Nagy korrelált színhımérséklettel (~6500 K) rendelkezı fényforrások

A 6500 K korrelált színhımérséklettel rendelkezı lámpák esetében a kereskedelmi forgalomban is kapható kompakt fénycsı és a már elızıekben is használt két RGB LED cluster mellett, egy újabb fényporos fehér LED is bevizsgálásra került.

A tendencia megegyezik a már eddig tapasztaltakkal, nagy színvisszaadási indexel rendelkezı lámpák esetén, a kis észlelt színinger-különbségek miatt a megfigyelık szubjektív értékelései kevésbé korrelálnak a számított értékekkel, mint a nagy észlelt színinger-különbséget elıidézı lámpák esetében.

Nagy korrelált színhımérséklettel rendelkezı fényforrások vizsgálatánál lényegesen kevesebb olyan vizuális sorozat született, aminek korrelációja negatív, vagy közel van a nullához. Ez azzal magyarázható, hogy a vizsgált fényforrás párok által megvilágított színminták között (pl. fénycsı és fehér LED esetén) nagyobb észlelhetı színinger-különbségek voltak, mint az elızı két színhımérsékleti szinten, és ezt a lámpák közel 80-as Ra indexei is bizonyítják (14.

Táblázat).

Mindkét épített RGB LED esetén a nagy színinger-különbségek révén a vizuálisan meghatározott értékek jól korrelálnak a számított értékekkel, miközben az összes megfigyelésre vonatkozó átlagos színinger-különbségek (Á’) korrelációja lényegesen javul.

55. Táblázat: A megfigyelık által vizuálisan becsült színinger-különbségek és a CIE 13.3 módszer szerint számított színinger-különbségek közti R - korrelációs együtthatók a 6500 K-es csoport esetén

CIE 13.3 m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 m10 m11 m12 Á Á’ Á’’

6500 K kompakt

fénycsı - (T) -0,13 0,45 0,57 0,33 0,36 0,24 0,25 0,30 0,57 x White LED - (L_6500) 0,66 0,20 0,37 0,37 0,09 0,48 0,11 0,48 0,49 0,01 0,23 0,21 0,31 0,50 x LED cluster 1 - (S_6500) 0,54 0,45 0,66 0,86 0,85 0,56 0,72 0,86 0,82 0,20 0,44 0,80 0,65 0,83 0,90 LED cluster 2 - (L_6500) 0,67 0,69 0,79 0,84 0,82 0,39 0,75 0,76 0,85 0,53 0,59 0,73 0,70 0,85 0,88

Ugyancsak a CIECAM02 szerint számított színinger-különbségek állnak legközelebb a megfigyelık által, vizuálisan megállapított színinger-különbségekhez a két színes RGB LED esetén, alátámasztva ezzel a CIECAM97s színmegjelenési modell továbbfejlesztésének jelentısségét és az új modell használatát a jelenleg elfogadott CIE 13.3 eljárással szemben.

56. Táblázat: A megfigyelık által vizuálisan becsült színinger-különbségek és a CIECAM02 módszer szerint számított színinger-különbségek közti R - korrelációs együtthatók a 6500 K-es csoport esetén CIECAM02 m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 m10 m11 m12 Á Á’ Á’’

6500 K kompakt

fénycsı - (T) -0,11 0,43 0,52 0,22 0,21 0,14 0,34 0,25 0,48 x

White LED - (L_6500) 0,55 0,11 0,25 0,40 0,06 0,09 -0,02 0,20 0,52 0,17 0,45 0,48 0,27 0,47 x LED cluster 1 - (S_6500) 0,60 0,56 0,69 0,88 0,88 0,59 0,69 0,85 0,79 0,28 0,49 0,82 0,68 0,87 0,91 LED cluster 2 - (L_6500) 0,72 0,77 0,73 0,89 0,83 0,49 0,72 0,76 0,81 0,59 0,60 0,79 0,72 0,88 0,89

Mint az eddigi két vizsgált színhımérsékleten is, a CIELAB színtérben számolt értékek korrelálnak legkevésbé a vizuális megfigyelésekkel, ami ebben az esetben azért is nagyon érdekes, mert az ezen színtérben való számításokat pontosan úgy alkották meg, hogy D65

sugárzáseloszlást tekintettek referencia fényforrásnak.

