CRI为何过时:TM-30是衡量色彩质量的新标准

TM-30采用99种颜色样本,而非CRI的8种,为现代LED照明规范提供了更精确的色彩保真度(Rf)和色域(Rg)测量。

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CRI为何过时:TM-30是衡量色彩质量的新标准

XHLWX (led-project-light.com) 是一家位于中国的定制室内LED照明制造商,我们的工程团队定期与欧盟和美国的照明设计师进行咨询,他们正面临着过时照明指标的挑战。几十年来,显色指数(CRI)一直是衡量色彩质量的主要指标。然而,随着现代LED技术在色彩细微之处和光谱工程方面的进步,CRI已不再适用。它是一个来自LED时代之前的过时指标,无法捕捉光源的真实视觉表现。照明行业现在正转向IES TM-30-20,这是一个全面的双指标系统,能更准确、更有用地表征光源如何呈现色彩。对于当今商业、零售或建筑项目中的照明设计师来说,理解这一转变至关重要。

发生了什么变化——以及为什么现在如此重要

最初的显色指数,定义于CIE 13.3-1995,是为了评估白炽灯和荧光灯光源而开发的。其方法是将被测光源与参考光源(如黑体辐射器或日光)进行比较,仅使用八种柔和色调的测试色样(TCS),编号为R1至R8。这八个样本的平均表现产生了总显色指数(Ra),满分为100。

问题是双重的。首先,这八个样本的饱和度都很低,这意味着它们无法代表现代室内设计、零售展示甚至自然环境中常见的鲜艳色彩。其次,衡量饱和红色表现的关键R9值并未包含在总Ra分数中。一个光源的Ra可能达到95,但R9只有10,这将导致肤色、红肉和深色木饰面的显色效果极差。LED制造商可以通过优化其光谱功率分布(SPD)来在八个柔和色样本上表现良好,同时忽略在更饱和色彩上的表现,从而“玩弄”这个系统。

这就是为什么IES(北美照明工程协会)引入了TM-30。该方法于2015年首次发布,并更新至TM-30-20,它使用99个颜色评估样本(CES),这些样本更能代表真实世界的色彩。它还提供了两个关键指标,而非一个:

  • Rf(保真度指数): 这类似于CRI,衡量渲染色彩与参考光源的平均接近程度,范围为0-100。由于它使用了99个多样化的颜色样本,因此它比CRI(Ra)更能稳健可靠地衡量色彩保真度。
  • Rg(色域指数): 这衡量了99个颜色样本饱和度的平均变化(即“鲜艳度”或“灰度”)。Rg为100表示饱和度没有平均变化。Rg > 100表示色彩平均而言更饱和或更鲜艳。Rg < 100表示色彩饱和度较低或更柔和。

现在,这一点比以往任何时候都更重要。由于LED技术允许精确的光谱调谐,TM-30使设计师不仅可以指定准确性(Rf),还可以指定所需的鲜艳度(Rg)。博物馆可能需要Rf为95和Rg为100以实现完美的真实性,而高端杂货店可能更喜欢Rf为90和Rg为108,以使新鲜农产品看起来更具吸引力。CRI根本无法提供这种程度的设计控制。

标题背后的技术细节

为了理解实际差异,请考虑为德国一家建筑事务所设计的高性能线性LED灯具的规格。照明设计师不应再仅仅接受提交文件上的“CRI 90+”。相反,现代规格表应提供一套完整的性能数据,这些数据可以在照明设计模拟中进行验证。下表概述了照明设计师应要求提供的关键参数。

参数规格行业标准(基准)照明设计师注意事项
色彩保真度 (TM-30 Rf)92高品质空间 >= 90Rf是比CRI更可靠的保真度指标。
色域 (TM-30 Rg)103大多数应用 95-105Rg超过100表示平均饱和度增加。
CRI (Ra) / R9>95 / >80Ra > 90 / R9 > 50仍需将CRI/R9作为次要检查。高R9对肤色至关重要。
统一眩光值 (UGR)<19办公室 <19 (EN 12464-1)对视觉舒适度至关重要;在DIALux中验证。
控制协议DALI-2 DT8 (可调白光)DALI-2 / 0-10V / CasambiDALI-2提供独立寻址和诊断功能。
LED芯片品牌Samsung LM283B+ PRO seriesSamsung / Bridgelux / Osram知名芯片品牌确保一致性和可靠性。
驱动品牌Tridonic GEN4Tridonic / Mean Well / Osram驱动器对寿命和性能的重要性不亚于芯片。
外壳防护等级IP44IP20 (一般) / IP44+ (潮湿)IP44防溅,适用于一般商业用途。
灯具长度定制 (例如,2245mm)项目特定定制长度允许与建筑无缝集成。
认证CE, RoHS, ErP, ISO9001CE, RoHS, ErP (适用于欧盟)确保合法市场准入和质量制造流程。
Need the DIALux evo file or IES / LDT data for this setup?Get lighting files →

这对照明设计师和采购商意味着什么

对于欧洲和美国的照明设计师、建筑师和电气承包商来说,向TM-30的过渡需要改变工作流程和文档。仅仅指定“CRI 90”的灯具不再是质量保证。这使得项目容易受到价值工程的影响,使用技术上符合CRI规格但视觉效果较差的劣质产品。

为了保护设计意图并确保客户满意度,照明设计师必须熟练掌握TM-30的语言。首要行动是更新规格文件,要求所有主要灯具提供TM-30-20数据。这包括要求提供完整的IES报告,其中包含色彩矢量图,而不仅仅是两个主要数字(Rf和Rg)。

如何为高端零售项目指定TM-30值?

