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Crashkurs: Grundlagen der Lichttechnik #3

Der Farbwiedergabeindex CRI und seine Bedeutung für die Lichtinstallation: Die Lichtqualität von Scheinwerfern wird mit unterschiedlichsten Bezugsgrößen definiert. So etwa dem Farbort, dem Gamut, der Lichtstimmung und auch der Lichtleistung. Zu den wichtigsten Bewertungskriterien in diesem Zusammenhang gehört der CRI-Wert. Eine Größe, mit der eine Aussage über die Natürlichkeit der Farben getroffen wird. Grund genug, ein wenig tiefer in die CRI-Thematik einzutauchen.

Runde Bühne: Shutterstock / Von: SERGEI PRIMAKOV)

Was ist der Farbwiedergabeindex?

Der Farbwiedergabeindex wird mit der mit der Abkürzung CRI bezeichnet, was für den englischen Begriff „Color Rendering Index“ steht. Grundsätzlich dient dieser Wert als Maßeinheit für die Farben bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen im Vergleich mit der Farbwiedergabe bei Sonnenlicht. Keinesfalls hat die Veranstaltungstechnik diese Bemessungsgröße für sich gepachtet. Vielmehr hat der CRI ausschlaggebende Bedeutung für die gesamte Lichtindustrie. Allerdings ist der CRI ein wichtiges Qualitätskriterium für Scheinwerfer und Lichtquellen in der professionellen Eventtechnik.

CRI ist ein Vergleichswert zwischen Natur- und Kunstlicht

Letztlich ist der CRI also ein Vergleichswert. In Relation gesetzt wird damit die Farbwiedergabe auf Basis des Sonnenlichts zur Farbwiedergabe von künstlichen Lichtquellen wie eben LEDs, Leuchtstofflampen, Glühlampen, Halogenlampen & Co.

Tatsächlich geht es um die Definition der sich unterscheidenden Farbwiedergabe, die überhaupt erst durch die Erfindung der verschiedenen Leuchtmittel notwendig wurde. Denn: Einst war die Sonne die einzige vorhandene Lichtquelle, und selbst das nächtliche Licht des Mondes war und ist nichts anderes als die Reflektion des Sonnenlichts. Plakativ ausgedrückt ist demnach das Farbspektrum der Sonne der Referenzwert für den CRI. Und dabei sprechen wir eigentlich von einem Kuriosum:

Verifiziert wird damit ein subjektives Empfinden

Der Bewertungsindex wird als verifizierbar definierte Größe für die Bewertung von Farben verstanden. Allerdings bleibt er eine Variable. Schuld daran sind wir Menschen selbst. Oder um es noch ein wenig unverschämter in Worte zu fassen: die Unzulänglichkeit der menschlichen Wahrnehmung. Tatsache ist nämlich, dass wir Farben bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen ebenso unterschiedlich wahrnehmen. Die von der Matrix und Optik unserer Augen und die damit verbundene Verarbeitung im Gehirn sind maßgeblich davon abhängig, von welcher Lichtquelle Räume, Objekte, Personen, Kleidung und sogar die Haut beleuchtet werden.

Lichtqualität wird zum messbaren Schätzwert

Und schon sind wir wieder bei dem besagten Kuriosum angelangt: So individuell und einzigartig jeder Mensch per se ist, so abweichend ist demzufolge auch die subjektive Wahrnehmung der Sinne. Unter dem Strich steht: Der RA-Bewertungsindex ist und bleibt ein Schätzwert. Verbleibt die Frage, ob das Fundament der Bewertung möglicherweise auf „geschätzten Fakten“ basiert. Dem ist selbstverständlich nicht so. Vielmehr können die Farbwiedergabewerte mehr als exakt spektral gemessen werden.

Optisch betrachtet und definiert wird der Remissionsverlauf

Faktisch ermittelt wird, wie natürlich die durch künstliche Lichtquellen emittierten Farben verglichen mit der Sonne von uns empfunden werden. Genauer ausgedrückt werden damit die reflektierenden Farben, also der Remissionsverlauf betrachtet. Definiert wird der CRI-Wert mit der Maßeinheit Ra. Leicht nachvollziehbar, dass die Sonne mit einem CRI von 100 Ra bemessen wird. Wie hoch – und folgerichtig natürlich – der CRI künstlicher Lichtquellen ist, hängt konstruktionsbedingt von der Art der Leuchtmittel ab.

Was aber ist innerhalb der Veranstaltungstechnik ein guter CRI-Wert?