57. Táblázat: A megfigyelık által vizuálisan becsült színinger-különbségek és a CIELAB módszer szerint számított színinger-különbségek közti R - korrelációs együtthatók a 6500 K-es csoport esetén

CIELAB m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 m10 m11 m12 Á Á’ Á’’

6500 K kompakt

fénycsı - (T) -0,18 0,20 0,29 0,21 0,04 0,00 0,25 0,12 0,24 x

White LED - (L_6500) 0,47 0,05 0,07 0,13 -0,07 0,01 -0,19 0,11 0,56 -0,08 0,22 0,27 0,13 0,20 x LED cluster 1 - (S_6500) 0,50 0,43 0,62 0,86 0,86 0,65 0,70 0,86 0,73 0,21 0,51 0,74 0,64 0,81 0,88 LED cluster 2 - (L_6500) 0,59 0,67 0,60 0,86 0,72 0,48 0,66 0,65 0,67 0,46 0,50 0,68 0,63 0,76 0,79

Az alábbi táblázatból (58. Táblázat) látható, hogy itt is nagy színinger-különbségek esetén a CIECAM02 modellel való korreláció a legjobb, míg kis színinger-különbségek mellett újból a CIE 13.3 nyújt jobb eredményt, bár ezen esetekben az észlelhetı különbségek oly kis mértékőek, hogy a megfigyelık becslései és a számított értékek közti korrelációk nem nevezhetıek szignifikánsnak (lásd 44. Táblázat).

58. Táblázat: Átlagos vizuális színinger-különbségek és a számított értékek közti R - korrelációs együtthatók összefoglaló táblázata fényforrásonként és modellenként

6500 K CIE 13.3 – Á’ CIECAM02 – Á’ CIELAB – Á’

6500 K kompakt fénycsı - (T) 0,57 0,48 0,24

White LED - (L_6500) 0,50 0,47 0,20

LED cluster 1 - (S_6500) 0,83 0,87 0,81

LED cluster 2 - (L_6500) 0,85 0,88 0,76

A legjobb korrelációval rendelkezı fényforrás három modell által számított értékeinek a vizuális értékek függvényében való ábrázolása (59. ábra) hasonló képet mutat az elızı két színhımérsékleti szinten tapasztaltakkal. A modellek közötti – egységnyi színinger-különbséget tekintve – skálázásbeli eltérések ez esetben is leolvashatóak a grafikonokról.

LED cluster 2 - (L_6500) CIE 13.3 - számított színinger- különbség

LED cluster 2 - (L_6500)

0,0 CIECAM02 - számított színinger- különbség

LED cluster 2 - (L_6500)

0,0

59. ábra: A számított színinger-különbségek ábrázolása az átlagos vizuális becslések függvényében: LED cluster 2 - (L_6500)

5.7.1.4. Korrelációs együtthatók különbségeinek szignifikancia vizsgálata mindhárom színhımérsékleti szint esetén

Az elızı fejezetekben, a vizuális és számított színinger-különbségek közötti lineáris kapcsolat mérésére meghatározott korrelációs együtthatókat szignifikancia vizsgálat alá vetettem a köztük lévı különbségek szempontjából.

A módszer¹⁴⁰ becslést próbál adni arra, hogy két korrelációs együttható adott elemszámok mellett szignifikánsan eltér e egymástól illetve szignifikánsan azonos e, jelen esetben például arra, hogy az általam vizsgált számítási modellek és a vizuális megfigyelések közötti korrelációk szignifikánsan azonosak e vagy sem.

Az ún. Fisher-féle z-transzformáció segítségével két korrelációs együttható (r1, r2) eltérésének szignifikanciáját az alábbi képletek segítségével tesztelhetjük:

2 együtthatók z eloszlásbeli szórásainak különbsége:

3

Jelen esetben azt szeretnénk vizsgálni, hogy a két minta átlagai nem térnek el szignifikánsan

egymástól, vagyis 0

2

1 − z =

z µ

µ , így a standard normális eloszlás z értéke:

2 1

2 0

1 z z

z z z

−

−

= −

σ ⁽¹⁰⁾

Ha ezen z érték a [-1.96,1.96] intervallumba esik (5%-os szignifikancia szint mellett) akkor a H0 hipotézisünket megtartjuk, vagyis r1 és r2 korrelációs együtthatók szignifikánsan nem térnek el egymástól, azaz a különbözı modellek és vizuális megfigyelések közötti korrelációk szignifikánsan nem különböznek.

