Sumber
dokumen: Michel
DiCosola: Understanding Illuminants, X-Rite Incorporated, 1995
FileName:
Ca00002.pdf
Definisi Pencahayaan (Illuminants)
Distribusi Kuat Spektrum Relatif (Relative
Power Distribution - SPDR)
Cahaya dideskripsikan (untuk maksud
penjelasan tentang pencahayaan) sebagai apa yang disebut kurva Spectral Power
Distribution (SPD). Setiap jenis cahaya tertentu memancarkan jumlah energi yang
berbeda. Dan grafik yang menggambarkan jumlah daya pancar tersebut disebut kurva Relative Power Distribution
(RPD) untuk sumber cahaya tertentu.
Daylight
Gambar diatas adalah contoh kurva Distribusi
Kuat Spektrum Relatif untuk cahaya siang alami (natural daylight). Sumbu horisontal mempresentasikan spektrum cahaya dengan panjang gelombang antara 380nm (nanometer) dan 750nm. Puncak tertinggi dalam grafik ini terjadi pada sekitar 460nm yang
mempresentasikan bagian dari spektrum biru. Ini mengisyaratkan kita bahwa cahaya siang ini secara visual terlihat putih bersih dengan
komposisi warna biru lebih dominan.
Setiap jenis cahaya memiliki kurva Distribusi
Kuat Spektrum Relatif (SPDR)
yang mendeskripsikan cahaya tersebut seperti apa terlihatnya, dan bagaimana
barang-barang yang lain terlihat dengan adanya cahaya ini.
Pencahayaan (Illuminant) vs. Sumber Cahaya
Penting bagi kita
untuk mengerti juga tentang perbedaan antara illuminant dengan sebuah sumber
cahaya. Seperti
yang dijelaskan oleh Billmeyer and Saltzman, bahwa sumber cahaya adalah sebuah
cahaya yang secara fisik dan aktual dapat
memberikan terang cahaya benda lain. Sedangkan sebuah illuminant adalah sebuah
cahaya yang telah didefinisikan denga Distribusi Kuat Spektrum (Spectral Power Distribution), tetapi mungkin tidak
harus ada secara nyata.
Contoh: Cahaya
dalam ruang tinggal kita adalah sebuah sumber cahaya. Sumber cahaya tersebut dapat kita nyalakan
atau padamkan, dan dengan percobaan dan pengkuran kita dapat menentukan
Distribusi Kuat Spektrum nya. Sementara itu kita dapat mengambil sebuah kertas
grafik Distribusi Kuat Spektrum kosong dan mencoba menggambar dengan menarik
dan meliuk-liukkan garis melintang diatasnya, maka kita telah mendefinisikan
sebuah pencahayaan (illuminant).
Cahaya ini telah kita definisikan yang secara fisik mungkin tidak ada, tetapi
kita dapat menggunakan kurva tersebut untuk mencoba dan membandingkan dengan
angka bagaimana sebuah warna tertentu diharapkan dapat ditampilkan dibawah
pencahayaan ini.
Index rendering (penterjemah)
warna (Color Rendering Index / CRI)
Index rendering warna
(CRI) adalah sebuah metode untuk mendeskripsikan sebuah sumber cahaya. CRI
merupakan skala dari 1 sampai 100 yang
memberikan tingkatan(rating) sebuah sumber cahaya dengan cara membandingkan
penampilan warna dilihat di bawah sumber cahaya tersebut dengan penampilan
warna dilihat di bawah sebuah pencahayaan standar seperti D65. Sebuah CRI
bernilai 100 menjelaskan bahwa sumber cahaya tersebut identik sama dengan
pencahayaan standar. Dengan panduan nilai CRI seseorang dapat memilih sebuah
sumber cahaya berdasarkan kemampuannya dalam menampilkan warna seperti yang
ditampilan dibawah sebuah pencahayaan standar. Contohnya, sebuah sumber cahaya
yang umum dipakai dalam ruang kerja bisa mempunyai nilai CRI sekitar 60, tetapi
dalam ruangan dimana dibutuhan penampilan warna yang sangat ketat dan kritis
dibutuhkan sebuah sumber cahaya dengan nilai CRI sekitar 90.
Jadi pada dasarnya
sebuah pencahayaan adalah definisi yang digunakan untuk menentukan bagaimana
penampilan sebuah warna akan berubah dibawah jenis-jenis (sumber) cahaya
tertentu. D65 yang tersebut diatas adalah sebuah pencahayaan yang mewakili cahaya
siang (daylight). Kenyataannya tidak
ada sumber cahaya yang benar-benar idektik sama dengan pencahayaan teoritis
(meskipun banyak sumber cahaya bisa mirip dan sangat dekat dengan pencahayaan
teoritis tersebut). Pencahayaan ini dipakai untuk mengukur warna yang mencoba
untuk mempresentasikan seperti apa sebuah warna akan ditampilkan ketika dilihat
dibawah sinar matahari atau beberapa sumber cahaya yang mirip.