Aufgrund der menschlichen Subjektivität lässt sich zwischen gut und schlecht allenfalls eine ungefähre Richtlinie ziehen. Licht ist bekanntlich Emotion, Licht spricht uns in unserem tiefsten Inneren an. Und da unsere Gefühlswelt keinesfalls immer und bei jeder Gelegenheit im Sonnenlicht stehen will, bleibt auch die Frage nach dem für das jeweilige Szenario besten CRI eine situative Variable. Immerhin sollen in unterschiedlichen Branchen gleichermaßen verschiedene Emotionen angeregt werden.

(Runde Bühne: Shutterstock / Von: SERGEI PRIMAKOV)

Von der branchenübergreifenden Krux der subjektiven Natürlichkeit

Während beispielsweise im Einzelhandel von Boutiquen über Deko-Geschäfte bis zu Supermärkten eine möglichst naturgetreue, sogar oftmals übertrieben natürliche Warendarstellung gefragt ist, stehen Restaurants, Gastronomie und Hotellerie vor einer zweischneidigen Problematik: Das Ambiente soll möglichst harmonisch wirken, was eher nach warmweißem Lichtspektrum mit einer Farbtemperatur um die 2.800 bis 3.200 lm und somit auch einem geringeren CRI-Wert der LEDs um etwa 80 Ra verlangt. Auf der anderen Seite sollen Speisen optisch unbedingt natürlich wirken. Und dafür gilt wiederum: Je höher der CRI-Wert, umso authentischer und appetitlicher wirken die Speisen. Dumm gelaufen; beides gleichzeitig kann schwerlich funktionieren. Es sei denn, die Beleuchtung der Location wird in separate Zonen aufgeteilt.

Die LED-Technologie hat mittlerweile Quantensprünge gemacht

Moderne und nicht minder qualitative LED-Scheinwerfer, wie sie in der professionellen Lichttechnik zum Einsatz kommen, punkten mit einem hohen Farbwiedergabe-Index CRI > 90. Ein Wert, der sich in den Geburtsstunden der LED-Technologie nur schwer bis gar nicht erreichen ließ. Tatsächlich waren lange Zeit nur wenige LED-Leuchtmittel imstande, einen solch hohen Natürlichkeitsgrad abzubilden. Das hat sich inzwischen mehr als deutlich verändert.

Lichtstimmung ermöglicht keine Aussage über den CRI-Wert

Bei Leuchtmitteln wird die Lichtstimmung in Kelvin (K) gemessen, daraus ergeben sich die unterschiedlichen Farbspektren, also beispielsweise bewegen wir uns bei 3.200K im warmweißen, bei 5.600K im kaltweißen Bereich. Wobei es etliche Abstufungen gibt, die sich letztlich auch auf RGB- und möglichen Mischfarben auswirken.

Damit ist allerdings noch keine Aussage über den CRI-Wert getroffen, zumal es beim CRI nicht um die Farbe der Lichtquelle, sondern um die authentische Darstellung der angeleuchteten Objekte oder Personen geht. Um diesen Aspekt ermitteln zu können, werden Referenzfarben herangezogen, wobei die Berechnung sich in der Grundbewertung zunächst auf acht Farben (R1 – R8) bezieht. Vom erweiterten Spektrum sprechen wir bei den Referenzfarben R9 bis R14, die durchaus interessant sind, zumal beispielsweise R9 für Rot steht, aber in vielen Berechnungen nicht mit einbezogen und üblicherweise allenfalls als Diagramm dargestellt werden.

Von insgesamt 14 Farben werden für den CRI-Wert 8 Farben bewertet:

  • Altrosa
  • Senfgelb
  • Gelbgrün
  • Hellgrün
  • Türkisblau
  • Himmelblau
  • Asterviolett
  • Fliederviolett

Ungewöhnliche Farbwahl für die CRI-Referenz

Die Farbwahl hätte man vermutlich auf Anhieb nicht erwartet. Definiert wurde dieses Bewertungssystem allerdings schon im Jahr 1898. Es geht zurück auf den Künstler Albert Henry Munsell, den Entwickler dieses Systems, das auch heute noch als Munsell-Farbsystem bekannt und insbesondere in Asien und den USA weit verbreitet ist.

