Color Rendering Index (CRI), Color Quality Scale (CQS), IES TM-30-15, TLCI-2012

[mihas]

Написал функции CRI и CQS
http://cielab.xyz/spectralcalc.php (вызывается внизу в спойлере доп установок):

вызов функций CRI и CQS в спектральном калькуляторе

• 425.82 КБ • 50959 просмотров

Получил массу удовольствия, интересные обе функции, даже не знаю какая больше нравится, все-таки наверное CQS.

При запуске с пустым окошком Input - выводятся примеры из жизни. Особенно радует печатный цех в Очаково, хуже чем у меня в офисе в глухом темном коридоре, я говорил Дюнину, что спектр просто ужасен и при такой адаптации с цветом работать нельзя нормально, но вот так в цвете тогда еще не мог наглядно показать. Цифры хорошо, но когда еще и наглядно видишь разницу в цветопередаче - тоже актуально, а то народу трудно втолковать, что за CQS да еще со всякими цифрами в окончательном результате. И ведь не грустно даже глядя на все это, что в Очаково печатного цеха больше нет Там же и лампы 850, которыми Гейдель зачем-то укомплектовывал Sunday. Тоже дрянь порядочная, даже на светодиодах если постараться можно лучше светильник собрать.

Если есть вопросы по CRI и особенно по новомодному и крутому CQS (светотехники его больше уважают и есть за что) - отвечу, пока в теме, и формулы не испарились из головы. CQS вообще на колориметрическом форуме никогда не упоминался, а вещь знатная, рекомендую.

Несколько подробностей о том, что обозначают рассчитываемые индексы выводится в поле Output. Визуализация очень наглядная - ряд образцов CRI, освещенных референсным иллюминантом и впритык ниже для сравнения те же образцы под тестируемым иллюминантом. Затем так же ряд образцов CQS:

работа функций CRI и CQS

• 260.87 КБ • 51026 просмотров

Ниже выводится ab-проекция качества света для первого образца в списке, тоже сразу объективно на графике все хорошо видно, на сколько охват по образцам CQS попадает в целевой референсный иллюминант той же температуры:

цветовой охват при освещении тестируемым иллюминантом и референсным дневным светом с той же температурой

• 170.5 КБ • 50926 просмотров

Cпектральный калькулятор вычисляет так же Relative Gamut Area Index или Qd в терминологии CQS - скорее количественный, чем качественный показатель, определяет в процентах отношение площади ab-охвата под тестовым иллюминантом относительно референсного, может быть запросто более 100% у некачественных источников света и состарившихся ламп. Так для состарившихся ламп от температуры 6500 до 4850 GAI = 103% за счет прироста Chroma в желтой области и смещения тона hue в синей. А для позорных ламп с Qa менее 90 Qd может быть вообще 108%. Таким образом, отклонение Qd от 100 в любую сторону - говорит о снижении качества цветопередачи.
И в любом случае, индекс CRI (Ra) морально устарел, не надежен, легко обманывается даже светодиодами, поэтому рекомендую использовать надежные индексы CQS.

[mihas]

https://cielab.xyz/spectralcalc.php
Запрограммировал 4-5 февраля 2017 современную продвинутую методику оценки качества цветопередачи источников света IES TM-30-15. Надо сказать, что ребята из Illuminating Engineering Society славно потрудились над Method for Evaluating Light Source Color Rendition, там все по-взрослому: хромадаптация самая новая и крутая CIECAM02, 99 облучаемых спектральных образцов семи разных типов - это не то, что 8-14-15 образцов в старом и ненадежном Color Rendering Index. Интересно так же, что на границе между планковским черным телом и дневным светом в диапазоне 4500-5500К эти два иллюминанта усредняются, в старых методиках просто была граница на 4000К между тем и другим. Таким образом правильный естественный дневной свет D50 имеет высокий, но не 100% индекс, как раз за счет 50% примеси АЧТ в дневном свете в формулах методики. Много развернутых соображений про АЧТ, лампу накаливания и естественный дневной свет при адаптации представлены в этой теме.

Скриншот спектрального калькулятора с результатом работы функций оценки качества цветопередачи источников света.

