高 CRI と低 M/P 比: LED 照明で両方を実現できますか?
最近、照明デザイナーから、お客様から 2 つの要望がある仕事について教えていただきました。アートワークを正確にレンダリングするには、ギャラリーの照明は少なくとも 95 CRI である必要があります。訪問者の健康を守るためには、ブルーライトへの曝露を減らす必要がありました。これら 2 つの要求は互いに矛盾します。この記事では、その理由と解決策について説明します。
2 つの有用な尺度の不一致
低い M/P 比と高い CRI の両方が理想的です。問題は、単一の静的光源で両方を達成するのが物理的に難しいことです。その理由を理解するには、各メトリクスが実際に何を測定するのかを把握する必要があります。
光源の CRI が高い場合、参照光と比較したときにオブジェクトの色が正確に明らかになります。 90 点以上のスコアは例外的とみなされます。これは、美術展、小売店の展示、医療検査など、色の忠実性が重要な状況では非常に重要です。
概日リズムに対する光の考えられる影響は、明所視ルクスに対するメラノピックルクスを表す M/P 比によって測定されます。知覚される明るさに比べて青色光エネルギーが少ないことは、M/P 比が低いことによって示されます。これは病棟、寝室、夜間に使用されるあらゆるエリアに当てはまります。
トレードオフの物理学-
LED照明の製造プロセスが紛争の原因となっている。約 0.12 という非常に低い M/P 比は、狭い590nmスペクトル。明るさを測定する明所視曲線はそのエネルギーの大部分を占めますが、覚醒を引き起こす青色光を測定するメラノピック曲線はほとんど占めません。ただし、この琥珀色の LED は演色性が低いため、一般照明には適していません。
メーカーは CRI を高めるためにさらに波長を追加する必要があります。暖色系の演色性は、赤と深い赤によって強化されます。寒色系のトーンは、シアンとブルーの波長によって埋められるスペクトルのギャップの影響を受けます。追加の波長が追加されると、スペクトルがより充実し、CRI が上昇します。ただし、メラノピック曲線の下のエネルギーも増加します。
これは直接でした波形照明によるテスト。彼らは、完璧な CRI 100 のハロゲン ランプと、CRI 値 82、91、97 の 3000K LED ランプ 3 つを比較しました。データでは、M/P 比 0.513、0.546、0.548、0.581 が見つかりました。 CRIの増加に伴いM/Pレシオも上昇した。より大きなスペクトルには常により多くの青色光エネルギーが存在します。
静的な選択の限界
単一の静的光源では、この物理的な制限により妥協が必要になります。高-CRI、高-M/P ランプにより、優れた色とより優れた概日刺激が提供されます。ブルーライトは低-CRI、低-M/Pランプで軽減されますが、色が間違っていて生き生きとして見えません。
この重要性は病院の病室で実証されています。午前 10 時に皮膚の色調と創傷治癒を効果的に分析するには、医師は次のことを行う必要があります。95CRI4000Kで明るい。注意力を促すには、ライトの M/P 比を大きくする必要があります。午後 10 時に快適な睡眠を促進するには、同じ患者に、M/P 比が低い 2700K で 95 CRI の光が必要です。同じ日の同じ部屋には、2 つのまったく異なるスペクトル要求があります。
ダイナミックホワイトライティングが答えです
このジレンマの解決策は、光を静的であると考えるのをやめることです。冷白色 LED と温白色 LED をマルチチャンネル LED システムで組み合わせて、調整可能な白色とも呼ばれる動的な白色を生成します。-プランク曲線に沿って任意の色温度を作成するには、制御システムが混合を変更します。
調整可能な白色システムを 4000K から 2700K に調光すると、青色のスペクトル内容が大幅に減少します。放出される短波長エネルギーが少なくなるため、M/P 比は自然に低下します。-この光は概日効果が大幅に少なく、2700K では視覚的に暖かく感じられます。 4000K では、より視覚的に魅力的でクールです。
最大の利点は、CRI がスペクトル全体にわたって高いままであることです。 M/P 比は色温度に応じて変化します。適切に設計された調整可能な白色システムでは、2700K から 5000K まで 90 CRI 以上を維持できます。{1}
サーカディアンデザインのフレームワーク
場所ごとに異なる照明スケジュールが必要です。以下にリストされている推奨事項は、設計仕様の基礎として機能します。
オフィス環境では、注意力を高めるために、午前中は最低 90 CRI で 4000K、夕方には 3000K の恩恵を受けます。医療施設の病室では、検査中は 1 日を通して 4000K ～ 5000K、午後 8 時以降は 2700K を使用し、全体を通じて少なくとも 90 CRI を使用する必要があります。営業時間中、アート ギャラリーや小売店は 3500K から 4000K の間で使用でき、イベントが夕方に開催される場合は暖かい色調に切り替わります。すべての設定を 90 CRI 以上にすると、住宅の寝室では午前中に 4000K、日没後には 2700K 以下を利用する必要があります。
ダイナミックな白の設置用の製品を選択する場合は、色温度範囲全体にわたって CRI が 90 以上を維持していることを確認してください。制御システム (DALI、DMX、またはワイヤレス プロトコル) との互換性をチェックし、調光範囲を確認します。さらに、すべての調光設定で、ドライバと LED の組み合わせが真のちらつきのないパフォーマンスを生み出すことを確認してください。-
低い M/P レシオと高い CRI のどちらを選択するかは、もはや議論の余地はありません。単一の静的電球で両方を同時に配信することはできません。ただし、インテリジェント システムは、1 日のさまざまな時間帯で両方を提供し、適切なスペクトルを適切な時間の適切なアクティビティに一致させることができます。
よくある質問
Q: 高 CRI LED は本当により多くのブルーライトを生成しますか?
A: 通常、CRI が高い LED はより完全なスペクトルを持ち、同じ色温度ですべての可視波長にわたってより多くのエネルギーが含まれます。テストの結果、これにより、CRI の低い LED と比較した場合、M/P 比が若干大きくなることがよくあります。重要ではありませんが、その違いは測定可能です。
Q: 非常に低い M/P 比と 95 CRI の LED 電球を 1 つ入手することは可能ですか?
A: まったくありません。高 CRI のフルスペクトルを生成する仕組みにより、青色の領域にエネルギーが必然的に追加されます。高 CRI 2700K 電球は、2700K のような暖色系の色温度では青色の含有量がすでにかなり低いため、M/P 比がかなり低くなります。これは 4000K 付近で達成するのがはるかに困難になります。
Q: 寝室の理想的な M/P 比はどれくらいですか?
A: 夜間に使用する場合は、温度 2700K 以下の温白色電球をお選びください。これらの色温度では M/P 比は当然低くなり、通常は 0.45 未満になります。その秘密は、夜が近づくにつれて暖かく、M/P の低い光を利用し、日中は涼しく、M/P の高い光を利用することです。
Q: スマート電球は M/P と CRI の間の問題を解決しますか?
A: 消費者向けスマート電球の大部分で使用されている調光から暖色への変換方法では、調光すると色温度が下がりますが、すべての設定で優れた CRI が保証されるわけではありません。スペクトル全体にわたって特定の CRI を備えた特殊な調整可能な白色システムは、プロフェッショナルなプロジェクトで色品質と概日影響の両方を制御するための信頼できる方法です。
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ケビン・ラオ
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