Többszempontú színpreferencia vizsgálat a fényforrás színességi koordinátájának elhelyezkedése alapján Szabó Ferenc, Csuti Péter, Schanda János Pannon Egyetem, Veszprém
Világítástechnikai Ankét, 2011.10.05., Budapest
Tartalom
A színminőség kérdése, mérőszámai Színességi koordináták elhelyezkedése Kísérleti elrendezés Eredmények Konklúzió
A színminőség kérdése, mérőszámai
A színminőség kérdése, mérőszámai
NIST: Colour Quality Scale
15 viszonylag telített Munsell színminta alapján értékel. Színkülönbségek számítása egyenközű CIE 1976 L* a* b* színingertérben. Negatív Qa értékek elkerülése utólagos nemlineáris transzformációval:
Rout = 10 ∗ ln[exp( Rin / 10) + 1]
Von Kries --> CAT02 adaptációs transzformáció Különbség a színezet és króma menti eltolódások között, valamint a króma menti eltolódás irányának figyelembe vétele
Qa: általános színminőségi index + kiegészítő metrikák:
Qf:
színhűség (fidelity) index Qp: színpreferencia index Qg: színkészlet (gamut area) index Davis W, Ohno Y. Toward an improved color rendering metric. Fifth International Conference on Solid State Lighting, Proc. SPIE, 5941, 59411G, 2005.
A színminőség kérdése, mérőszámai
Kontrasztészlelet index - Feeling of Contrast Index (FCI)
4 darab, viszonylag telített színminta alapján meghatározott színkészlet nagysága a referencia (D65) megvilágító alatti színkészlet nagyságához képest. CIE kromatikus adaptációs formula (CIE 109-1994) használata a tri-stimulusos értékek referencia fényforráshoz transzformálásához. A színkészlet nagyságának számítása a CIELAB színingertérben (vagy a CIECAM02 színmegjelenési modellben) ábrázolt elhelyezkedés alapján.
R5R4/12 (5R4/12)
4.5PB3.2/6 B (4.5PB3.2/6)
G (5.5G5/8) 5.5G5/8
Y5Y8.2/10 (5Y8.2/10)
L*
Y R
G
1, 5
G (T ) ⋅100 FCI = G (D65) Hashimoto K et al. “New Method for Specifying Color-Rendering Properties of Light Sources Based on Feeling of Contrast” Color Research and Application 2007; 32: 361-371
a*
B b*
Színességi koordináták elhelyezkedése CIE x-y 0,48
Superbalox 4x60W
0,4
CIE x-y
D65 FCI max, duv>0 - Meas
FCI max, duv>0 - Meas
FCI max, duv>0 - Meas
FCI max, duv<0 - Meas
Qg max, duv<0 - Meas
Qg max, duv>0 - Meas
ipRGC max - Meas
S(l) max - Meas
max Ra
Planckian radiators
Qg max, duv<0 - Meas
Qg max, duv>0 - Meas
Max Ra - Meas
Planckian radiators
0,38
Enhanced chroma - 1
Enhanced chroma - 2
5000K
0,43
0,36
2800K
duv > 0
2600K
0,45
0,38
duv < 0
0,38
x
0,43
0,34
CIE x-y
Solux 4100K
FCI-max, duv<0 - Meas
FCI max, duv>0 - Meas
ipRGC max - Meas
S(l) max - Meas
Planckian radiators
Qg max, duv>0 -0,32 Meas
Qg max, duv<0 - Meas
Max Ra - Meas
duv > 0
6000K
duv < 0 0,3 0,25
0,48
y
0,33 0,33
duv > 0
y
y
3720K
0,27
0,29
x
0,31
0,4 4000K
2700K
6500K
3000K
duv < 0
0,35 0,35
0,37
0,39
x
0,41
0,43
0,45
0,33
0,35
Kísérleti elrendezés Referencia
•
Megfigyelési távolság: 55 -60 cm
•
Átlagos fénysűrűség: 170 cd/m2
LED
LED színképi teljesítmények 0,02 0,018 0,016
absolute SPD
0,014 0,012 0,01 0,008 0,006 0,004 0,002 0
380
430
480
530
580 630 wavelength [nm]
680
730
780
Tesztminták
Kérdőív Színi megjelenés értékelése 10 szempont szerint
A szakaszt a megjelenésnek megfelelően kell elmetszeni.
Kérdőív Színi megjelenés értékelése összehasonlítással
A szakaszt a megjelenésnek megfelelően kell elmetszeni. A színezeti körön a teszt illetve referencia fényforrás alatti megjelenéshez legközelebb álló színmintát kell megjelölni.
Megfigyelők •
Fiatalok (20 – 35 év között): 20 férfi, 20 nő
•
Idősek (65 év felett): 10 férfi, 10 nő
•
Összesen 60 megfigyelő
Kettesy látásélesség teszt
Farnsworth Munsell 100 Hue színlátás teszt
Eredmények – észlelt világosság fiatalok
Fényforrások: #1 – max FCI, duv<0 #2 – max FCI, duv>0 #3 – max Qg, duv<0 #4 – max Qg, duv>0 #5 – max Ra #6 – megnövelt színkészletű lámpa #1 #7 – megnövelt színkészletű lámpa #2
Eredmények – észlelt világosság idősek
Fényforrások: #1 – max FCI, duv<0 #2 – max FCI, duv>0 #3 – max Qg, duv<0 #4 – max Qg, duv>0 #5 – max Ra #6 – megnövelt színkészletű lámpa #1 #7 – megnövelt színkészletű lámpa #2
Eredmények – észlelt színesség fiatalok
Fényforrások: #1 – max FCI, duv<0 #2 – max FCI, duv>0 #3 – max Qg, duv<0 #4 – max Qg, duv>0 #5 – max Ra #6 – megnövelt színkészletű lámpa #1 #7 – megnövelt színkészletű lámpa #2
Eredmények – észlelt színesség idősek
Fényforrások: #1 – max FCI, duv<0 #2 – max FCI, duv>0 #3 – max Qg, duv<0 #4 – max Qg, duv>0 #5 – max Ra #6 – megnövelt színkészletű lámpa #1 #7 – megnövelt színkészletű lámpa #2
Konklúzió
Egyféle színminőségi metrika alapján történő fényforrás választás a felhasználó számára jelenthet különböző mértékű vizuális tapasztalatot. Valamely színpreferencia metrika szerint azonos értékkel rendelkező színképi teljesítményeloszlás nem feltétlenül szolgáltat ugyanolyan vizuális tapasztalatot => Szükség van a színminőségi metrika értékén kívül további kiegészítő információ közlésére!
Köszönöm a figyelmet!
A kutatás az SSL4EU – Szilárdtest fényforrások Európa számára című, 257550 szerződésszámú EU FP7-ICT-2009-5 projekt keretében valósult meg. This research was supported by EU FP7-ICT-2009-5 project (grant number: 257550) entitled Solid State Lighting for Europe (SSL4EU). @:
[email protected]