59. Táblázat: Korrelációs együtthatók eltérései közti szignifikancia vizsgálat eredményei 2700 K korrelált színhımérsékleti szint esetén

2700 K CIE 13.3 <> CIECAM02 CIECAM02 <> CIELAB

White LED - (L_STAR/O_2700) -0.8363 -1.0830

En. kompakt fénycsı - (T_F82) 0.0000 -0.5874

LED cluster 1 - (S_2700) -0.1138 -0.5579

LED cluster 2 - (L_2700) -0.3646 -1.0612

Mindhárom színhımérsékleti szint esetén megvizsgáltam a korábban már ismertetett, az átlagos vizuális és számított színinger-különbségek közti korrelációs együtthatók eltéréseinek szignifikanciáját CIECAM02-CIE13.3 valamint CIECAM02-CIELAB modell párokat alapul véve.

2700 K korrelált színhımérsékleti csoportba tartozó összes fényforrás-pár esetén z értéke a kritikus intervallumon belülre esett, így a korrelációkról elmondható, hogy bár értékeikben különböznek, statisztikai szempontból a korrelációk szignifikánsan nem térnek el egymástól.

A táblázatban szereplı számokból azonban az is jól látszik, hogy z értékei több esetben is, jelentıs mértékben eltérnek a nullától, és ezen esetek nagy részében a CIECAM02 modellhez tartozik nagyobb korrelációs érték.

60. Táblázat: Korrelációs együtthatók eltérései közti szignifikancia vizsgálat eredményei 4000 K korrelált színhımérsékleti szint esetén

4000 K CIE 13.3 <>CIECAM02 CIECAM02<>CIELAB Cool White kompakt fénycsı - (O_940) -0.3101 -0.4084

White LED - (L_STAR/O_4000) -2.0951 -1.1733

3 sávos fénycsı - (T8 Polylux XL) -0.4302 -0.5014

Cool White kompakt fénycsı - (O_840) 0.1440 -0.3030

Cool White fénycsı - (T) -0.3423 -1.1602

LED cluster 1 - (S_4000) -0.2697 -0.3312

LED cluster 2 - (L_4000) -0.7260 -0.7260

Közepes színhımérsékleti szint esetén, egy esetet kivéve (CIECAM02-CIE13.3: White LED) hasonló következtetést vonhatunk le, miszerint a vizsgált korrelációs együtthatók szignifikánsan nem térnek el egymástól, de ettıl függetlenül elmondható, hogy z értéke több esetben is jelentısen eltér a nullától.

61. Táblázat: Korrelációs együtthatók eltérései közti szignifikancia vizsgálat eredményei 6500 K korrelált színhımérsékleti szint esetén

6500 K CIE 13.3 <>CIECAM02 CIECAM02<>CIELAB

6500 K kompakt fénycsı - (T) 0.3411 -0.7619

White LED - (L_6500) 0.1075 -0.8417

LED cluster 1 - (S_6500) -0.3969 -0.5643

LED cluster 2 - (L_6500) -0.3276 -1.0394

A vizsgálat eredménye a 6500 K-es csoport esetén sem hozott érdemi változást, a korrelációs együtthatók szignifikánsan ezen esetekben sem tértek el egymástól, azonban z értéke itt is több esetben, nagyban eltér a szignifikancia vizsgálat során alkalmazott intervallum közepétıl.

Bár az eredmények mindhárom színhımérsékleti szinten azt mutatják, hogy a különbözı modellek és vizuális megfigyelések közti korrelációs együtthatók szignifikánsan nem térnek el egymástól, a köztük felállított jósági sorrend megtartható figyelembe véve, hogy azok két mennyiségi változó közti lineáris kapcsolat erısségére vonatkozóan nyújtanak konkrét becslést. A tendencia mindenképpen megfigyelhetı.

5.7.2. Vizuális eredmények fényforrás páronkénti összehasonlítása az u’v’ diagramban számított távolságokkal

Miközben választ kerestem arra, hogy melyik modell közelíti meg legjobban az emberi látás fiziológiáját, fontosnak tartottam megvizsgálni a 5.3.5 fejezetben bevezetett színminták közti u’v’ koordináta-rendszerbeli eltérések összevetését a vizuálisan meghatározott különbségekkel.

Ennek eredményeit az alábbi három táblázat tartalmazza a vizsgált színhımérsékleti szinteken. A korábbi 5.7.1 fejezetben már látott táblázatok jobb oldalára, egy új oszlopban

tüntettem fel a ∆u’v’ korrelációs eredményeket, hogy a már eddig számított értékekkel könnyebben összevethetıek legyenek.

