高演色LED照明

高 CRI LED 照明は、高い演色評価数(CRI) を提供する発光ダイオード(LED) 照明源です。

CRIは、理想的な光源や自然光源と比較して、物体の色を忠実に再現する光の能力を定量的に表すものです。一般的に、CRIは、白熱灯や太陽光などの一般的な基準光源と比較して、物体の色を「リアルに」または「自然に」表示する光源の能力を測る指標です。^[2]

許容できる CRI を効率的に達成することは、古い白熱電球を置き換えようとする最新の電球にとって最も難しい基準でした。そのため、マーケティングでは無視されることがよくあります (CRI 値は製品のパッケージにたまにしか表示されません)。^[要出典] CRI の高い電球は、白熱電球の適切な代替品になり得ます。ほとんどのLED ランプのCRI は 90 を超えません。たとえば、2016 年の Consumer Review に掲載されているトップの電球の CRI は 80 です。^[3]

2008年、米国エネルギー省は、効率基準を満たし、CRIが90を超える白熱電球の代替品を見つけるためにL賞を創設しました。 ^[4] 2011年8月3日、フィリップスがL賞の最初の受賞者として発表されました。^[5]

CRI は、光源と同じ相関色温度(CCT)の基準光源で照らされたときの8 つの CIE 標準色サンプル(CIE 1995) の色度の差から計算されます。相関色温度は通常ケルビンで測定され、特定の温度で放射する黒体によって生成される光の色を示します。色度の平均差が小さいほど、CRI は高くなります。CRI 100 は最大値を表します。CRI 値が低いほど、一部の色が不自然に見えることを示します。白熱灯の CRI は 95 を超えます。白色蛍光灯の CRI は 62 ですが、希土類蛍光体を含む蛍光灯はCRI 値が 80 以上のものもあります。^[2]

CCTが5000K未満の場合は、CRI計算手順で使用される基準光源は黒体放射体のスペクトルパワー分布（SPD）です。CCTが5000Kを超える場合は、太陽光の数学的モデルから計算された仮想SPDが使用されます。これらの基準光源は、それぞれ白熱灯と太陽光を近似するように選択されました。^[2]

2017 年に使用されている CRI 指標は、1974 年に CIE によって開発され、1995 年に若干更新されました。^[6]この指標には 2 つの主な欠陥があります。色の違いは不均一な色空間で測定されます。色サンプル セットには 8 項目しか含まれておらず、複雑なスペクトルを持つ照明をテストするには少なすぎます。照明メーカーは、サンプル セットに合わせて SPD を調整し、人工的に高い CRI を達成することができます。2015 年に照明技術協会(IES) は、新しい色空間と 99 個の色サンプルを使用する CRI 指標の代替品を作成しました^[7]。2017 年に CIE はほぼ同じ指標を発表しましたが^[8]、1995 年の CRI 指標を廃止しませんでした。

演色評価数（CRI）は、評価対象の光源と同じCCTを持つ基準光源で物体を照らし、15個のテストカラーサンプル（TCS）の色度の差によって決定されます^[9]。CRI値が高いほど、指数間の差は小さくなります。CRI値100は光源の最高の性能を示しますが、CRI値が低いと一部の色が不自然に見える場合があります。最も一般的に使用されるCRIの値はRaと呼ばれ、最初の8つの指数（R1-R8）の平均値です。あまり知られていませんがより正確なのは拡張CRI（Re）で、R1-R15の平均値を使用し、より多くの色のレンダリングを考慮に入れるため、より正確な色忠実度の尺度として機能します。

拡張CRIは、R1からR15の指数の平均です。特に、深紅や深青など、一般CRI（Ra）では考慮されない特定の彩度の高い色が考慮されます。したがって、映画/ビデオや医療用照明で重要な2つの色を表すR9やR12など、拡張CRIの特定のRi番号を確認することが重要です。したがって、演色評価数について話す場合、高CRIの定義はさまざまであり、一般CRI（Ra）との比較から始めて、拡張CRI（Re）の特定のRi番号を強調する方がよいでしょう。^[10]

CRI は、 CCTなどの基準光源への忠実度だけでは照明の品質を測れないため、問題視されてきました。 ^[11]さまざまな CCT が好まれており、ある CCT で 100 点を獲得しても、別の CCT で 100 点を獲得した場合と同じ照明品質であるとは限りません。2700 K の白熱電球や 1700 K のろうそくの光などの「暖色」の光の色は、4800 K の直射日光などのより中性的な白色光よりも簡単に再現できるため、通常、CFL や LED 電球などの代替光源では CRI 評価が高くなります。「暖色」の光 (より赤い) は、当然、色の再現性が低くなります。日没 (2000 K) と真昼 (5600 K) の世界を比較して考えてみましょう。^[12]

LED照明を映画やビデオのセットに使用しようとすると、問題に遭遇することがある。LED照明の原色の色スペクトルは、フィルム乳剤やデジタルセンサーの予想される色波長帯域と一致しない。その結果、光学プリントや、フィルムやビデオカメラの録画からデジタルメディアへの転送では、色の再現が予測できないことがある。映画フィルムに関するこの現象は、映画芸術科学アカデミーの科学スタッフが作成した一連のLED照明評価テストで文書化されている。^[13]

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