Chỉ số hoàn màu (CRI), nhiệt độ màu, thời gian chiếu sáng là những thuật ngữ được các nhà sản xuất sử dụng để quảng bá sản phẩm đèn led. Có những tranh luận xung quanh chỉ số hoàn màu và nhiệt độ màu đang diễn ra để bảo vệ bóng đèn sợi đốt và đèn led tiết kiệm năng lượng.
Chỉ số hoàn màu được các nhà sản xuất bóng đèn sử dụng.
Bạn đã bao giờ tự hỏi đằng sau những thuật ngữ về chất lượng ánh sáng trên có nghĩa là gì không?
– Chỉ số hoàn màu là gì? Tại sao nó quan trọng?
– Chỉ số hoàn màu CRI 80 đã tốt hay nên chọn loại có chỉ số CRI dưới 100?
– Chỉ số hoàn màu CRI là 100 có hoàn hảo hay không?
– Nhiệt độ màu và chỉ số hoàn màu có liên quan gì đến nhau không?
– Công nghệ đèn led sẽ ảnh hưởng đến thông số CRI như thế nào?
Chỉ số hoàn màu nào là hợp lý nhất?
Các thuật ngữ về kỹ thuật sẽ giúp chúng ta hiểu hơn các vấn đề liên quan đến chất lượng ánh sáng từ các loại đèn led, đèn Bulb, đèn CFL. Và sau đó bạn có thể quyết định chọn mua sản phẩm nào chỉ số hoàn màu tốt hơn.
Tìm hiểu về quang phổ ánh sáng
Ánh sáng chất lượng tốt là loại ánh sáng bao gồm nhiều màu sắc khác nhau. Màu sắc cầu vồng chúng ta nhìn thấy được là do ánh sáng bị tán sắc qua những giọt nước mưa. VIBGYOR là phiên bản tối giản gồm nhiều màu sắc khác nhau để tạo thành ánh sáng trắng. Các bạn cũng có thể nhìn thấy màu sắc cầu vồng qua đĩa CD. Khi bạn cầm đĩa CD trên tay và ánh sáng chiếu vào lớp hình lăng trụ và ánh sáng bị tán sắc thành nhiều màu khác nhau.
Các màu có thể nhìn thấy được của ánh sáng gồm: đỏ, cam, vàng, xanh lá cây, xanh nước biển, tràm, tím. Trong đó màu đỏ có bước sóng dài nhất và ít năng lượng nhất còn màu tím có bước sóng ngắn nhất nhưng năng lượng lớn nhất. Ngoài ra, trong 1 quang phổ còn chứa ánh sáng vô hình như các tia hồng ngoại, tia cực tím. Giống như tên gọi của chúng thì tia hồng ngoại đến trước ánh sáng đỏ và tia cực tím đến sau màu tím.
Đèn led là nguồn sáng tốt tạo ra ánh sáng có đầy đủ tất cả các màu. Và con người không cần đèn loại đèn hồng hoại hoặc đèn cực tím vì những màu sắc đó không nhìn thất được. Tuy nhiên, trên thực tế tia hồng ngoại và tia tử ngoại có thể làm hỏng rất nhiều đồ vật như: tranh vẽ, các món đồ nghệ thuật,…
Quang phổ bao gồm tia cực tím, ánh sáng hình thấy và hồng ngoại . Đối với mục đích chiếu sáng thì phần ánh sáng nhìn thấy là quan trọng nhất vì đèn hồng ngoại và tia cực tím sẽ làm hỏng nhiều đồ vật. Ngoài ra, tia cực tím còn gây hại cho da của con người. Bóng đèn sợi đốt sinh ra 95% năng lượng ánh sáng nằm trong phạm vi hồng ngoại vì vậy mà loại đèn này không đem lại hiệu quả năng lượng.
Quang phổ của ánh sáng.
Làm sao chúng ta nhìn thấy màu sắc?