• 35.93 КБ • 49222 просмотра

Спектры 99 образцов IES TM-30-15. Доступны так же в виде таблицы в спойлере "Колориметрический справочник"

• 355.15 КБ • 48476 просмотров

[makz]

Спасибо! Очень полезно

[StandardObserver]

Здравствуйте. Возник вопрос по индексам качества осветителей.
Для бытовой оценки фотографических отпечатков, напечатанных на домашнем фото-принтере, я приобрёл настольный светодиодный осветитель с ЦТ 5000К.
Чтобы узнать насколько хорошо осветитель соответствует моим целям я снял спектр его излучения (с помощью спектрофотометра X-Rite ColorMunki) и подал данные на вход spectralcalc. Вот что у меня получилось:

Оценка качества света лампы Remez 5000K

• 39.07 КБ • 43286 просмотров

По цифрам вроде бы всё здорово.
(Кстати, если говорить об IES TM-30-15, на какой из типов мне следует обратить внимание в первую очередь? Printed или же Color System?)

Вот, однако, SPD осветителя в сравнении с эталонным D50:

SPD Remez and Daylight D50

• 13.71 КБ • 43286 просмотров

(черная линия - эталонный D50, красная - исследуемый осветитель, нормировка на 560нм).
Очень хорошая аппроксимация между 420нм и 650нм (или чуть шире, если мы дадим небольшой допуск), но за этими границами плотность излучения спадает очень быстро в сравнении с D50.
Кажется, что из-за вот этих хвостов должна быть ощутимая разница между исследуемым осветителем и эталонным D50. Но тогда почему по индексам всё так хорошо?
Или же всё так хорошо потому, что если посмотреть на функции стандартного колориметрического наблюдателя, на эти диапазоны приходится не такая уж и большая доля (а индексы, я полагаю, так или иначе связаны с функциями наблюдателя)?
Подтвердите или развейте опасения.

[mihas]

Похоже действительно вы взяли хорошие лампы. Они уже как-то рассматривались в этой теме. Я сам пока их не видел, но то что мне прислали спектры (опубликованы по ссылке) - все очень достойно. К вам есть просьба - выложите плиз и ваш замер спектра, раз он у вас есть. Мне на память очень пригодится. И сразу после второго поста я вам дам уже все возможные права пользователя форума.
Для достижения хороших индексов качества цветопередачи не обязательно точно повторить SPD спектра дневного света, этого никто не может пока воплотить в лампах. В идеале бы да - повторить бы безупречно, но на практике требования чуть ниже, методики не оценивают совпадения графиков, да считают естественно при участии кривых CMF Standard Colorimetric Observer, куда ж нам без функции стандартного наблюдателя CIE.

[StandardObserver]

К вам есть просьба - выложите плиз и ваш замер спектра, раз он у вас есть.

Вот замер спектра:

Для достижения хороших индексов качества цветопередачи не обязательно точно повторить SPD спектра дневного света, этого никто не может пока воплотить в лампах. В идеале бы да - повторить бы безупречно, но на практике требования чуть ниже...

Я вот ещё что подумал. Ведь осветитель я использую не для освещения всего подряд, а конкретно для контроля отпечатков. Соответственно базовые "константы" у меня это бумага и CMY-колоранты.
Т.е. если, например, я хочу совсем быть уверен в том что осветитель (для моих целей) ведёт себя не хуже D50, то я мог бы замерить спектры отражения чистых колорантов в максимальной их плотности на бумаге и, допустим, посчитать цвет под осветителем D50 и под моим, и найти разность. Если я правильно понял, то в этом мне поможет CII метрика. Я не совсем разобрался, можно ли в калькуляторе посчитать CII между D50 и моим спектром? И не совсем понятно даст ли это что-то, т.е. можно ли как-то оценить максимальную разницу для любой комбинации CMY зная разницу для базовых колорантов в отдельности. Или без замера комбинаций не обойтись? Если так, то наверное мне проще подать данные замеров всех плашек, которые использовались для построения профиля принтера.

