Színvisszaadás

A színvisszaadás alatt, valamely fényforrás sugárzásának azt a hatását értjük, hogy a fényével megvilágított tárgyak színe megváltozik ahhoz képest, amikor ugyanezen tárgyakat valamely referenciasugárzóval világítjuk meg. A megállapodás szerinti referenciasugárzóval észlelt színhez képest tapasztalt színeltolódás mértéke a színvisszaadás.

A színvisszaadás a fényforrás intenzitásának spektrális eloszlásától, a megvilágított tárgyak spektrális reflexiójától és a szem színi áthangolódásának mértékétől függ. A színi áthangolódás alatt a szemnek azt a tulajdonságát értjük, hogy az akromatikus ingert a mindenkori megvilágítás színétől függően eltolva érzékeli. A rózsaszínes alkonyi fénnyel megvilágított meszelt falat fehérnek érzékeljük, jóllehet fizikai jellemzői alapján rózsaszínűnek kellene látnunk.

A színvisszaadási index, röviden 'CRI' (Color Rendering Index) vagy 'R_a', a fényforrás azon képességét méri, hogy különféle tárgyakat megvilágítva vele, mennyire képes azok színét visszaadni.

Ennek a nehezen számszerűsíthető értéknek mérési módszerét a Nemzetközi Világítástechnikai Bizottság (CIE) szabványosította. Habár ez egy elfogadott, objektív index, nem minden fényforrás és beállítás esetén korrelál az színvisszaadás-érzettel. Ezért ezt az adatot inkább csak tájékoztató jellegűnek tekintik.

A legjobb elérhető visszaadási értéket 100-nak definiálták, míg a leggyengébbet 0-nak. Például egy kisnyomású nátriumlámpa, aminek fénye monokromatikus a színvisszaadása közel 0. Ezzel szemben egy izzólámpáé, aminek a spektruma lényegében a feketetest-sugárzáséval egyezik meg, közel 100.

A CRI számításának módszere a kérdéses és egy tökéletesnek tekintett fényforrás összehasonlításán alapul. A tökéletes fényforrás egy a vizsgált fényforrással megegyező színhőmérsékletű feketetest-sugárzó, illetve 5000K-nél magasabb színhőmérsékletű fényforrásoknál szimulált napfény. Mindkét fényforrással megvilágítanak 8 (speciális fényforrásoknál 14) szabványos színmintát.

A nyolc mintát 1964-es W^*U^*V^* színtérben ábrázolják, így kapnak 8 $[W_{i},U_{i},V_{i}]$ a vizsgált fényforrásra és 8 darab $[W_{i0},U_{i0},V_{i0}]$ számhármast a referencia-fényforrásra, ahol i a minta száma. Ebből meghatározzák az egyes vizsgált minták eltérését a referenciamintákétól, : $\Delta E_{i}={\sqrt {(U_{i}-U_{i0})^{2}+(V_{i}-V_{i0})^{2}+(W_{i}-W_{i0})^{2}}}\,$

majd az egyes minták színvisszaadási indexét ( $R_{i}$ )

R_{i}=100-4,6\Delta E_{i}\,

A 4,6-os szorzót úgy választották meg, hogy a meleg fehér tallium lámpa 50-es átlagot adjon. Megjegyzendő, hogy egyes fényforrások, bizonyos mintákon negatív színvisszaadást produkálhatnak.

Végül az egyedi indexeket átlagolják.

R_{a}={\frac {1}{8}}\sum _{i=1}^{8}R_{i}

Színvisszaadási index besorolása

Kategória	Ra	Színlátás	Példák
1 A	>90	kiváló	Izzólámpák, többsávos fénycsövek
1 B	80...90	kiváló	Fémhalogénlámpák ritkaföldfém-adalékkal
2 A	70...80	jó	De luxe fénycsövek, fémhalogénlámpák
2 B	60...70	jó	Deluxe fénycsövek, fémhalogénlámpák
3	40...60	közepes	Higanylámpák
4	<40	gyenge	Nagynyomású nátriumlámpák

A színvisszaadás jelenlegi értékelési módszerének javítása várható a következő szempontok alapján: Törekednek arra, hogy a referenciasugárzók számát csökkentsék, esetleg színhőmérséklet-tartományonként egy-egy referenciasugárzóra. Ennek feltétele olyan színi áthangolódási formula bevezetése, amely viszonylag nagy színkülönbségek esetében is érvényes. A fényforrások alkalmazásánál általában elegendő az adott feladatra előírt kategória szerint kiválasztani a megfelelő színvisszaadású és hatásfokú típust. Speciális feladatok esetében egyes fontos egyedi színvisszaadási indexek értékét különös figyelemmel kell kísérni - pl. kórházvilágításnál az emberi bőr színének helyes megítélése alapvető fontosságú.