A CRI, azaz a Color Rendering Index nem annyira új keletű, mint gondolnánk. A szín visszaadási indexként fordítható paraméter manapság főként a LED-es fényforrásoknál tűnik fel, de valójában bármilyen fényforrásra megadható.
A CRI nem más, mint egy összevont, átlagolt érték, amelynek célja kifejezni, hogy az adott megvilágításban milyen pontosan lehet visszaadni az eredeti színeket. A 100-as érték a tökéletes megvilágításra vonatkozik, amelynél minden szín 100%-osan leképezhető. Ilyen azonban a valóságban nem igen létezik, ezt csak megközelíteni lehet.
Fontos! Ne keverjük össze a CRI-t a színhőmérséklettel, a kettő ugyanis teljesen más.
De ne szaladjunk ennyire előre!
Miért is változik az egyes színek visszaadhatósága különböző fényforrások esetén? Ennek szemléltetéséhez talán legjobb, ha egy extrém esetet képzelünk el:
Fogjunk egy piros tulipánt és azt helyezzük vázába. Világítsuk meg a növényt különböző fényforrásokkal és vizsgáljuk meg, hogy mit látunk.
1. természetes fény: legyen szó akár direkt napfényről, akár felhős idő szórt fényéről, a tulipán zöldjét szép zöldnek, a pirosat szép pirosnak fogjuk látni. Ha lefotózzuk a virágot, akkor tapasztalhatunk ugyan színeltérést, de ezt főképp a nem pontos színhőmérséklet/fehéregyensúly beállítás adhatja (a napfény kb. 5500K, a felhős idő szórt fénye kb. 7000K színhőmérsékletű), ez azonban korrekcióval könnyen javítható.
2. gyertyafény: a gyertyaláng alacsony színhőmérséklete miatt már szabad szemmel is sárgásabbnak látjuk a témát, ha pedig lefotózzuk napfény fehér-egyensúllyal, vagy akár automatikus módban, jobbára nagyon sárgás kép lesz az eredmény. Helyes színhőmérséklet beállítással azonban ez esetben is szinte tökéletes színeket kaphatunk (akár fotózásnál állítjuk azt be, akár utólag RAW konvertálásnál).
3. reflektor zöld színmódosító szűrővel: zöld színűnek látjuk a képet, fényképezőgéppel fotót készítve is hasonlóképpen. Ha helyes fehéregyensúlyt sikerül beállítani, akkor sem lesz színhelyes képünk, mivel a zöld megvilágításból hiányoznak azok a komponensek, amelyek szükségesek a bíbor/piros színek leképezéséhez. Ez esetben a piros/bíbor színű részletek nem jelenhetnek meg színhelyesen.
4. reflektor kék színmódosító szűrővel: kék színűnek látjuk a képet, fényképezőgéppel fotót készítve is hasonlóképpen. Ha helyes fehéregyensúlyt sikerül beállítani, akkor sem lesz színhelyes képünk, mivel a kék megvilágításból hiányoznak azok a komponensek, amelyek szükségesek a zöld és sárga színek leképezéséhez. Ez esetben a zöld/sárga színű részletek nem jelenhetnek meg színhelyesen.
Nézzük mindezt a gyakorlatban!
Példánkban piros tulipán helyett egy zöld növényke + Micimackó párossal próbálkoztunk, amelyben így a zöld és a piroson kívül keverék szín, sárga is megtalálható volt. A háttér a könnyebb fehér-egyensúly beállításért fehér színű.
1. Elsőként az ablakon bejövő indirekt fény volt a fényforrásunk, ezt követően a redőnyt leeresztettük, majd következett a vaku.
2-3. Halogén fényforrás (alacsony színhőmérséklet) alkalmazásánál az eredeti fehée-egyensúly túl sárgás színezetet ad, de a fehér-egyensúly helyes beállításával tökéletes színhűséget kapunk az izzó folytonos spektrumának köszönhetően.
4-5. Az eredeti színhőmérséklet/fehéregyensúly beállítása mellett enyhén lilás/bíbor elszíneződés látható a képen, de a fehér-egyensúly korrekciójával gyakorlatilag színhelyes képet kaphatunk.
6-7. A vaku elé zöld színmódosító szűrőt helyeztünk, ezáltal csökkentettük a bíbor/piros színek mennyiségét. Az így készült kép erősen zöld színezetű, a fehér-egyensúly korrekciójával nagyjából jó eredményt kaphatunk, de a zöld komplementer színénél, a bíbornál (illetve a hozzá közel eső pirosnál) már nem színhelyes a fotó, lásd maci piros pólója!
8-9. A vaku elé most kék színmódosító szűrőt raktunk, így csökkentettük a zöld/sárga színek mennyiségét. Az így készült kép erősen kékes színezetű, de a fehér-egyensúly korrekciójával most is nagyjából jó eredmény hozható ki, azonban a kék komplementer színénél, a barnánál (zöld és sárga) már nem színhelyes a fotó, lásd növény levele!