[mihas]

Все верно: методики оценки качества света так и делают, считают два раза - по референсном дневным светом и под изучаемым спектром. Причем температура дневного света подбирается такой же, как у изучаемого источника. А в случае с низкими температурами (дневной свет актуален начиная лишь с 4000К) - за референс берется Планковское черное тело или АЧТ.
Также для просмотра изображений мы можем строить профиль принтера под заданный спектр осветителя, спектральный калькулятор дает такую возможность - ввести произвольный спектр в селекторе иллюминанта (там где по умолчанию всегда D50). Подобное бывает востребовано, когда мы например готовим оттиски для просмотра на выставке с известным нам спектром ламп, максимально точная цветопередача будет обеспечена именно под заданными лампами, а не под дневным светом. Также как и кривые CMF стандартного наблюдателя CIE - спектр иллюминанта напрямую задействуется в расчете цвет отраженки.
Сравнить тоже не сложно, считаем цвет из спектров отраженки под нашим иллюминантом и под D50 и сравниваем полученные лабы между собой, в спектральном калькуляторе даже отдельная галочка есть в первом спойлере - произвести сравнение двух последующих далее вычислений цвета. Как раз для подобных отладок.

можно ли в калькуляторе посчитать CII между D50 и моим спектром?
Нет, к сожалению просто так нельзя. Но не страшно. Берутся совсем разные спектры, все сильно отличные от референсного, чтобы поймать краску на непостоянстве. Ваш спектр на столько близок к D50, что CII будет считай нулевым. CII использует хроматическую адаптацию, то есть не сравнивается просто разница цветовых координат - она будет чудовищна для разных иллюминантов, нет - сравниваются результаты адаптации. Именно в этом кардинальное отличие формулы CII от Tone Stability без хромадаптации, в пользу первого конечно. Чтобы изучить CII ваших красителей на вашей подложке - не нужен спектр, крайне близкий к референсному, считайте как есть среднее отклонение для всех не-D50 иллюминантов, и сравнивайте с другими красками и их CII - так это работает. Одна подсказка есть: CII большого цветового охвата выше чем CII маленького, поэтому например сравнивая по CII разные цветопробные принтеры - нужно обеспечить равные условия сравнения, иначе получится, что принтер с самым большим цветовым охватом - самый плохой, а это не так. Каждый принтер имитирует одинаковый заданный охват, например фогры 39, и вот тогда в одинаковых охватах можно объективно смотреть на разницу в CII той или иной краски на той или иной подложке.

[StandardObserver]

... температура дневного света подбирается такой же, как у изучаемого источника ... считаем цвет из спектров отражёнки под нашим иллюминантом и под D ...

В общем так и сделал. С галочкой у меня правда не срабатывало, но не важно. Просто два раза посчитал цвет из спектров патчей. Один раз под D (с CCT как у моего), другой - под своим, оба с хром-адаптацией CIECAM02, и вставил данные в Color Difference калькулятор.

Для 1120 патчей моего профиля получилось

	Delta E 1976	dE 1994 (Arts)	Delta E 2000 (1:1:1)	dE 2000 (Offset)
Aver:	0.68	0.34	0.36	0.53
Max:	2.03	0.95	1.13	1.69

Патч с самой большой ошибкой dE 2000. Можно было бы проанализировать и глубже, но для любительских целей с такими dE, думаю, можно существовать спокойно.

[mihas]

Спасибо за проведенное исследование! Да я тоже примерно так бы и сравнивал, посмотрел бы на максимальные дельты, хорошо что вы ее привели, вот она визуально как выглядит:

Дельта 1.69

• 26.2 КБ • 43233 просмотра

То есть на глаз не различишь. Все по честному, с такими лампами вы можете работать с цветом так же эффективно, как с дневным светом. Попробуйте еще пообращать внимание на баланс серого, например те же 950 филипсы и джасты активно так перекрашивают у эпсонов серый в сравнении с дневным светом. Если под вашими лампами и дневным светом серый не гуляет, как и на скрине - это просто супер! Напишите про визуальную оценку серого, очень любопытно, и это будет крайне значимая информация, ибо тут самый тонкий момент с цветопробой: глаз на столько чувствителен в нейтрали, в сером, что тут отсутствие мелких цветовых ошибок - это будет ну очень здорово!

[StandardObserver]

С этим сложнее, так как нейтраль у меня в профиле не оптимизирована. Соответственно серый клин у меня не идеальный, а немного подцвечивает.
Поэтому я поступил так. Я распечатал серый клин и плашки с шагом 5 по L, и вечером при свете светильника составил себе пометки о том как это воспринимается (такого плана: градации 90-95 слегка отливают маджентой, далее до 60 - слегка жёлтым, и т.п.). Далее я сравнил визуальные ощущения днём при естественном свете с записанным (пришлось дождаться нужного света, я даже специально замерил спектрофотометром, чтобы было около 5000К), и ещё раз просмотрел вечером при свете светильника.

