Der Farbwiedergabeindex (CRI – Color Rendering Index) misst die Ähnlichkeit der Farbwiedergabe von künstlichem Licht mit dem Sonnenlicht. Je höher der CRI-Wert, desto realistischer wirken die Farben bei einer bestimmten Beleuchtung. Die Abbildung zeigt, welche Farben eine Birne bei Beleuchtung mit unterschiedlichen CRI-Werten haben kann:
Die CRI Einheit wird in Formeln als Ra bezeichnet, average Rendering Score = durchschnittlicher Farbwiedergabe-Score. Er reicht von 0 bis 100 und ist eine prozentuale Darstellung des Anteils der Wellenlängen des Sonnenlichts in der künstlichen Beleuchtung. Einfach gesagt, die Sonne strahlt Licht mit einem CRI von 100 aus. Es enthält Wellenlängen, die die Farben natürlich wiedergeben – daran sind wir gewöhnt. Nun, der CRI drückt aus, zu wieviel Prozent das Licht der künstlichen Beleuchtung dem der Sonne ähnelt. Die Beleuchtung kann ihr nur nahekommen, aber nicht gleichkommen.
Die „klassische“ Wolfram-Glühlampe hatte einen CRI von fast 100, aber die meisten LED-Lampen haben einen CRI von etwa 80. Die LED-Beleuchtung mit CRI 95 ist bereits im Angebot.
Der CRI steht in engem Zusammenhang mit der Lichtfarbe. Der CRI ist am stärksten im Spektrum von 4000-5500K ausgeprägt, das meist als neutralweiße Lichtfarbe bezeichnet wird. Dabei gilt: Je höher der CRI, desto geringer der Lichtstrom der Leuchte – zwischen 70 und 90 CRI besteht ein Unterschied von etwa 15% Lumen.
Ein hoher Farbwiedergabeindex ist insbesondere erforderlich:
- in der Küche, um Speisen und Gerichte attraktiver zu machen,
- in Badezimmern, damit die Farben beim Schminken so aussehen, wie sie in der Sonne aussehen,
- im Flur oder bei der Auswahl der Kleidung im Kleiderschrank,
- im Gesundheitswesen – Operationssäle, Zahnkliniken,
- in der audiovisuellen Industrie – in Theatern, Film- und Fotostudios oder Maskenbildnereien,
- in Geschäften – Juweliere, Bekleidungsgeschäfte, Schönheitssalons,
- im Allgemeinen überall, wo eine möglichst naturgetreue Farbwiedergabe erforderlich ist.
Eine Beleuchtung mit niedrigem CRI kann Menschen krank, gelangweilt oder müde aussehen lassen. Ein niedriger Index kann folgende Folgen haben:
- verzerrte Wahrnehmung (Entfernung, Farbkontrast, räumliche Orientierung),
- Ermüdung der Augen, Kopfschmerzen und andere Gesundheitsprobleme,
- geringere Konzentration und damit höhere Fehlerquoten.
Ra 80 ist der von der Europäischen Union festgelegte Mindestwert für Haushaltsbeleuchtung. Für die Verwendung im Freien ist ein CRI von 65-70 ausreichend (z. B. für Hof- oder Gartenbeleuchtung).
Die folgende Tabelle zeigt die CRI-Werte mit den Klassifizierungskategorien::
| Kategorie | Ra | Farbwiedergabe |
|---|---|---|
| 1 A | >90 | ausgezeichnet |
| 1 B | 80-90 | ausgezeichnet |
| 2 A | 70-80 | gut |
| 2 B | 60-70 | gut |
| 3 | 40-60 | schwächer |
| 4 | <40 | schwach |
Beispiele für einen niedrigen CRI sind z. B. Straßenlampen mit Natriumdampflampen (gelbes Licht). Diese Leuchten haben einen CRI von etwa 30, was sehr niedrig ist. Etwas besser (etwa Ra 50) sind quecksilberhaltige Lampen. Ein mittlerer Wert (Ra 60-70) wird durch Halogen-Metalldampflampen erreicht.
Ein Wert über 80 gilt als sehr hoch und kann von LED-Produkten, aber auch von Leuchten mit Edelgasen (Xenon, Argon, Neon) oder Halogenlampen erreicht werden. Über 90 liegen die klassischen Glühlampen und Leuchtstoffröhren, aber heutzutage gibt es auch ein wachsendes Angebot an LED-Beleuchtung mit einem höheren CRI-Index.
| Lichtquelle | Leistung (W) | CRI |
|---|---|---|
| Klassische Glühbirnen | 25-100 | 100 |
| Halogen-Glühbirnen | 20-300 | 100 |
| Lineare-Leuchtstofflampen | 14-80 | 80-98 |
| Kompakt-Leuchtstofflampen | 5-80 | 80-90 |
| Halogen-Metalldampflampen | 20-2000 | 65-90 |
| Natriumdampf-Hochdrucklampen | 50-1000 | 20-30 |
| Natriumdampf-Niederdrucklampen | 18-180 | 10-20 |
| Elektrodenlose Induktionsentladungslampen | 35-300 | 80 |
| LED-Dioden | 0,01-3 | 70-95 |
Die in der Tabelle angegebenen Werte sind Näherungswerte, da jeder Hersteller die Werte anders eingestellt haben kann.
Abschließend noch etwas zur Methodik: Die 8 Farben-Skala wird am häufigsten zur Berechnung des CRI verwendet. Jede Farbe der künstlichen Beleuchtung wird mit der natürlichen Farbe des Sonnenlichts (oder einer herkömmlichen Glühbirne) verglichen. Für jeden Vergleich erhalten wir eine Ähnlichkeitsbewertung von 0 bis 100 – R1, R2, …, R8. Das arithmetische Mittel dieser Werte ergibt dann den Ra (a = Durchschnitt) oder CRI. Es gibt auch einen erweiterten CRI – in diesem Fall können bis zu 15 Farben verglichen werden.