Farbwiedergabe: CRi, TM-30 & TLCI

Was ist weisses Licht?

Weisses Licht ist, vereinfacht gesagt, die Kombination der Farben des Farbspektrums (“Regenbogenfarben”). Im Idealfall sind dabei alle Farben (kontinuierliches Spektrum) vertreten. Das ist bei unserer wichtigsten Lichtquelle, der Sonne, der Fall, aber auch bei einer Halogenlampe. Aber wer schon mit RGB-Scheinwerfern gearbeitet hat, weiss, dass man mit nur 3 Farben ebenfalls weisses Licht mischen kann. Die Qualität unterscheidet sich dabei aber beträchtlich.

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Nun, wieso ist das für uns und unsere Arbeit auf den Bühnen dieser Welt wichtig?

Farben werden nur als solche erkannt, wenn deren Farbe bereits im Licht enthalten ist. Hat eine Lichtquelle z.B. kein oder nur sehr wenig rot, dann wird ein roter Gegenstand im Extremfall als gräulich/monochrom wahrgenommen, in den meisten Fällen aber nicht als besonders brilliant oder strahlend. Man kennt das vielleicht von Strassenlampen mit Natrium-Niederdrucklampe, die praktisch nur den Gelbanteil des Farbspektrum abgeben und in deren Licht alles schwarz-weiss erscheint.

Aus diesem Grund ist es klar, dass man gerade für Anwendungen, bei denen die Farben gut aussehen sollen, besonderen Wert auf eine hohe Farbwiedergabe legen soll, z.b. bei Modeschauen oder Warenpresentationen. Aber ist es bei unserer Arbeit nicht immer das Ziel, Farben möglichst gut zu zeigen?

Farbwiedergabe-Kennzahlen

Damit man weiss, welche Lichtquellen wie gut geeignet sind, gibt es verschieden Systeme, die zeigen, wie vollständig und wie stark das Farbspektrum vertreten ist. Das bekannteste davon ist der Farbwiedergabeindex CRi (oder auf deutsch Ra).

CRi

Als Referenz dienen 8 Testfarben, die später auf 14 bzw. 15 Farben erweitert wurden. Die Wiedergabequalität einer Lampe oder LED wird mit derjenigen einer definierten, standardisierten Lichtquelle  verglichen. Wie gut die Farben dargestellt wird, wird in einem willkürlich definierten Index von 0 - 100 wiedergegeben, 100 ist dabei das Maximum, Halogenlampen haben (nahezu) 100. Gute weisse LED erreichen heute Werte zwischen 90 und 95. RGBW Systeme können aber weit darunter liegen. Werte unter 80 sind im Grunde für Weisslicht auf Bühnen ungeeignet. Der CRI ist unabhängig von der Farbtemperatur und diese beiden Kennzahlen sollten in keinem Fall vermischt werden.

Schwächen des CRi

8 bzw. 14 oder 15 Testfarben sind gerade bei LED nicht sehr viel, verglichen mit dem kompletten Farbspektrum sogar sehr wenig. Und es gibt dementsprechend eine ganze Reihe an Farben deren Farbwiedergabe vom CRi nicht erfasst werden. Auch ist es gut möglich, dass gewisse Farben den Testfarben zwar entsprechen aber trotzdem nicht gut wiedergegeben werden, trotz eines hohen Farbwiedergabeindexes. Das liegt darin begründet, dass der Index ein Durchschnittswert aller Farben ist, aber keine Auskunft über die Sättigung der einzelnen Farben gibt d.h. wie stark die Farbe von der Referenz abweicht. Es ist heute nicht aussergewöhnlich, dass man heute LED mit identischem CRi hat, die aber total unterschiedlich in der Farbwiedergabe-Qualität sind.

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In diesem Zusammenhang wird, gerade bei weissen LEDs, oft auch über R9 gesprochen: Die neunte Farbe der Testfarben, ein Rotton, bei denen preiswerte LEDs oft Mühe haben, auf einen guten Wert zu kommen.

TM-30-15

Um den Einschränkungen des CRi entgegenzuwirken, wurden unzählige andere Modelle entwickelt. Ein System, von dem man in letzter Zeit häufig hört, ist TM-30-15. Es besteht aus drei Teilen:

Fidelity Index Rf

Rf funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie CRi, neu gibt es aber 99 Testfarben, womit das System viel mehr Farbnuancen abdeckt. Wie beim CRi fehlen aber gerade für den Bühnenbereich die relevanten, satten Farben zu einem grossen Teil. Rf basiert auch auf einer Skala von 0 - 100, Rf und CRi sind aber keineswegs identisch. Tendenziell sind die Rf-Werte tiefer als der CRi.

Gamut Index Rg

Rg zeigt an wie gesättigt die Farbe ist. Sie stell dar, wie weit die Farbe von der Referenz abweicht. Auch sie ist ein Index mit Werten zwischen 0 und 100.

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Grafische Darstellung der Sättigung im Vergleich zur Referenzlichtquelle

Der letzte Punkt ist dabei wohl der spannendste. Erstmals wird auch visualisiert wie gut (oder wie schlecht) einzelne Farben dargestellt werden. Ein Kreis in einem Farbraum zeigt die Referenzlichtquelle an. Darüber gelegt die Werte der getesteten Lichtquelle. Wo die Kurve ausserhalb des Referenzkreises liegt, wird die Farbe besser dargestellt, wo sie im Innern des Kreises liegt, wird sie schlechter dargestellt

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TLCI-2012

Mit dem Television Lighting Consistency Index wurde im Bereich des Fernsehlichts auf die Schwächen von CRi bei LED reagiert. Es basiert auf dem gleichen Prinzip wie CRi. Als Referenz dienen aber 24 Testfarben welche speziell für Geräte zur Aufnahme und Anzeige in der Fernsehtechnik ausgewählt wurden. Der Index geht wiederum von 0 - 100.

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