对于高端时装精品店或展厅,色彩是业务驱动因素。您希望面料和材料能够准确呈现,同时具有鲜艳度以吸引顾客。一个稳健的规格将是:色温3000K,保真度指数Rf ≥ 90以确保色彩真实,色域指数Rg介于100和107之间以增加轻微的“鲜艳度”而又不显得不自然。对于特定的展示,如珠宝,您甚至可以提高Rg。关键是在规格中明确定义此意图,防止用可能具有95的暗淡Rg的标准CRI 90灯具进行替代。

忽略TM-30而仅使用CRI有什么风险?

最大的风险是期望与现实不符,导致客户不满意和可能需要返工。想象一下一个公司总部,建筑师指定了美国樱桃木面板。照明提交文件显示CRI 92的灯具,并获得了批准。然而,安装的灯具R9值很差,TM-30配置文件也不理想。结果是:昂贵的木面板看起来暗淡发黄,员工的肤色显得不健康。指定Rf ≥ 90和R9 > 50将完全避免这个问题,因为这些指标确保了饱和红色的良好呈现。

使用高TM-30评级的LED会影响我的项目能耗吗?

这是一个常见的担忧,但现代LED技术已在很大程度上缓解了这个问题。虽然过去高CRI光源的效率(每瓦流明)会显著降低(通常下降15-20%),但如今三星和Bridgelux等领先LED芯片制造商已将这种权衡降至最低。Rf 90+ LED与标准Rf 80+ LED之间的效率损失通常小于5-7%。高质量灯具现在可以轻松地同时提供卓越的色彩质量(Rf > 90)并满足欧盟ErP法规(EU)2019/2020等严格的能源法规,该法规强制要求高效率。您不再需要在节约千瓦时和卓越光质量之间做出选择。

合规性检查清单 (IES / LDT / DIALux / CE / RoHS / ErP)

对于欧盟或美国的任何项目,严格的合规性和验证流程至关重要。在评估潜在的照明制造合作伙伴时,请使用此检查清单:

  1. 光度文件: 制造商是否为每个产品配置提供完整的IES和LDT光度文件?这些是任何专业照明设计的基础数据文件。没有它们,准确的模拟是不可能的。

  2. 设计模拟: 您是否已将IES/LDT文件导入DIALux(欧洲行业标准)或AGi32以模拟照明方案?验证设计是否达到目标照度水平(例如,办公室500 lux)、均匀性和眩光等级(UGR < 19)。您的制造商应能为此过程提供支持。

  3. TM-30数据: 制造商是否提供完整的TM-30-20报告,包括色彩矢量图?不要只接受Rf和Rg值。完整的报告确认了数据的有效性,并提供了对特定色彩如何呈现的更深入见解。

  4. 法规合规性: 对于欧洲市场,要求提供符合CE、RoHS(指令2011/65/EU)和最新ErP生态设计法规(EU)2019/2020的合格声明(DoC)。这是市场准入的不可协商的法律要求。

  5. 质量体系: 制造工厂是否持有ISO9001:2015认证?这表明对质量管理、过程控制和持续改进的承诺,从而降低产品缺陷的风险。

常见问题

问:“好”的TM-30分数是多少?

答:这取决于应用。对于色彩准确性至关重要的普通办公室和建筑照明,保真度分数Rf ≥ 90和色域分数Rg介于95和105之间是一个很好的目标。对于希望增强鲜艳度的零售或酒店环境,Rg高达110可能更理想。Rf低于85通常被认为不适合专业应用。

问:我可以将CRI值转换为TM-30值吗?

答:不能,无法进行直接的数学转换。CRI仅根据8个柔和色样本计算,而TM-30的Rf指标使用99个多样化样本。一个灯具可以被设计成在8个CRI样本上得分很高,但在其他91个样本上表现不佳。这就是为什么您必须直接向制造商索取完整的TM-30数据以进行准确评估。

问:TM-30是否完全取代了CRI?

答:官方而言,IES推荐TM-30作为首选方法。然而,CRI仍然在行业中根深蒂固,并出现在许多数据表中。对于照明设计师来说,今天的最佳实践是同时要求两者。使用TM-30指定您的主要要求(例如,Rf ≥ 90,95 < Rg < 105),并使用CRI作为次要检查,特别是要求最小R9值大于50。

问:TM-30与新的欧盟ErP法规有何关系?

答:它们衡量的是灯具性能的两个不同但同样重要的方面。ErP生态设计法规(EU)2019/2020主要关注能源效率(以lm/W衡量)和功耗。而TM-30则定义了光的质量。一个合规的灯具必须满足ErP的高效率目标,同时还要提供您的TM-30规格所定义的高质量色彩渲染。

联系我们的工程团队

在XHLWX (led-project-light.com),一家位于中国的定制室内LED照明制造商,我们相信为照明设计师提供正确的数据会带来卓越的项目成果。从CRI到TM-30的转变是照明行业向前迈出的重要一步,它使得设计方法更加精确和有目的。如果您需要指定具有TM-30性能保证的灯具,需要定制长度的外壳,或者在您的下一个欧盟或美国项目中需要DIALux模拟和完整光度文件的支持,请联系我们的工程销售团队:len@led-project-light.com。

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