Bagaimana Pencahayaan
mempengaruhi warna
Jadi bagaimana
pencahayaan berpengaruh pada saat seseorang mengukur warna? Banyak warna
terjadi fenomena umum yang disebut metamerisme (metamerism) ketika warna-warna tersebut dilihat di bawah sumber
cahaya yang berbeda. Dua warna boleh terlihat sama dan cocok di bawah satu
sumber cahaya tertentu tetapi terlihat benar-benar berbeda di bawah satu sumber
cahaya lain. Hal ini dapat menimbulkan problem yang serius jika warna produk
kita berubah ketika ditempatkan di ruang pamer. Marilah kita mengambil contoh
yang extrem: apabila produk kita akan digunakan dalam lingkungan ruangan gelap
dengan pencahayaan merah dan sebuah kotak kemasan yang dicetak dengan warna
biru, hijau dan hitam akan terlihat hitam pekat dalam ruang gelap tersebut.
Pigmen yang digunakan dalam tinta biru, tinta hijau dan tinta hitam semuanya
menyerap bagian spektral merah. Apabila sumber cahaya yang digunaakan hanya
memancarkan spektral cahaya merah saja, berarti semua kuat spektral cahaya yang
dipancarkan oleh sumber cahaya yang ada dan keseluruhan kotak kemasan kita akan
terlihat hitam.
Contoh berikut ini
mengkombinasikan dua contoh warna dengan dua kurva distribusi kuat spektral
dari sebuah pencahayaan cahaya siang (daylight) dan sebuah pencahayaan cahaya
pijar (incandescent). Dimana kedua
contoh warna tersebut terjadi metamerisme terhadap dua pencahayaan tersebut
diatas.
Daylight vs. Incandescent
Contoh warna 1 vs. Contoh warna 2
Pantulan spektral kedua contoh warna di bawah pencahayaan Daylight
Pantulan spektral kedua contoh warna di bawah pencahayaan Incandescent
Kedua contoh warna
terlihat identik sama dimata pemantau ketika dilihat di bawah pencahayaan pijar
(incandescent), tetapi contoh warna 1
terlihat sangat biru dibandingkan dengan contoh warna 2 dilihat di bawah
pencahayaan cahaya siang. Kedua contoh warna tersebut memang memiliki spektral
yang identik sama di panjang gelombang mulai 520 nm hingga 700 nm, jadi
keduanya memiliki nilai kuat spektral pada porsi hijau dan porsi merah. Namun
kedua contoh warna tersebut memiliki spektral yang sangat berbeda di panjang
gelombang antara 400 nm hingga 520 nm atau spektral pada porsi biru. Sementara contoh warna 1 mempunyai kemampuan
memantulkan cahaya biru tiga kali lipat dibandingkan dengan contoh warna 2, dan
pencahayaan incandescent memang tidak memiliki spektral pada porsi biru yang
besar yang dapat dipantulkan oleh kedua contoh warna tersebut. Jadi keduanya
memantulkan sedikit sekali spektral biru dan terlihat sama. Sedangkan apabila
pencahayaan cahaya siang (daylight)
yang menyinari kedua contoh warna tersebut, maka contoh warna 1 mampu
memantulkan lebih banyak spektral biru dibandingkan dengan contoh warna 2,
sehingga contoh warna 1 akan terlihat jauh lebih biru dibandingkan dengan
contoh warna 2. Dengan mudah kita dapat lebih memahami pemilihan pencahayaan
yang benar adalah sesuatu yang penting untuk menghasilkan mutu warna produk
kita.
Memilih sebuah pencahayaan (illuminant)
Jadi bagaimana
seseorang menggunakan informasi diatas ini untuk memilih sebuah pencahayaan
standar ketika mengukur warna dengan sebuah spektrofotometer? Jawabannya
sebenarnya sangat sederhana. Pilihlah pencahayaan yang paling dekat dengan
dimana kita mendapatkan uang. Dengan kata lain, pilihlah sebuah pencahayaan
standar yang terbaik untuk mempresentasikan sumber cahaya yang akan
dipergunakan dimana kita menjual produk kita. Apabila produk kita dipajang
diluar ruang (outdoor) pilihlah beberapa pencahayaan standar cahaya
siang untuk mempresentasikan cahaya matahari pada berbagai waktu yang berbeda.
