IES TECHNICAL MEMORANDUM TM-30-15

IES TECHNICAL MEMORANDUM TM-30-15
A IES – Illuminating Engineering Society publicou o Technical Memorandum TM-30-15 propondo uma nova forma para testar uma luminária.

Não se trata apenas de mais um índice que indica a reprodução de cores como os já existentes: CRI Color Rendering Index, criado pela CIE – Commission Internationale de l’Eclairage (Comissão Internacional de Iluminação); TLCI Television Light Consistent Index criado pela EBU – European Broadcast Union ou o NCQS criado pela ANSI, os quais objetivam um número, um percentual, sem informar o seu significado ou quais as distorções causadas pela luminária que está sendo testada.

O TM-30 mede a saturação e a tonalidade (hue) da cor e compara com um iluminador padrão, resultando em dois índices, um deles indica o deslocamento do vetor da cor e o outro indica a perda ou incremento na saturação.

Como exemplo, tomemos um tomate como o objeto a ser iluminado pela luminária a ser avaliada.
O resultado poderá ser como mostrado na figura a seguir.
160707 - Tomates
A luminária poderá causar duas alterações:
1. deslocamento na tonalidade da cor e/ou
2. alteração na saturação da cor.
Como consequências o tomate poderá parecer mais ou menos maduro (alteração da saturação) ou poderá parecer com um caqui ou com uma laranja (alteração na tonalidade da cor).

Cada um destes desvios da cor natural correspondente a uma diminuição na fidelidade de cor.

Um conceito natural importante a chamada fidelidade de cores e as métricas de fidelidade funcionam da seguinte forma:
eles consideram uma coleção de amostras de teste e para cada um, calculam a diferença entre a cor natural da amostra e a cor sob a fonte de teste.

Quanto maiores forem as diferenças de tonalidade e de saturação da cor, menor a pontuação fidelidade. Portanto, uma pontuação alta fidelidade nos diz que as cores percebidas estão muito perto de cores naturais, enquanto uma pontuação mais baixa nos diz que algumas mudanças de cor ocorrem.

No entanto, as métricas de fidelidade não discriminam entre vários tipos de mudanças de cor: referindo-se à figura acima, todos os quatro tomates apresentam um número igual de pontos de fidelidade (se eles são de igual magnitude), apesar de corresponderem a percepções muito diferentes!

Portanto, é fácil saber o que significa uma pontuação alta fidelidade, mas assim que a pontuação fica mais baixa as conclusões ficam imprecisas e qualquer tipo de mudança de cor pode acontecer. Isso é simplesmente o preço a pagar para tentar descrever uma fonte de luz com apenas um número, muita informação se perde!

O CRI passa a ser um exemplo bem conhecido de uma métrica fidelidade. Como tal, ela sofre de dois problemas. A primeira, que é inevitável, é que ele só responde a uma pergunta específica ( “são as cores as mesmas que as cores naturais?”), mas é muitas vezes necessário ter um significado mais amplo (como “Será que as cores parecem o melhor?”).

A segunda é que o CRI não é especialmente bom em fazer o seu trabalho. Ele usa uma ciência da cor obsoleta, que faz previsões imprecisas. Ele também usa um conjunto de oito amostras de teste pastel, com a expectativa de que estes são representativos da variedade de objetos em nosso ambiente (uma falha às vezes tentar remediar adicionando mais amostras, como o vermelho escuro R9). Por tudo isso, as previsões de fidelidade do CRI pode ser imprecisa. Ou seja, duas fontes pode obter a mesma pontuação, embora uma causa realmente mais mudanças na cor.
Por exemplo, para um mesmo CRI de 80, uma lâmpada fluorescente de banda estreita tende a distorcer as cores mais do que uma lâmpada LED.

Já se perguntou por que você tem problemas com iluminação fluorescente?
Mais preocupante, é que é possível algumas fontes de luz com grande distorção de cor, mas um muito alto CRI.
160707 - 8 Cores do CRIFigura 2: As amostras de teste oito do CRI Ra.

Para espectros suave, uma pontuação de CRI elevada é fiel.
No entanto, o CRI apresenta severas imprevisões para pontuações mais baixas (que não nos diz o que está acontecendo com cores), e para espectros estreitos (que pode ser imprecisa).

O novo método de teste proposto pela IES resolve essa 2 questões:
Primeiro o TM-30 utiliza a ciência da luz no seu state-of-the-art. O TM-30 utiliza 99 amostra de cores nas suas comparações, com isso evita enganos provocados por luminárias “especializadas” nas 8 cores do CRI.

Em segundo lugar, TM- 30 nos dá muito mais informações: além do índice de fidelidade de cores (chamado Rf, em analogia com o CRI Ra), existe agora uma pontuação gama de cores Rg e um gráfico do vetor da cor que dão muito mais conhecimento sobre mudanças de cor.

O TM-30 requer um estudo muito profundo para seu completo entendimento, como foi publicado em março de 2016 ainda estamos estudando suas proposições e avaliando seus resultados. Além disso, a ciência ainda não sabe totalmente como a percepção das cores acontece em nosso cérebro.

Em breve voltaremos a tratar deste novo índice, apresentando mais conhecimento.

Ricardo F. Kauffmann BScEE, SET, IES

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