Farvegengivelse Ra metoden begrænsninger og alternativer

Transkript

1 Ra metoden begrænsninger og alternativer Bent Eshøj Det Kongelige Danske Kunstakademis Skoler for Arkitektur, Design og Konservering Konservatorskolen forskellige lyskilder forskellige farver Hvilke lyskilde giver rigtige farver? Sunlight Fluorescent Incandescent 1

2 beskrivelse af lyskilder Lyskildefarve e som Yxy koordinater og/eller Farvetemperatur. Lyskilde 1 Lyskilde 2 beskrivelse af lyskilder men det er muligt at have samme (korrelerede) farvetemperatur og kromacitetskoordinater og samtidig have forskellig spektralfordeling Lyskilde 1 Lyskilde 2 Tc:6184K Tc:6184K Begge har samme xyy og Tc men forskellig SPD

3 farveforvrængning de to lyskilder giver trodsens egenfarve forskellige objektfarver Se på Se ved se på og se ved x x = ct Lightsource Sensor X X = Color X Y Z Object x x = Lightsource Sensor Color X X = X Y Z vi har brug for en farvegengivelsesindikator 3

4 CIE Colour Rendering Index (CRI) 1965/1974/1995 CRI (Ra) indikerer, hvor godt farvegengivelsen matcher mellem en referencelyskildeogen l testlampe l for 8 udvalgte farver Farvetemperatur for reference og testlampe skal være ens Reference (Black body radiator/ CIE Dagslysstandard) Testlampe Tc < 5000K Tc 5000K CRI metoden 2856K Beregninger: V valg af reference 1960 UCS (u,v) tristimulusværdier (1931) for 8 testfarver (test+ref.) transformation til koordinater i 1960 UCS (u,v) kompensation for adaptation (von Kries) transformation til 1964 Uniform Colour Space (U,V,W) beregning af 8 farveforskelle ()E i ) beregning af 8 gengivelsesindex (R i = 100 4,5 x )E i ) beregning af R a (simpelt gennemsnit af de 8 R i ) Skalering: Warm White Flourescens = 50 U NB: CRI blev udviklet som et mål for naturlighed af objektfarver under fluorescenslamper 4

5 eksempler på CRI / Ra )E i = 1 )R i ~ 5 synlig problemer med CRI For få testfarver (8) Kun umættede farver Forældet farverum (1964) Alle referencelyskilder får værdien 100 Relative referencer vanskelig /umuliggør sammenligninger Von Kries adaptationskorrektion forældet Lysheds, kulør og mætningsforskelle behandles ens Gennemsnitsberegningen skjuler enkelte dårlige CRI Skalering ikke mulighed for negative CRI Overordnet politisk skalering (formel) WarmWhite FL = 50 Mismatch mellem CRI og oplevelsen af LEDér 5

6 Udvidet brug af CRI: Se også på de mættede farver ( ) Colour Quality Scale hvorfor lige den metode? metodenadresserer specifiktcri CRI problemer metoden er nævnt som mulig fremtid af CIE metoden anvendes allerede af flere producenter 6

7 Colour Quality Scale (NIST Davis/Ohno 2010) adresserer følgende CRI problemer: For få testfarver kun 8 umættede farver: CQS anvender 15 mættede testfarver (Munsell farver): mættede farver er mere kritiske end umættede specielt over for ikke glatte SPD s Forældet farverum (1964 W*U*V) CQS anvender CIELAB 1976: almindelig udbredt farverum mere uniformt 7

8 Relative referencer ingen sammenligning på tværs af farvetemperaturer. Allereferencer får værdien 100 CQS anvender stadig relative referencer, men en CCT faktor indsættes som straffer lave (og høje) farvetemperaturer effektiv under 2500K Von Kries kromatrisk adaptationskorrektion er forældet CQS anvender CMCCAT2000 Chromatic Adaptation Transform formel forbedret korrektion for forskel i kromaticitetskoordinater mellem reference og testlampe (samme Tc) 8

9 Lysheds, kulør og mætningforskelle behandles ens CQS straffer lysheds og kulørforskelle ligesom CRI Negative mætningsforskelle straffes ligeledes mens positive mætningsforskelle behandles neutralt in beregningerne (Qa) Simpelt gennemsnit skjuler enkelte ringe CRI s indflydelse på Ra CQS anvender Root Mean Square af ΔE s ΔEs i stedet for simpelt gennemsnit Illustration af forskellen ved udregning af Ra index (Ra=100 4,6*ΔE): Simpelt gennemsnit: Ra 80 RMS: Ra 73 9

10 Skalering ikke mulighed for negative CRI CQS anvender en logaritmisk funktion, som eliminerer negative værdier: Qa,0 100 = 10ln{exp(Qa,rms/10)+1} kun værdier under 30 påvirkes/modificeres Overordnet politisk skalering (factor 4,6) WarmWhite FL = 51 CQS er stadig politisk skaleret Qa og Qf skaleret til samme gennemsnitsværdi for CIE F1 F12 som CRI (factor 3,1 og 2,93 respektivt i formlerne) et pragmatisk tiltag for at vinde accept fra industrien! 10

11 CQS adresserer de følgende CRI problemer: Mismatch mellem CRI og human oplevelse/vurdering af LEDer CQS (Qa) straffer ikke en testlampes eventuelle stigning i mætning i forhold til referencen mennesker belønner normalt mætningsforøgelse det forbedrer farveseparation Qa er et præference index Qf er et nøjagtigheds index Nogle eksempler på CRI versus CQS (Qa) 11

12 Kunne CQS være et alternativ til CRI? For: Sandsynligvis bedre korrelation mellem tal og oplevelse De15mættede testfarver og forbedrede beregningergiver giver mere konsistente resultater og gør farvespekulation vanskeligere Hvis farvenøjagtighed foretrækkes frem for farvepræference, kan Qf anvendes i stedet for Qa Mod: CQS er stadig en one number metric baseret på relative referencer CQS er stadig politisk skaleret for at matche CRI for CIE fluorescens lamper Accept af/enighed om en ny international farvegengivelsesmetode er op ad bakke. Kunne CQS være et alternativ til CRI? Måske men at presse farvegengivelse ind i en one number metric er og bliver en forsimpling af en kompleks relation mellem lyskilde, objekt, omgivelser og menneske På den anden side one number metric fungerer i mange andre sammenhæng (skostørrelser, radiofrekvenser.) Tak til Wendy Davis, NIST/Sydney University for adgang til CQS spreadsheet + relevante illustrationer Contact: wendy.davis@sydney.edu.au Tak for opmærksomheden! 12