光の品質を測る

CRI Ra（CIE 13.3:1995）は 1974 年の数学です：8 枚のパステルの Munsell サンプル、とうに時代遅れの 1964 年の U*V*W* 空間で von Kries 順応変換を用いて取った色差を、一つの数値に平均したものです。飽和した赤はサンプル 9 であり、R9 は任意で、Ra には含まれません。

罠は平均化にあります。狭帯域の LED スペクトルは、8 枚のパステルを許容範囲で再現しつつ、その間にあるものをすべて外すように調整できます。そのため Ra 90 の光源が二つあっても、肌、木材、生鮮食品を目に見えて異なって再現しうるのです。CRI は蛍光管を白熱灯と、広いスペクトルを広いスペクトルと比較するために設計されました。半導体照明のとがった発光のために作られたことは一度もなく、2010 年代には買い手を積極的に誤らせる存在になっていました。

ANSI/IES TM-30（2015 年、2018 年と 2020 年に改訂。その忠実度指数は CIE 224:2017 として国際的に調和されました）は、8 枚のパステルを 99 個の Color Evaluation Samples に置き換えます。これは実在物体（肌、繊維、塗料、植物）から測定した反射率曲線で、その分光的特徴が波長全体にわたって均等に分布するように選ばれています。この均一性が不正防止条項です：とがったスペクトルが隠れられるサンプル間のすきまがありません。

色のシフトは、現代的な均等色空間である CAM02-UCS で、テスト光源自身の CCT における基準に対して計算されます：4000 K 未満はプランキアン、5000 K 超は CIE 昼光、その間は両者をブレンドします。Rf は 99 サンプル全体の平均色差を変換したもので、100 は基準と区別がつかないことを意味します。典型的な Ra 80 のランプは Rf で 70 台半ばに落ち着きますが、狭帯域スペクトルでは順位が入れ替わります。それこそが要点です。

99 サンプルは 16 個の色相ビンに平均化されます。16 個のビン平均点を結ぶと、ベクトルグラフィックの多角形が得られます。Rg はその多角形の面積を基準多角形の面積で割り、×100 したものです。100 を超えると光源は平均的に過飽和し、100 を下回るとくすみます。Rg はどの色相が動いたかについては何も語りません。それはベクトルグラフィックの役割です。

忠実度と色域は連動しています：Rf 100 は Rg 100 を強制し、色域を 1 ポイント広げるごとに忠実度を失って購います：Rg 120 の光源は Rf でおよそ 80 を超えられません。多角形を膨らませるのと同じクロマのシフトが、色エラーとして数えられるからです。「鮮やか」はただではありません。それは制御された歪みです。

まずビン h1 を確認してください。ここは赤と、肌の再現の大半を担います。実際の仕様書はこれを名指しで呼び出します：色が重要な環境向けの照明仕様は、肌ビンの忠実度 Rf,h1 ≥ 90 と、局所クロマシフト Rcs,h1 を約 −9% から +9% の範囲に保つことを要求します。内向きの h1 矢印はくすんだ灰色の肌を、強い外向きの矢印は紅潮した日焼けのような見え方を意味します。

h2–h3（オレンジ）の外向きの膨らみは食料品店の手口です：過飽和した生鮮食品はよく売れます。内向きの h15–h16 は生気のない木目調と精彩を欠いた赤で、廉価版 LED の典型的な特徴です。多角形は一つの形にすべてを語ります：Rf は本質的に矢印の平均長、Rg は囲まれた面積で、どちらも見ているものを一つの数値に射影したものです。

TM-30-20 の附属書 E は、指標を仕様の言語に変えます：三つの設計意図（Preference、Vividness、Fidelity）があり、それぞれに段階的な優先レベル（P1–P3、V1–V3、F1–F3）が、Rf、Rg、肌ビンの閾値から構築されています。P1 の空間（ホスピタリティ、住宅）は、高い Rf にわずかで制御されたクロマの持ち上げを求めます。V 意図の小売設備は、h1 を保護しつつ Rg 102–108 を指定するかもしれません。美術館やグレーディングスイートは F を指定します：Rf 最大、Rg は 100 付近に固定します。

これが「CRI ≥ 80」に対する実用的な進歩です：一つの大雑把な平均の代わりに、仕様は今や、その光の下で色がどう振る舞うべきかを述べ、ベクトルグラフィックは照明器具が適合しているかを一目で示します。

あなたの眼は順応しますが、カメラはしません。現場では問題なく見える高 CRI の LED 器具が、高価なグレーディングを要する映像を生んでいたため、2012 年に EBU は TLCI（Tech 3355 / Recommendation R 137）を公表しました。その手法は：人間の標準観測者を標準カメラ、すなわちモデル化された三板式 HDTV チェーンと Rec. 709 ディスプレイに置き換えることでした。かつて CIE が人間を標準化した手法を意図的になぞっています。

パイプライン：スペクトロラジオメーターで SPD を測定 → CCT を導出 → 基準光源を選択 → 両光源の下で 24 パッチの ColorChecker をカメラとディスプレイに通してシミュレート → 色エラーを 0–100 のスコアに平均化。バンドで読みます：≥85 は補正不要（>90 は「テレビ対応」）、75–85 は最小限のグレーディング、50–75 は相応のコストで補正可能、50 未満は放送基準未満です。既知の限界：これは三板式放送カメラをモデル化しており、単板式のシネマセンサーは異なる応答をします。だからこそ Academy はもう一歩踏み込んだのです。

Academy の Spectral Similarity Index（2016 年、2020 年改訂。SMPTE ST 2122 として標準化）は、観測者、カメラ、サンプルをいずれも捨てます。SPD そのものを基準と比較します：スタジオタングステン（SSI[P3200]）、昼光光源、あるいは任意のプランキアン放射体を、375–675 nm にわたり 10 nm でビニングし、両者を等パワーに正規化します。その上で、重み付けした相対差ベクトル（カメラやフィルムの応答が最も小さいスペクトルの両端は重みを下げます）を平滑化し、SSI = 100 − 32·‖v‖ にまとめます。

論理は隙がありません：二つのスペクトルが一致すれば、どんなカメラ、フィルム、観測者でも同一に再現され、モデルは不要です。トレードオフは：100 未満の SSI は、再現エラーがあり得ることは警告しますが、どのエラーかは示しません。そして、サンプルベースの指標が隠すものを暴きます：CRI 92 を取る白色 LED が SSI[P3200] ≈ 76 になりうるのは、その青のスパイクと蛍光体の谷が、ちょうど 8 枚のパステルが決して見ない場所にあるためです。表記は常に基準を明示します：SSI[P3200] = 100 は「タングステンである」という意味であって、「良い」という意味ではありません。

放送・スタジオ照明器具：まず TLCI、そして室内の人にその部屋がどう見えるかには TM-30。器具のベンダーが混在するシネマの現場：ギャファーが選んだ基準に対する SSI。二つの「5600 K」パネルがグレーディングなしでインターカットできるかを予測します。建築・小売の仕事：仕様には TM-30 の設計意図、提出物のレビューにはベクトルグラフィック。

ディスプレイは意図的な例外です：ディスプレイは再現指数ではなく、信号ターゲットに対する ΔE で判定されます（ΔE-ITP モジュールを参照）。しかし、これらのスペクトルこそが測定ハードウェアの重要性の理由です：カラリメーターの三つのフィルターは、CRI を欺くのと同じとがったスペクトルに欺かれうるため、ディスプレイごとのスペクトロラジオメーターによるプロファイリングが存在します。このページのすべての数値は、スペクトロラジオメーターの測定として生まれました。測定なくして、キャリブレーションなし。

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