Mintafotók különböző megvilágításokkal
A fenti példákban a legjobb szín visszaadási indexe az izzólámpás megvilágításnak lehetett, hiszen ott a látható spektrum minden hullámhossza megtalálható volt (az alacsony színhőmérséklet miatt persze több volt a sárga, mint a kék, de legalább volt kék, a baj az lett volna, ha kék egyáltalán nincs). Hasonlóan jó a természetes fény, de a vakué sem rossz. Mint látható, ez nem azt jelenti, hogy a színhőmérsékletük azonos, hanem azt, hogy színhelyes kép hozható létre ilyen megvilágításoknál.
A zöld és kék szűrős esetekben a szín visszaadási index nagyon rossz volt, ez látható is a korrigált képeken, ahol egyes színek nem csak árnyalatukban, de luminanciájukban is helytelenül jelentek meg. Mindkettő esetben nagyjából 20-30 CRI értékről beszélhetünk, amely jelzi, hogy korrekcióval, helyes fehér-egyensúllyal sem lehet színhelyes képet készíteni.
A gond tehát akkor van, ha a fényforrás spektrumából hiányoznak egyes hullámhosszok (vonalas színkép), vagy azok nagyon alacsony arányban találhatók meg benne.
A CRI azonban nem mondja meg, hogy milyen színek képezhetők le helyesen, ez ugyanis csak egy átlagértéket jelent, amely több szín visszaadási értékéből képződik.
Ráadásul CRI többféleképpen is képezhető, attól függően, hogy mennyi és milyen színek visszaadhatóságát vizsgáljuk.
Az egyszerű CRI értéknél 8 színt vizsgálnak csupán, ebből átlagolják ki a CRI értékét.
A napfény 8 színcsatornás CRI képe valahogy így néz ki:
Jól látható, hogy szinte homogén az eloszlás, de kisebb eltérések azért adódnak a 100%-tól, így a napfény színvisszaadási indexe ez esetben 99-nek adódott. A 99-es szám azonban nem mondja meg, hogy melyik színekkel lehet gond, azt csak a fenti ábráról tudnánk leolvasni.
Ha pontosabb eredményt szeretnénk, akkor televíziózás TLCI számát vizsgálhatjuk, amely a CRI 8 színén túl további, erős telítettségű színeket is vizsgál, így összesen 15 szín kerül bele a portfólióba. A napfény kiterjesztett CRI képe így néz ki:
Mint látható, a CRI index ezúttal is 99, viszont a képről az is kiderül, hogy az erősen szaturált vörösek visszaadásával lehet gond, ennek ugyanis a legkisebb a visszaadási indexe.
Bár a LED-ek esetében a spektrum nem homogén, a végeredmény még így is jónak mondható. A mai LED-es fényforrások CRI értéke általában 80 feletti. Az olcsó modellek nem is mennek sokkal efölé. Íme egy 83-as CR indexű LED fényforrás részletes színvisszaadási eloszlása:
A 83-as érték alapján nem tudjuk még, hogy milyen színekkel lehet gond, de a fenti diagramból már jól látható, hogy az erős telítettségű vörössel és a kék/bíbor színekkel adódhatnak leképezési problémák.
Jó azonban ha tudjuk, hogy a mai komolyabb LED fényforrások 85-90-es értékei már kiváló színvisszaadást jelentenek, ennél sokkal rosszabb helyzet adódik egyszerű fénycsöveknél, amelyek gázkisülés alapúak és a látható fényben csak indirekt módon, különböző vegyületek gerjesztésével tudnak fényt kibocsátani (köznapi életben fénypor), emiatt spektrumuk is sávos, ami nagyon rossz a szín visszaadás szempontjából:
A hagyományos fénycsövekkel emiatt szinte lehetetlen tökéletes színhelyességű képet készíteni. Ezek CRI értéke bőven 90 alatti, a nem napfény színhőmérsékletű (hidegebb fényt kibocsátó) változatokat kivéve 50-70 közötti.
Még rosszabb a helyzet az utcai megvilágításnál néhol még alkalmazott narancs fényű nátriumlámpánál, ott ugyanis nagyjából 20 körüli CRI értékünk van. Nem is lehet ilyen körülmények között színhelyesen fotózni, ahogy azt már többen biztosan tapasztalhattátok. Valójában az a fény még rosszabb, mint a fenti példáinkban bemutatott színes fényekkel történő megvilágítás.
A konklúzió tehát az, hogy a gyenge CRI értékű megvilágításnál is lehet képet készíteni, 50 feletti értéknél nagyjából még a színek is a helyükön lehetnek korrekciók után, de tökéletesen színhelyes képet nem lehet velük alkotni.
Nyilvánvaló, hogy a 85-90-es, vagy magasabb CR indexű fényforrások a gyakorlatban azt jelentik, hogy jól használhatók, színprobléma csak minimálisan léphet fel. Ennél precízebb színreprodukcióra csak ritka esetekben van szükség, így bátran vásárolhatók olyan LED fényforrások is, amelyek az előbb említett 85-ös CRI értéket mutatják, vagyis nem leszünk sokkal előrébb a 90 vagy 95-ös CRI értéket magukon viselő LED fényforrásokkal sem, hacsak nem extrém precíz leképezés a cél, ahol minden beállításnál Kodak Color Checkerrel fotózunk és kalibráljuk a végső képet.