Effizienz der Farbwiedergabe abhängig von Art der Lichtquelle

Tatsächlich hängt der CRI-Wert maßgeblich von der Art des Leuchtmittels ab. So werden beispielsweise Natriumdampflampen einen sehr geringen CRI-Wert liefern und in der Folge auch für eine entsprechend unnatürliche Farbwiedergabe sorgen. Extrem gute Werte, nahezu mit dem Sonnenlicht vergleichbar, sind Halogen-Glühlampen, allerdings auch berüchtigt für ihren hohen Energiehunger. LED-Lampen siedeln sich mit ihrem CRI-Wert vielfach im oberen Bereich an, wobei die Reflektor- und Retrofit-Leuchten die besten Ergebnisse liefern, gefolgt von den weiteren LED-Leuchtmitteln wie LED-Modulen und T8-Lampen. Das heißt: Nach langer Zeit der Entwicklung und immer weiteren Verbesserungen haben die LEDs insbesondere im Kontext von Lichtqualität, Lichteffizienz und Verbrauch die Nase weit vorn. Vorausgesetzt natürlich, es sind entsprechend qualitative Komponenten verbaut.

Hohe Anforderungen an die Lichtkomponenten in der Eventbranche

Verabschieden wir uns für einen Augenblick von der Allgemeingültigkeit und blicken ganz konkret auf unseren Sektor, die Veranstaltungsbranche mit der eventbezogenen Lichttechnik. Lichtdesigner wissen, dass man schon mit kleinsten Fehlern Konzerte, Theaterveranstaltungen und sonstige Events, erst recht aber Video- und Filmaufnahmen gnadenlos zerstören kann. Wer schon mal einen freundlichen Protagonisten auf der Bühne mit ausschließlich grünem Licht von unten in Szene bemitleidenswert krank in Szene gesetzt hat, weiß, wie unfreundlich auch die nettesten Künstler werden können.

Aktuelle Scheinwerfer auf der lichterlohen Überholspur

Allerdings bleibt es eine unumkehrbare Tatsache, dass man nur mit den Mitteln arbeiten kann, die einem zur Verfügung stehen. Und so war es über lange Zeit so, dass den LEDs hinsichtlich der Lichtleistung und Lichtqualität misstraut wurde. Lichttechniker waren förmlich gezwungen, Kompromisse zu schließen, die es jedoch in der Veranstaltungstechnik eigentlich nicht geben darf. Diese kompromissverpflichtenden Zeiten sind glücklicherweise geschmolzener Schnee von gestern. Längst gibt es etliche Scheinwerfer unterschiedlichster Bauarten, die mit hohem CRI-Wert und gleichermaßen hoher Lichtausbeute punkten.

Praktische Beispiele der aktuellen Scheinwerfergeneration

So überzeugt beispielsweise der Cameo TS 200 FC LED Theater-Spot (Affilliate Link) mit einem CRI >90, wobei die Fresnel-Linse unterschiedlichste Farben aus dem RGBALC-Spektrum bei einer Lichtausbeute von 5.500 lm zur Verfügung stellt, das Dimm-Verhalten einer Halogenlampe simulieren kann und zudem Farbtemperaturen von 2.800 – 8.000 K ermöglicht.

Mit demselben CRI >90 punktet der Eurolite LED THA-40PC Theater-Spot bk (Affilliate Link), der mit einer 40 Watt starken LED und einer Plankonvexlinse ausgestattet ist. Der Scheinwerfer strahlt Licht mit einer Farbtemperatur von 3.000 K ab. Dabei ist er nicht übertrieben hell und ist somit ideal für Videoaufnahmen, Videostreaming als auch kleinere bis mittelgroße Live-Events zu nutzen.

Auch im warmweißen Spektrum mit einer Farbtemperatur von 3.000 K bewegt sich der Ignition 2bright Profile 3K 26° (Affiliate Link), ein Profilscheinwerfer mit CRI >90, der über ein effizientes optisches System mit vier Linsen und ein 200 Watt starkes LED-Modul verfügt. Zu den weiteren durchdachten Features gehört neben diversen weiteren Vorzügen, dass die Refresh-Rate wählbar ist, sodass das Licht des Scheinwerfers auf den jeweiligen Einsatzbereich abgestimmt werden kann.

Kleines Bonmot am Rande

Der CRI-Wert wird in der Einheit Ra gemessen. Abgeleitet ist diese Bezeichnung vom ägyptischen Sonnengott Ra. Wer sich ein wenig in der Geschichte auskennt, weiß, wie viele Jahrtausende der gute Ra schon auf dem Buckel hat. Und wer gerne Stargate guckt, hat den Namen auch schon reichlich häufig gehört.

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ergabeindex CRI und seine Bedeutung für die Lichtinstallation

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von Jörn Petersen

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