Ánh sáng trắng là loại ánh sáng có tất cả các màu với tỷ lệ gần như bằng nhau. Khi ánh sáng trắng chiếu vào 1 vật thể hầu hết các màu sắc trong ánh sáng sẽ bị hấp thụ lại và không bị phản xạ. Vì vậy màu sắc của 1 vật thể được xác định bởi màu sắc của ánh sáng mà nó phản xạ lại mắt chúng ta. Tuy nhiên, quan trọng nhất vẫn là nguồn phát ánh sáng có phát ra tất cả các màu sắc của ánh sáng đó hay không.
Nếu nguồn sáng không có màu đặc biệt của ánh sáng thì vật thể có màu đó sẽ không được nhìn thấy với màu tự nhiên của chúng. Đây cũng là nguyên nhân tại sao đèn cao áp có khả năng tái tạo màu sắc kém. Ánh sáng từ đèn cao áp được gọi là ánh sáng phổ hẹp nó được cấu thành từ các ánh sáng màu vàng yếu. Khi vật thể có màu không phải màu vàng và được đặt dưới ánh sáng đèn cao áp thì các ánh sáng vàng sẽ được phản chiếu. Các sản phẩm đèn led tạo ra ánh sáng tự nhiên cân bằng tốt và chứa tất cả các màu sắc trong ánh sáng.
Thiết bị chiếu sáng và quang phổ ánh sáng
Đèn sợi đốt tại ra ánh sáng vàng ấm nhưng vẫn có đầy đủ các màu khác nhưng kém nhất về màu lục, lam và tím. Khi các vật thể có màu xanh lá cây, xanh dương hoặc tím đặt dưới ánh sáng đèn sợi đốt màu sắc sẽ bị biến dạng. Ngược lại, đèn led sẽ tạo ra quang phổ tốt hơn, sự cân bằng ánh sáng tốt, màu sắc tự nhiên của vật thể được tái tạo.
– Đèn cao áp có chỉ số hoàn màu kém là 25.
– Đèn thủy ngân khoảng 50
– Đèn xenon có chỉ số hoàn màu là 72.
– Đèn led và đèn compact có ánh sáng thay đổi và chỉ số hoàn màu giao động từ 75 đến 85.
Chỉ số hoàn màu CRI của từng nguồn sáng có thể đem ra so sánh khi hoạt động ở cùng nhiệt độ. Ánh sáng của đèn led hoạt động ở nhiệt độ thấp hơn so với bóng đèn sợi đốt. Do đó CRI 85 sẽ ước tính được hiệu suất của từng loại đèn. Có một số nghiên cứu khác có cái nhìn khác về tiêu chuẩn CRI về thực tế của ánh sáng.
Quang phổ ánh sáng và chỉ số hoàn màu
Chỉ số hoàn màu là thước đo mức độ chính xác của ánh sáng từ nguồn phát sẽ tái tạo lại màu sắc. Đèn sợi đốt có CRI 100 và được coi là điểm số hoàn hảo nhất.
Ánh sáng sợi đốt là nguồn sáng có CRI tốt nhất vì nó cung cấp tất cả các bước sóng của ánh sáng. 1 bóng đèn sợi đốt có thể so sánh với ánh sáng mặt trời và mặt trời là nguồn sáng tự nhiên có CRI 100. Đèn compact thường có CRI là 80.
Đây là 1 trong những lý do tại sao đèn compact không thể thế bóng đèn sợi đốt. Đèn compact có thể tạo ra ánh sáng ấm áp và để có được ánh sáng ấm này cần có 1 lớp thủy tinh phủ bên ngoài để hấp thụ ánh sáng ở 1 phần quang phổ và phát ra ánh sáng ở phần khác. Đây cũng chính là nhược điểm của đèn compact vì không đem lại hiệu quả chiếu sáng cao.