Визуальное восприятие нейтрали по итогу практически идентично, т.е. все вот эти отклонения я вижу как днём, так и при свете светильника, и с одинаковым тинтом.
Возможно есть небольшой уклон нейтрали в жёлтый при свете светильника, но вот прямо с полной уверенность этого сказать я не могу.
В нейтрали, если память не изменяет, цветоразличение у нас может достигать dE = 0.5, тогда наверное отличия, если они и есть, не превышают субъективно 0.5-1 dE.

[mihas]

Я вас поздравляю с хорошими лампами, и спасибо, что поделились и соображениями и спектрами! Еще раз убедился, что лампы по технологиии SunLike - хорошая штука, а Remez как производитель всплывает в моем общении с разными людьми уже в третий раз.
Я бы еще вот как сделал - просто отходил бы в комнате в дальний угол с лампами, смотрел на цвет, и не отрывая глаз перемещался бы на лоджию под натуральный дневной свет. Я обычно так с цветопробами и делал, чтобы уловить нюансы смены освещения: ходил от одного света к другому, глядя на образец. Мы не запоминаем в точности оттенки, но при быстрой плавной смене осветителя не отрывая глаз от объекта - можем достаточно уверенно оценить, происходит ли какое-то видимое смещение цвета при смене условий просмотра.
Тоже как и вы свету внимание много уделяю: во всяком случае не работаю с оттиском и монитором ночью при плохих лампах, в дневное время стараюсь оценивать у окна нюансы. Я не изолируюсь от дневного света при работе за монитором, никакого дискомфорта от адаптации к дневному свету не ощущаю: просто покалибровал монитор и так и сяк, кривые vcgt дорихтовал до какой-то запредельной точности, очень приятно видеть без существенных отличий рядом монитор и оттиск днем.

[StandardObserver]

Я бы еще вот как сделал - просто отходил бы в комнате в дальний угол с лампами, смотрел на цвет, и не отрывая глаз перемещался бы на лоджию под натуральный дневной свет.

Тут такой ещё момент, что у меня серый клин по разному выглядит при дневном свете, в зависимости от цветовой температуры (при более высоких становится более нейтральным). Видимо сказывается непостоянство цвета колорантов (у меня только CMY, без К и без серых). Т.е. для честного сравнения мне приходится дожидаться нужного режима дневного света (с близкой цветовой температурой). Но вот я дождался такого режима. Свет из окна по замеру ~50 тыс. люкс, светильник на максимуме в 5см от излучателя даёт ~15 тыс. люкс. В глубине комнаты я держу светильник в руке над образцом (свет светильника доминирует по яркости) и не отрывая взгляда медленно отступаю к окну (где доминирует уже естественный свет) и плавно убираю светильник. Всё это время образец визуально вообще не меняется. Но я вижу изменения, когда дневной свет заметно отличается (например температура 5600-5700К, вместо 5000K вполне достаточно, или освещённость сильно разная).

[mihas]

Интересно!
Я часто ловил себя на том, что время суток мне не очень важно и перемены температуры естественного дневного света мне не мешают хорошо адаптироваться. Но конечно могут и помешать. Редко бывает так, что постоянно менятся солнце то прямое, то за облаками, вот этот перепад мешает. Во всех остальных случаях с дневным светом работать с монитором и отраженкой в сравнении мне очень удобно.

[mihas]

Для тех, кто интересуется новой технологией светодиодов марки SunLike - коллега наснимал несколько спектров разных ламп по такой технологии. Потолочные светильники Gera, настольная лампа Agger, лампы REMEZ с цоколем E27. Все их объединяет прорывная технология SunLike, отдающая показатель fidelity index по IES TM-30-15 около 96-98 - с такими показателями качества освещения с цветом профессионально работать можно и нужно.
Прикладываю все спекры что у меня есть, снятые двумя приборами - ColorMunki и i1 от Иксрайт.
Также в этом топике уже публиковались спектры светодиодов по технологии SunLike сборки Remez. И несколькими постами выше вы уже видели тоже был спектр.
Несколько развернутых соображений про АЧТ, лампу накаливания и естественный дневной свет при адаптации представлены в этой теме.

[nik.bernadsky]

Добавлю сюда спектры в картинках (я - тот самый коллега)