O que é um teste de esfera integradora para o novo Padrão IES TM-30-18

Em 9 de outubro de 2018, a Illuminating Engineering Society of North America (IES) lançou uma nova versão do padrão de avaliação de qualidade de cor de fonte de luz – IES TM-30-18 Method for Evaluating Light Source Color Rendition (avaliação da reprodução de cor de fonte de luz método), com uma atualização parcial da documentação legada.
Em comparação com a versão antiga do documento lançada em 2015, a versão TM-30-18 modificou os três pontos a seguir:
• Função de cálculo de refletância espectral ajustada para amostras na faixa inferior a 400 nm e superior a 700 nm.
• Ajustada a área de transição da fonte de luz de referência, a faixa de temperatura de cor aplicável mudou de 4500K-5500K para 4000K-5000K.
• Modificada a fórmula de avaliação da fidelidade de cores Rf, o fator de escala calculado foi alterado de 7.54 para 6.73.

Em abril de 2017, a Comissão Internacional de Iluminação (CIE) divulgou um relatório técnico “CIE 224: Índice de fidelidade de cores 2017 para uso científico preciso”, que define o índice de fidelidade de cores Rf. Esse índice é calculado com base no Fidelity Index no IES TM-30-15, mas há pequenas diferenças na extrapolação usada para amostras de avaliação de cores, na área de transição do iluminante de referência e no fator de escala para cálculos de fidelidade. Os dois documentos foram harmonizados com o lançamento do TM-30-18, um passo importante na globalização da medição de fidelidade de cores.

Por muito tempo, o índice geral de renderização de cores Ra usado pela CIE para avaliar a qualidade da cor tem sido amplamente utilizado para descrever a experiência visual de várias tecnologias de fonte de luz. No entanto, o IES acredita que Ra considera apenas um aspecto da qualidade da cor, não pode expressar totalmente a percepção de cor do olho humano, não pode estabelecer a integridade da experiência visual e é deficiente em reproduzir com precisão a cor da fonte de luz. Para tanto, o IES estabeleceu em março de 2013 um Color Metrics Task Group (IES Color Metrics Task Group) para estudar medidas de melhoria para caracterizar a reprodução de cores de fontes de luz, a fim de desenvolver um sistema para substituir o CRI e atender melhor a indústria de iluminação e seus acionistas. Em 18 de maio de 2015, o IES divulgou oficialmente o documento normativo IES TM-30-15 para avaliação da reprodução de cores de fontes de luz, utilizando dois índices de fidelidade de cores Rf (Fidelity Index) e índice de saturação de cores Rg (Gamut Index). Os indicadores são usados ​​para avaliar conjuntamente a qualidade da cor, que é significativamente diferente do sistema CRI da CIE.

Comparado com o sistema de avaliação do índice de reprodução de cores original da CIE, o método de avaliação do IES TM-30 tem as cinco principais mudanças a seguir:
1. Sistema de avaliação de índice duplo

O TM-30 usa dois indicadores, Fidelity Rf e Saturation Rg, para avaliar conjuntamente a qualidade da cor. Fidelity Rf é usado para caracterizar o índice de renderização de cor CRI (Color Rendering Index) da fonte de luz. A semelhança de cada cor padrão sob a iluminação da fonte de luz de teste em comparação com a iluminação da fonte de luz de referência. O número varia de 0 a 100, e quanto maior o valor, melhor será a cor da autenticidade. Essa métrica é semelhante ao índice geral de renderização de cores Ra CIE13.3-1995 ao avaliar o CRI, tanto para caracterizar a fidelidade de cor média, mas o TM-30 usa 99 amostras de cores completamente novas e um método de cálculo recém-desenvolvido. O IES acredita que Rf pode fornecer dados estatisticamente mais representativos e confiáveis, e será mais preciso na reprodução de cores.

• Rf = 100 é o valor máximo, o que significa que não há diferença de cor com a fonte de luz natural e o efeito de cor é realista.
• Rf = 0 é o valor mínimo, o que significa que a diferença de cor da fonte de luz natural é a maior e o efeito de cor é distorcido.

A saturação de cor Rg é usada para caracterizar o índice de gama de cores GAI (Gamut Area Index) da fonte de luz. Ou seja, o grau de saturação de cada cor padrão comparado com a fonte de luz de referência sob a iluminação da fonte de luz de teste. Um índice de 100 representa a melhor saturação.