Các sản phẩm đèn led nằm trong phân khúc hoàn toàn khác vì màu sắc được tạo ra sử dụng công nghệ LED không giống công nghệ cũ. Đèn led là nguồn chiếu sáng lý tưởng cho các nhà máy, trường học, nhà kho, văn phòng làm việc,…
Các thử nghiệm trực quan đã chỉ ra rằng định nghĩa CRI cần phải được xem xét lại. Các nhà khoa học yêu cầu ác nhà quan sát đánh giá các bản màu được dùng để xác định chỉ số hoàn màu của đèn với các nguồn phát sáng khác nhau. Khi đem so sánh đèn led với đèn có chỉ số hoàn màu cao hơn đã cho kết quả rất ngạc nhiên. Định nghĩa CRI được biết đến vào thời kì phát minh ra đèn xenon. Chỉ số hoàn màu có 14 màu được chuẩn hóa trong đó chỉ có 8 màu đầu tiên trong bảng tham chiếu được đưa vào tính toàn CRI. Vì vậy có nhiều cuộc tranh luận đã diễn ra để thay đổi tiêu chuẩn phản ánh thực thế công nghệ chiếu sáng ngày nay.
Nhiệt độ màu là gì?
Nhiệt độ màu được mô tả là nhiệt độ của vật thể phát ra ánh sáng, chúng được mô tả thông qua sự tản nhiệt của toàn bộ vật thể. Khi nhiệt độ vật thể tăng lên nó bắt đầu phát ra ánh sáng trong 1 quang phổ liên tục. Bóng đèn sợi đốt 60W có thể nóng tới 3000 ° F và tạo ra ánh sáng có nhiệt độ màu là 3000K. Nhiều nguồn sáng nhân tạo của chúng ta không tạo ra ánh sáng bằng cách đốt nóng cho đến khi phát sáng giống đèn sợi đốt. Thay vì tạo ra 1 quang phổ liên tục, chúng sẽ tạo ra các vệt màu phản xạ.
Bảng nhiệt độ màu của bóng đèn.
Nhiệt độ màu tương quan là gì?
Đối với 1 nguồn sáng, nhiệt độ màu tương quan (CCT) được chỉ định dựa trên nhiệt độ màu vật thể. Đèn huỳnh quang ánh sáng trắng mát có CCT khoảng 5000K. Trong khi đó phổ ánh sáng của đèn khác với mẫu khá nhưng ở cùng nhiệt độ.
Màu sắc cũng ảnh hưởng đến bầu không khí của 1 không gian. Môi trường càng ấm thì nhiệt độ màu càng thấp, màu ánh sáng càng thấp. Khung cảnh càng lạnh thì nguồn sáng có nhiệt độ màu càng cao và càng mát. Chỉ số hoàn màu là yếu tố quan trọng nhất khi quyết định có mua nguồn sáng đó hay không. Vậy làm sao để nguồn sáng thể hiện được hình ảnh, màu sắc và độ tương phản tốt? Sự nhìn nhận trực quan càng dễ thì CRI càng thấp. Nhiệt độ màu cũng cần được theo dõi vì nó ảnh hưởng đến nhiệt độ trong không gian sử dụng.
Nhiệt độ màu liên quan gì đến đèn LED?
| Màu đèn | Nhiệt độ màu (Kelvin) | Đặc điểm và ví dụ | Tính từ phổ biến được sử dụng để mô tả ánh sáng | Địa điểm nên lắp đặt |
| Màu trắng ấm áp | 2700-3200K | Tương tự bóng đèn sợi đốt, ánh sáng màu vàng là tốt nhất để làm nổi bật màu da và màu sắc của đồ vật bằng gỗ | Thân thiện, ấm áp, gần gũi, thư giãn | Nhà ở, cửa hàng, khu vực tiếp tân, khách sạn. |
| Trắng tự nhiên | 4000-4500K | Tương tự như ánh sáng mặt trời buổi sáng sớm, đèn Xenon dùng trong ô tô | Đơn giản, tông màu tự nhiên | Văn phòng, đèn trường, khu vực ngoài trời |
| Ngày trắng | 5500-6000K | Ánh sáng ban ngày điển hình, Đèn flash, đèn Halogen | Ánh sáng sắc nét, hiệu quả, ánh sáng rực rỡ, ngoài trời tự nhiên | Cửa hàng bán lẻ, nhà máy in ấn, nhà kho, trường học, bãi đậu xe, chiếu sáng khu vực ngoài trời |
| Trắng mát | 7000-7500K | Độ tương phản tốt nhất nhưng ít làm sáng da, có thể cần trộn với ánh sáng từ đèn trắng ấm. | Ánh sáng rực rỡ, ánh sáng xanh | Các ứng dụng đặc biệt cần cường độ ánh sáng cao và thể hiện màu sắc tốt như phòng trưng bày nghệ thuật, bảo tàng, trưng bày đá quý và đồ trang sức |
Chỉ số hoàn màu CRI ảnh hưởng như thế nào đến việc mua hàng?
