石くれと砂粒の世界

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zoom RSS 演色性

<<   作成日時 : 2013/02/18 21:42   >>

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 「演色性」とは何を意味するのか、漢字から推測しにくい言葉ですが、照明用光源の分野においては重要な特性です。

 かなり古い話ですが、日本で蛍光灯が使われ始めた1950年代のことです。最初に一般の人が蛍光灯の照明に触れたのはデパートの売り場だったのではないかと思います。この蛍光灯の照明の下で選んだ服の色が帰って見ると違うというので不評を買ったことがありました。これがまさに演色性です。同じ問題は白色LED光源でも起こり得ます。

 一見同じ白色に見える光でもスペクトルが異なると、それで照らされた物体が反射する光の色は異なって見えます。自然光(太陽光)と蛍光灯やLEDなど人工の照明光とではスペクトルは同じではないので、色彩の違いに非常に敏感な人間が見ると、色の違いを感じることがよく起こります。

 太陽光とまったく同じスペクトルの光を人工で作るのは不可能ではないにしても大変です。例え自然光とスペクトルの異なる人工の光を使う場合でも、自然光で照らした場合と区別が付かなければ、上記のデパートでのショッピングでも問題は起きず実用的には問題がありません。このような光源を「演色性が高い」と言いますが、演色性を向上させるのが一般の照明用光源の技術的目標のひとつになります。このため演色性を定量的に定義し実用的に問題のないレベルを決めておく必要があります。

 演色性を定量的に示す方法については国際的にはCIEが1965年に取り決めを行い、日本ではこれに準拠したJIS Z 8726が定められています。
画像

 演色性を定量的に示す指数として演色評価数(Color Rendering Index、CRI)Rが定義されています。これは試験色を標準光源と試験光源で照明したときの色差ΔEを用いて次式で求められます。
  

 試験色は図のように15色が規定されていて、これにi=1〜15と番号を付けます。上式のRとΔEにはこの添え字iを付けて試験色ごとの値を評価します。図は大体の感じとしてご覧いただき、正確には標準の色票をお使い下さい。試験色のとくにi=1〜8は見た感じ純色より中間色が選ばれているようです。この辺りは長く十分な検討を経て決められたもので、演色性の評価にもっとも適した色が選ばれているはずです。

 JIS Z 8726にはこの15種類の試験色のスペクトルのデータとマンセル記号が載っています。図には番号とマンセル記号も併せて示しました。i=9以降にはマンセル記号の最後の数字クロマ(彩度を表す)が大きい色が多く、i=1〜8の色より鮮やかな色が多くなっているのがわかります。

 この各試験色に対する演色評価数Riを特殊演色評価数と言います。特殊演色評価数は色差がない(ΔE=0)とき、最大値の100となります。そしてもう一つ平均演色評価数Raという指数が定義されています。これはi=1〜8の特殊演色評価数の平均値です。
  
これは総合的な評価に使われます。そして追加のデータとしてi=9〜15の特殊演色評価数がやや極端な場合の評価としてそれぞれ必要に応じて単独で用いられます。

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