Nem egyetlen szám bizonytalanságát kell értékelni
A színvisszaadás értékelése több összefüggő kimenetet ad. A klasszikus rendszerben az általános színvisszaadási index Ra az első nyolc mintára számított Ri érték átlaga, miközben az R9–R15 különösen érzékeny lehet a spektrum keskeny sávú eltéréseire. A TM-30 rendszerben az Rf a színhűséget, az Rg pedig a színskála átlagos területváltozását jellemzi; mellettük a 16 színárnyalati bin lokális adatai is fontosak.
A spektrumtól a mutatóig
A vizsgált spektrális teljesítményeloszlást az algoritmus minden színmintára megszorozza a minta spektrális reflektanciájával és a megfigyelő színmegfeleltető függvényeivel. A referencia-megvilágító kiválasztása a CCT-től függ, ezért a CCT bizonytalansága akár algoritmikus ágváltást is okozhat. A további kromatikus adaptáció és színtér-transzformáció nemlineáris.
Közvetlen bemenet
A mérőrendszer által szolgáltatott S(λ), hullámhosszlépés, sávszélesség és spektrális skála.
Beágyazott adatok
Színminták reflektanciái, megfigyelőfüggvények, referencia-megvilágító és az algoritmus verziója.
A meghatározó komponensek
| Komponens | Hatásmechanizmus | Tipikus kezelés |
|---|---|---|
| Spektrális responsivitás | Hullámhosszfüggő amplitúdóhiba | Kalibrálási kovariancia és korrekció |
| Hullámhosszskála | A keskeny csúcsok eltolása | Spektrum újramintavétele véletlen λ-eltolással |
| Optikai sávszélesség | Csúcsok simítása, spektrális alak torzulása | ILS vagy konvolúciós modell |
| Szórt fény | Mély völgyek feltöltése | Korrekció maradékának modellezése |
| Linearitás és dinamika | Eltérő hullámhosszú jelek arányának hibája | Tartományonkénti linearitási modell |
| Forrásstabilitás | Időbeli spektrumváltozás | Ismételt spektrumok kovarianciája |
| Algoritmus | Interpoláció, referencia és kerekítés | Verziózár, tesztvektorok, független implementáció |
A hullámhosszpontok nem függetlenek
A radiometriai skála, a normalizálás, a sötétjel-korrekció és az optikai sávszélesség közös hatásokat hoz létre. Ha minden hullámhosszpontot függetlennek feltételezünk, a színvisszaadási mutatók bizonytalansága jelentősen alul- vagy túlbecsülhető.
A gyakorlatban használható teljes kovarianciamátrix, blokkos korrelációs modell vagy alacsony rangú közös módusokból felépített spektrális modell. A választást mérési adatokkal és érzékenységi vizsgálattal kell igazolni.
Ra stabil lehet, miközben az R9 bizonytalan
Az átlagolás miatt az Ra bizonytalansága gyakran kisebb, mint az egyedi Ri értékeké. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a spektrum minden színterületen jól meghatározott. A telített vörös R9 különösen érzékeny a vörös tartomány spektrális hibáira, ezért LED-forrásoknál önállóan kell vizsgálni.
Rf és Rg közös bizonytalansági struktúrája
Az Rf sok minta átlagolt színhűségéből származik, ezért bizonyos véletlen hatások kisimulnak. Az Rg a színvektor-grafika területéből számított mennyiség, így a színárnyalati bin-ek egymással korrelált elmozdulásai meghatározóak. A két mutató ugyanabból a spektrumból származik, ezért az Rf és Rg között is lehet erős kovariancia.
Globális mutatók
Rf és Rg standard bizonytalansága, korrelációja és lefedettségi intervalluma.
Lokális mutatók
16 színárnyalati bin hűség-, kromatikusság- és árnyalateltolódási bizonytalansága.
Az elsődlegesen ajánlott propagálási módszer
- Állítsuk elő a spektrum valószínűségi modelljét a teljes kovarianciával.
- Mintázzuk a hullámhosszskála, sávszélesség, szórt fény és egyéb rendszerparaméterek bizonytalanságát.
- Minden mintához futtassuk le a teljes CRI és TM-30 algoritmust.
- A kimeneti eloszlásokból számítsuk a standard bizonytalanságot, intervallumot és kovarianciát.
- Vizsgáljuk a referencia-megvilágító ágváltásának és a kerekítésnek a hatását.
A lineáris érzékenységi módszer helyi ellenőrzésként hasznos, de keskeny spektrumok, CCT-határhelyzetek vagy aszimmetrikus kimenetek esetén a Monte Carlo eredmény védhetőbb.
Fehér LED, névleges Ra = 92,4 és Rf = 91,1
| Komponens | u(Ra) | u(Rf) | Megjegyzés |
|---|---|---|---|
| Spektrális kalibrálás | 0,28 | 0,34 | Kovariált radiometriai skála |
| Hullámhosszskála | 0,18 | 0,23 | ±0,20 nm standard modell |
| Sávszélesség / ILS | 0,12 | 0,16 | Keskeny kék csúcs |
| Szórt fény | 0,09 | 0,11 | Maradék korrekció |
| Ismételhetőség és stabilitás | 0,15 | 0,17 | 10 ismételt spektrum |
| Algoritmus és numerika | 0,05 | 0,06 | Validált implementáció |
| Kombinált standard | 0,39 | 0,49 | Monte Carlo szórás |
| Kiterjesztett, k≈2 | 0,78 | 0,98 | Közel 95% lefedettség |
Ugyanebben a példában az R9 kiterjesztett bizonytalansága 1,8 indexpont lehet, vagyis több mint kétszerese az Ra értékének. Ez jól mutatja, miért nem elég egyetlen globális mutatót közölni.
Oktatási célú CRI/TM-30 bizonytalansági becslő
Adja meg az egyes standard hozzájárulásokat indexpontban. A kalkulátor független komponenseket feltételez; teljes spektrális kovariancia esetén Monte Carlo számítás szükséges.
Mit tartalmazzon a védhető eredmény?
- a mérési spektrum tartománya, lépésköze és sávszélessége;
- a használt CRI és TM-30 szabvány vagy algoritmusverzió;
- a megfigyelő, referencia-megvilágító és interpolációs módszer;
- Ra, releváns Ri, Rf és Rg eredmény a hozzájuk tartozó bizonytalansággal;
- a Monte Carlo mintaszám, bemeneti eloszlások és korrelációs modell;
- a szoftvervalidálás bizonyítékai és tesztvektorai.