Vậy bạn cần bóng đèn có chỉ số hoàn màu là bao nhiêu? Nó phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng chiếu sáng của bạn. Bạn là chủ cửa hàng bán lẻ, đại lý xe hơi, bệnh viện, bãi đỗ xe hay nhà máy, trường học, văn phòng làm việc? Mỗi địa điểm sẽ có nhu cầu sử dụng bóng đèn có CRI khác nhau.
Đối với các cửa hàng bán lẻ, siêu thị thì các bạn nên chọn đèn có CRI cao là tốt nhất. CRI từ 80 trở lên là phù hợp nhất. Nếu không phải cửa hàng bán lẻ các bạn có thể chọn mẫu đèn có CRI từ 70 đến 80. Bạn sẽ thấy sự khác biệt rõ ràng giữa đèn có CRI 70 và đèn CRI 90. Khi quan sát một vật thể được đặt dưới các ánh đèn có CRI từ 70 đến 90 bạn sẽ nhận ra sự khác biệt. Hãy quan sát thật kỹ màu sắc của vật thể dưới từng ánh đèn và sẽ thấy sự thay đổi. Màu sắc sẽ sáng dẫn lên và trông rực rỡ hơn khi CRI tăng lên.
Đối với những địa điểm bán hàng thì đèn có CRI càng cao sẽ giúp mặt hàng trông sáng và rực rỡ hơn. Và từ đó thu hút sự quan tâm của người mua hàng hơn. Còn với nhà kho thì điều này không quá quan trọng. Các bạn có thể chọn lựa bóng đèn có CRI dưới 70.
So sánh đèn led, đèn cao áp Natri và đèn Metal Halide
Ba loại đèn cao áp.
Đèn cao áp Natri có chỉ số hoàn màu giao động từ 20 đến 40, nhiệt độ màu khoảng 2300K. Ánh sáng bạn nhìn thấy từ loại đèn này là ánh sáng màu vàng ấm và nó làm thay đổi màu tự nhiên của mọi thứ. Đây là một ví dụ cho đèn có CRI thấp và khi CRI cao màu sắc sẽ trông giống với tự nhiên hơn. Trong khi đó đèn Metal Halide có CRI tốt hơn nhưng vẫn thấp hơn so với đèn led. Vì vậy chất lượng ánh sáng của đèn Metal Halide hơn đèn cao áp Natri nhưng không tốt bằng đèn led.
Trên thực tế, bóng đèn Metal Halide khi mới mua về và đem ra sử dụng sẽ rất sáng. Nhưng sau 6 tháng đầu tiên với thời gian chiếu sáng là 12 giờ/ngày thì lumens sẽ giảm đi 20% và sau đó xuống chỉ còn 50% dù tuổi thọ chiếu sáng của nó là 15.000 giờ. Vì vậy sau 1 thời gian sử dụng chất lượng ánh sáng của đèn Metal Halide chỉ còn khoảng 50%.
Như vậy sử dụng đèn Metal Halide sẽ không đem đến hiệu quả chiếu sáng cao. Vì vậy sử dụng đèn led là lựa chọn tốt nhất, vừa tiết kiệm điện năng lại cho chất lượng ánh sáng tốt nhất.
Chỉ số hoàn màu khác gì nhiệt độ màu
Chỉ số hoàn màu là phép đo chất lượng ánh sáng khi chiếu vào vật thể.
Nhiệt độ màu cho phép đo màu của ánh sáng khi phát ra.
Một bóng đèn led hoặc một đồ vật cố định luôn có cả 2 yếu tố trên. Nó cho ra màu sắc và ánh sáng cụ thể và chất lượng cụ thể.