Índice de reproducción cromática (CRI, IRC o Ra)

El índice de reproducción cromática indica la capacidad que tiene una fuente luminosa para reproducir fielmente los colores de los objetos en comparación con una fuente de luz de referencia considerada ideal. El valor máximo es IRC= 100.

En base a esta definición, se concluye que cuanto más alto el valor del IRC, mejor será la reproducción cromática y, por tanto, las superficies iluminadas se apreciarán de forma más adecuada. Sin embargo, el índice tiene ciertas limitaciones:

1. La reproducción cromática no está solamente relacionada con la fidelidad de reproducción de colores.

2. El procedimiento de cálculo de IRC es, en parte, sesgado y no está exento de algunas arbitrariedades.

El punto 1 lo hemos comentado en una entrada anterior, “Reproducción cromática vs IRC”. Nos centraremos, por tanto, en el segundo.

 ¿Cómo se calcula el IRC?

Se ilumina una muestra de color con la fuente de luz para la cual se quiere calcular el IRC. Se compara el resultado con el que se obtendría usando una fuente de luz ideal. Se repite la operación para siete colores más y se calcula la media de las diferencias obtenidas, en base a la cual se establece el IRC, en una escala cuyo valor máximo es 100 (fidelidad óptima de color).

¿Qué colores se utilizan como referencia?

Los ocho colores utilizados como muestra son los indicados en la figura 1:

Figure 1 - CRI

Figura 1- CRI

Se encuentran  distribuidos de forma homogénea en toda la gama, por lo que el IRC funciona bastante mejor en espectros continuos. Así, por ejemplo, en una bombilla incandescente, es previsible que, si el color nº 6 tiene una buena reproducción, el verde puro también la tenga.

Figure 2- incandescent spectrum lamp and fluorescent lamp

Figura- espectro lámpara incandescente  y lámpara fluorescente

El problema surge cuando, con la aparición de las lámparas de descarga  —y, más recientemente, de los LED—, los espectros de emisión han dejado de ser tan uniformes. Por lo que puede darse el caso de que los valores tomados como muestra en el CRI no resulten representativos. Existe, además, el inconveniente de que los ocho colores de referencia corresponden a tonos pasteles, cuando en el proceso de percepción visual son precisamente los más saturados los que desempeñan un papel más relevante.

Para corregir en parte estas carencias, en ocasiones se utiliza el índice ampliado con siete colores adicionales (CRI15)  que incluyen, entre otros, los más saturados.

Figure 3- ICR

Figura CRI15

Al tratarse de un resultado obtenido a partir del cálculo de una media, el CRI puede estar ocultando que algún valor concreto puede estar muy por debajo del resto. Por este motivo, especialmente en el caso de los LED, en ocasiones se proporciona el valor para el rojo saturado, que acostumbra a ser uno de sus puntos débiles.

¿Qué fuente de luz se utiliza como referencia “ideal”?

Si la fuente analizada tiene una temperatura de color inferior a 5000K, la luz que se toma como referencia ideal corresponde a la radiación del cuerpo negro (luz similar a la que se emitiría al calentar un filamento incandescente). Para temperaturas superiores, la base utilizada es la luz diurna natural. Es importante resaltar que cada fuente se compara siempre con una luz ideal correspondiente a su misma temperatura de color. Así, por ejemplo, si se estudia un LED de 3000K, su radiación se contrasta con la del cuerpo negro a 3000K. Análogamente, si se analiza un LED de 4000K, la comparativa se hace con un cuerpo negro a 4000K, etc. No está de más recordar que cuanto mayor es la temperatura de un filamento, más fría es la luz que emite.

En este link podéis haceros una idea, de forma interactiva, de cómo varía el espectro de emisión de un cuerpo negro en función de la temperatura:

http://highered.mheducation.com/olcweb/cgi/pluginpop.cgi?it=swf::800::600::/sites/dl/free/0072482621/220727/Blackbody_Nav.swf::Blackbody%20Radiation%20Interactive

Radiation of a Black body for different temperatures.

Radiación de un cuerpo negro para diferentes temperaturas.

No tiene mucho sentido, por tanto, comparar el IRC de fuentes que tengan temperaturas de color distintas. De hecho, no resulta extraño que, por ejemplo, un LED de 4000K con un IRC 80 reproduzca mejor los colores azules que una lámpara incandescente de 2700K con un IRC 100. Pero, si se trata de un  IRC=100, ¿no significa que reproduce todos los colores perfectamente, incluido el azul?

La aparente contradicción se debe a que la luz de 2700K que definimos como ideal (IRC=100) es más  pobre en la gama de los azules que su análoga de 4000K. Dicho de manera coloquial: el IRC de 2700K es menos exigente que el IRC de 4000K cuando se trata de poner nota a la reproducción de los colores azules. El argumento se invierte para los tonos más rojizos. En el fondo, estamos usando un mismo nombre (IRC) para una comparativa cuya referencia base es diferente para cada temperatura de color. En  realidad, hay un índice IRC diferente para cada temperatura de color

La comprobación visual

Cuando se estableció el método de cálculo del IRC, se definieron infinitas fuentes de luz ideales: tantas como temperaturas de color. Lo cual no deja de ser una simple convención, puesto que, desde un punto de vista físico no existe un concepto objetivo y universal de luz ideal. Sin embargo, gran parte de nuestra capacidad de decisión a la hora de valorar la calidad de la luz la basamos en el IRC, que pasa a ser en la mayoría de ocasiones el único criterio de selección; incluso en aquellos casos en los que su valor entra en contradicción con nuestras sensaciones visuales.

Puntualmente, por exigencias del mercado, se puede llegar al caso de que un fabricante modifique los componentes en la fabricación de un LED para que emita más luz en aquellas zonas del espectro que mejoran el IRC, aún a costa de disminuir la emisión en otras zonas que, si bien no son relevantes para el índice, sí que contribuyen a mejorar la percepción. De este modo, se puede dar el caso paradójico de que se incremente el valor del IRC disminuyendo simultáneamente la calidad de reproducción cromática real.

Por ello, en este aspecto, quizás deberíamos ser más críticos. Sin dejar de lado que el IRC es una herramienta muy útil, la observación/comparación experimental utilizando una muestra de la fuente de luz en condiciones reales resulta también un método a tener muy en cuenta.

¿Es la observación directa un procedimiento cargado de subjetividad? Por supuesto. Pero no olvidemos que, si bien el cálculo del IRC es objetivo —laboratorios diferentes siempre obtendrán el mismo valor para una fuente de luz determinada—, la propia definición del índice —la elección en parte arbitraria de los colores de referencia y del espectro que se considera  luz ideal—, provoca que, implícitamente, este adolezca también de una importante carga subjetiva.

Equipo ca2L