internationalen Beleuchtungskommission CIE

 

Die Farbmuster – nummeriert von TCS1 bis TCS14 – werden der Reihe nach mit der untersuchten Lichtquelle beleuchtet. Je nachdem, in welchem Maße das refklektierte Licht von der jeweiligen Testfarbe der Reflexion mithilfe des Musterlichts nahe kommt, wird der Farbwiedergabeindex R bestimmt.

 

Dabei ist anzumerken, dass die Farbtemperatur des untersuchten und des Musterlichts dieselbe sein sollte. Der aus allen 14 Koeffizienten erhaltene Durchschnittswert liefert den CRI der Lichtquelle. Für das Musterlicht sind die Koeffizienten R1–R14 gleich 100. Je größer der Unterschied zwischen den Reflexionen der verglichenen Lichter für eine konkrete TCS Farbe, umso kleiner ist der entsprechende Koeffizient, was infolge zu einem niedrigeren CRI-Gesamtwert der Lichtquelle führt.

 

Nachstehend wird der Vergleich von Bildern dargestellt, die mit Lichtquellen mit unterschiedlichen CRI beleuchtet wurden. Man sieht, dass das Bild der Reihe nach an Tiefe verliert, und die Farben weniger natürlich sind (Abb. 2).

 

Rys. 2. Foto, das mit Licht mit unterschiedlichem CRI beleuchtet wurde. Von links: CRI > 80, CRI > 60, CRI > 40

 

Tab. 1. Näherungsweise CRI Indizes für einzelne Lichtquellen

 

Lichtquelle CRI
Sonne 100
Halogenleuchte, Glühbirne 100
LED 60-95
Fluoreszenzleuchte 85-90
Natriumlampe (Straßenlaterne) 10-20

LED-Beleuchtung der Durchschnittsklasse (Tab. 1) hat einen CRI innerhalb der Grenzen von 60–80 sowie 80–95 für Quellen hoher Qualitätsklassen. Dies wird dadurch verursacht, dass im Gegensatz zu Glühlicht, das Spektrum der weißen LED-Leuchte unvollständig ist, da es aus den Spektren-Komponenten einzelner Farben gewonnen wird, was aus ihrer Konstruktion folgt. In billigeren LED-Leuchten entsteht die weiße Farbe infolge der Vermischung von rotem, grünem und blauem Licht. Aktuell werden in LED-Dioden Luminophore sowie der Effekt der Fluoreszenz eingesetzt, dank denen diese einen CRI auf dem Niveau von 90–95 erreichen.

 

Interessant ist die Tatsache, dass Natriumlampen trotz ihres geringen Farbwiedergabeindex als Beleuchtung von Straßen, Parkplätzen etc. eingesetzt werden - aufgrund der geringen Kosten der Erlangung eines großen Lichtstroms. Darüber hinaus wirkt sich die gelbliche Farbe der Natriumlampen positiv auf die Sichtbarkeit unter schwierigen Wetterbedingungen aus.

 

EU-Normen, bezüglich der Beleuchtung, sehen einen CRI von nicht weniger als 70 vor - im Freien - sowie einen CRI von mindestens 80 vor - für Anwendungen Zuhause und im Büro. Natürlich bedeutet je mehr, umso besser. Ein niedriger CRI der Lichtquelle sorgt dafür, dass das Objekt in unnatürlichen Farben gesehen wird, was für ein schlechtes Wohlbefinden der sich in dieser Beleuchtung aufhaltenden Person sorgt.