62. Táblázat: A különbözı modellek szerint számított és vizuális eredmények közti fényforrásonkénti R - korrelációs együtthatók a 2700 K-es csoport esetén

2700 K CIE 13.3 – Á’ CIECAM02 – Á’ CIELAB – Á’ ∆u’v’

White LED - (L_STAR/O_2700) 0,06 0,35 -0,03 0,17

En. kompakt fénycsı - (T_F82) 0,72 0,72 0,60 0,79

LED cluster 1 - (S_2700) 0,71 0,73 0,62 0,73

LED cluster 2 - (L_2700) 0,71 0,77 0,56 0,79

2700 K-es esetben az eredmények azt mutatják, hogy négybıl három esetben az u’v’

színtérben számított távolságok jobb korrelációt eredményeznek a vizuális megfigyelésekkel, az eddig vizsgált modellek közül legjobban teljesítı CIECAM02 modellel szemben is. Kivétel ez alól a fehér LED esete, ahol a megfigyelıknek nagyon kis színinger-különbségeket kellett vizuálisan a szürke skála segítségével meghatározniuk.

63. Táblázat: A különbözı modellek szerint számított és vizuális eredmények közti fényforrásonkénti R - korrelációs együtthatók a 4000 K-es csoport esetén

4000 K CIE 13.3 – Á’ CIECAM02 – Á’ CIELAB – Á’ ∆u’v’

Cool White kompakt fénycsı - (O_940) -0,39 -0,29 -0,42 0,69

White LED - (L_STAR/O_4000) -0,62 0,04 -0,37 0,62

3 sávos fénycsı - (T8 Polylux XL) 0,49 0,60 0,47 0,82 Cool Whitekompakt fénycsı - (O_840) 0,67 0,64 0,57 0,85

Cool White fénycsı - (T) 0,69 0,75 0,50 0,73

LED cluster 1 - (S_4000) 0,75 0,79 0,74 0,84

LED cluster 2 - (L_4000) 0,82 0,89 0,82 0,92

Hasonlóan szemléletes a 4000 K-es fényforrások esetén is az eddig vizsgált módszerek illetve a ∆u’v’ értelmezésében számított értékek és vizuális eredmények közti korrelációk összehasonlítása. A Cool White fénycsı kivételével – ugyan a két korreláció közti különbség nem nagy a CIECAM02 modell javára – minden esetben jobb korrelációt eredményeznek a vizuális eredményekkel az u’v’ diagramban számított távolságok, mint az eddigiekben-legjobban teljesítı CIECAM02 modell. A korreláció mértékének növekedése itt még jelentısebb, mint 2700 K esetén, és drasztikus a változás az amúgy rendkívül kis színinger-különbségeket eredményezı fehér LED és kompakt fénycsı (O_940) esetében.

64. Táblázat: A különbözı modellek szerint számított és vizuális eredmények közti fényforrásonkénti R - korrelációs együtthatók a 6500 K-es csoport esetén

6500 K CIE 13.3 – Á’ CIECAM02 – Á’ CIELAB – Á’ ∆u’v’

6500 K kompakt fénycsı - (T) 0,57 0,48 0,24 0,54

White LED - (L_6500) 0,50 0,47 0,20 0,36

LED cluster 1 - (S_6500) 0,83 0,87 0,81 0,90

LED cluster 2 - (L_6500) 0,85 0,88 0,76 0,86

A helyzet némi kép változik a legnagyobb korrelált színhımérséklettel rendelkezı lámpák vizsgálatánál. A táblázat elsı két fényforrása esetén, ahol a vizsgált színinger-különbségek kicsik voltak, a CIE 13.3 modell korrelációit nem tudta egyik másik modell sem felül múlni.

Az egyes számú RGB LED cluster esetében az u’v’ színtérben meghatározott különbségek jobb korrelációt mutatnak a vizuális eredményekkel, mint a CIECAM02 esetén, illetve a LED cluster 2 esetén pont fordított a helyzet.

A fenti táblázatok eredményeit tekintve úgy tőnik, hogy az általam lefolytatott vizuális kísérletek során vizsgált fényforrások színvisszaadási tulajdonságainak leírására legtöbb esetben jobban alkalmasak az u’v’ színtérben meghatározott színinger-különbségek, mint az eddigiekben legalkalmasabbnak tőnı CIECAM02 színmegjelenési modell.

5.7.3. A vizuális és számított értékek közti, színmintánkénti korrelációk

In document Hagyományos és modern fényforrások színvisszaadási tulajdonságainak vizsgálata (Pldal 128-134)