• Rg = 100, o que significa que a saturação da fonte de luz é a mesma da luz natural e a saturação da cor é moderada.
• Rg>100, o que significa que a fonte de luz pode aumentar a saturação da cor e o objeto parece mais vívido e vibrante.
• Rg<100, o que significa que a saturação da cor diminuirá sob a fonte de luz de teste, a saturação da cor será insuficiente e o objeto ficará opaco e opaco.

2. Cores padrão cada vez mais realistas

O Ra da CIE selecionou 8 paletas de cores Munsell como cores padrão. Essas cores possuem luminosidade e saturação de cor médias, que podem representar totalmente as cores comuns da iluminação interna, mas possuem alta saturação para iluminação externa. As cores não são representativas. Como as cores usadas não são suficientes para representar todos os comprimentos de onda visíveis, os fabricantes de luminárias podem otimizar a distribuição de potência espectral (SPD) de suas fontes de luz para valores de medição mais altos.

Comparado com as apenas 8 amostras padrão do Ra, o sistema TM-30 usa até 99 amostras padrão. Essas amostras não são mais amostras Munsell, mas selecionadas de 105,000 cores de objetos reais. Incluindo objetos naturais, tons de pele, têxteis, tintas, plásticos, materiais impressos, sistemas de cores e outras 7 categorias, representando uma variedade de cores saturadas a insaturadas, claras a escuras que são comuns em nossas vidas. Mais importante ainda, essas 99 cores padrão têm a mesma sensibilidade para cada comprimento de onda, portanto, é difícil para os fabricantes ajustar a distribuição espectral para melhorar o valor da medição.

O TM-30 fornece a função de cálculo da refletância espectral de amostras de placas de cores diferentes e a fórmula de cálculo e orientação dos valores de Rf e Rg, e os resultados da medição podem ser calculados por meio de um software auxiliar.

3. Escolha uma fonte de luz de referência mais razoável

Como a fonte de luz de referência utilizada pelo CRI utiliza radiação de corpo negro quando é inferior a 5000K, e usa o modelo de luz natural quando é superior a 5000K, há uma mudança repentina de 5000K. O sistema TM-30 usa um espectro de radiação de corpo negro misturado com um modelo de luz natural como fonte de luz de referência na faixa de 4000K-5000K. Além disso, tanto Rf quanto Rg usam uma fonte de luz de referência com a mesma temperatura de cor da fonte de luz a ser medida, superando assim uma importante desvantagem do GAI.

4. Use um espaço de cromaticidade mais uniforme
O TM-30 usa o moderno espaço de cores CAM02-UCS (CIE Color Appearance Model 02) com uniformidade aprimorada e equações de adaptação de cores mais precisas, bem como um conjunto otimizado de amostras de cores representando objetos reais.

5. Adicionados gráficos vetoriais coloridos
Uma vez que os índices de fidelidade e saturação são calculados com base no valor médio, apenas a capacidade média de reprodução de cores da fonte de luz para várias cores pode ser avaliada de forma abrangente, e o grau de saturação de uma determinada cor não pode ser julgado de acordo. Quando há necessidade da capacidade de renderização de cores de algumas cores específicas, o sistema TM-30 também fornece um Gráfico Vetorial de Cores, que exibe diretamente a mudança de cor e a saturação de uma cor específica sob a fonte de luz medida com gráficos. Se a mudança é fraca ou mais vívida é um ótimo complemento para o Índice de Fidelidade e Saturação.

O círculo preto representa a fonte de luz de referência (luz solar), que consiste em 16 classificações de cores da fonte de luz de referência, e o círculo vermelho representa a fonte de luz medida. Qualquer linha vermelha dentro do círculo preto indica que essas cores do iluminante em teste são mais fracas em comparação com o iluminante de referência e qualquer linha vermelha fora do círculo preto indica que essas cores do iluminante em teste estão supersaturadas em comparação com o iluminante de referência. Quando os círculos vermelho e preto estão perfeitamente sobrepostos, significa que essas cores da fonte de luz medida e da fonte de luz de referência são as mesmas e não há diferença na reprodução de cores entre as duas fontes de luz.

O IES reconhece que as especificações de cores dependem de uma variedade de condições, incluindo, mas não se limitando a fatores como necessidades visuais, interação com móveis e materiais decorativos, idade e preferências de cor. Portanto, o IES recomenda que os profissionais de iluminação usem o método de avaliação de reprodução de cores mais preciso e completo IES TM-30-18, consulte uma variedade de métodos de medição no padrão e formule especificações aplicáveis ​​com base em várias características espectrais e de aplicação para obter o mais rápido transição.

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