Apabila produk kita akan dipajang di toko serba ada, pilihlah pecahayaan
flourescent. Jalan terbaik untuk menentukan pencahayaan apa yang akan kita
digunakan adalah menemukan sumber cahaya yang tepat sama dengan yang digunakan
dimana produk kita dijual. Jika kita dapat mengetahui merek dan jenis lampu
yang dipergunakan ditempat produk kita dijual, maka kita dapat mengetahui kurva
distribusi kuat spektral sumber cahaya tersebut dari produsernya. Sekarang
dengan mudah kita memilih sebuah pencahayaan yang kurva kuat spektralnya paling
mirip dengan kurva kuat spektral lampu tersebut diatas.
Sebagai contoh,
apabila penerangan yang dipergunakan toko-toko yang menjual produk kita adalah
lampu flourescent GE® Cool White, langkah pertama kita adalah memperoleh kurva distribusi
kuat spektral dari General Electric. Kemudian melihat distribusi kuat spektral
dari pencahayaan standar yang ada.
GE
Actual Cool White Source* CIE
F2 Standard Illuminant
*)Perkiraan data (GE Lighting)
Pencahayaan standar F2 berbasis pada beberapa macam lampu berpendar (fluorescent atau juga biasa disebut lampu neon) jenis cool white yang ada di pasar. Membandingkan dua kurva kuat spektral relatif (lihat: illustrasi diatas), kita melihat bahwa sumber cahaya GE® Cool White memang tidak tepat sama dan cocok dengan pencahayaan standar F2, tetapi mengukur warna di bawah pencahayaan F2 akan memberikaan nilai aproksimasi hasil yang paling dekat dan cocok dengan hasil yang ditampilkan di bawah sumber cahaya lampu GE. Pencahayaan ini adalah yang paling baik untuk mengukur warna produk kita.
Meskipun demikian solusi tersebut diatas tidak
selalu dapat diterapkan pada semua kondisi. Tidak semua produsen lampu membuat
data kuat spektral yang konsisten, dan produk-produk tertentu ditampilkan di
bawah sumber cahaya yang tidak menentu. Dalam situasi ini kita harus melihat
produknya terlebih dahulu. Problem metamerisme umum dijumpai ketika sebuah
produk dibuat dari materi yang berbeda, seperti misalnya plastik, pakaian dan
logam pada kursi kantor. Jika kita yakin bahwa tidak ada problem metamerime
pada zat-zat pewarna atau pigments, bisa kita katakan telah memenangkan
pertempuran. Karena kita tahu produk kita akan terlihat seperti satu warna
tunggal pada semua kondisi penyinaran, dengan demikian kita dapat memilih
pencahayaan standar apa saja untuk pengukuran warna kita. Selama kita
menggunakan pencahayaan standar yang sama untuk pengukuran warna produk kita,
kita dapat meyakinkan konsistensi warna.
Lampiran
Lampiran ini menampilkan distribusi kuat spektral relatif untuk
pencahayaan spandar A, C, D50, D65, F2, F7 dan F11. Semua data sudah
dinormalisasikan dengan kuat spektral relatif 100 pada panjang gelombang 560
nanometer. Data beberapa sumber cahaya tersebut diolah dan ditera dengan
referensi silang dengan data pencahayaan standar yang dibuat oleh CIE. Beberapa
data titik-titik merupakan hasil perhitungan perkiraan dan penambahan (interpolated).
Illuminant A - Incandescent
Pencahayaan standar
CIE A direkomendasikan oleh CIE pada tahun 1931 untuk merepresentasikan sumber
cahaya pijar (incandescent) dengan perkiraan
temperatur warna sekitar 2856 derajat Kelvin.
Illuminant C - Daylight
Pencahayaan standar
CIE C direkomendasikan oleh CIE pada tahun 1931 untuk merepresentasikan
rata-rata terang pada siang hari dengan perkiraan temperatur warna sekitar 6774
derajat Kelvin.
Illuminant D50 – Daylight @5000K
Pencahayaan standar
CIE D50 merupakan jenis pencahayaan D dan merupakan hasil kalkulasi dari
pencahayaan standar D65. Pencahayaan standar D50 ini merepresentasikan cahaya
siang dengan perkiraan temperatur warna sekitar 5000 derajat Kelvin adalah
pencahayaan standar ANSI yang digunakan dalam industri grafika.
Illuminant D65 – Daylight @6500K
Pencahayaan standar
CIE D65 merepresentasikan cahaya siang dengan perkiraan temperatur warna
sekitar 6500 derajat Kelvin. Standar ini dan metode untuk perhitungan
temperatur warna berbeda metode yang diperkenalkan pada tahun 1964.
Illuminant F2 – Cool White
Pencahayaan standar
CIE F2 merepresentasikan lampu fluorescent jenis putih dingin seperti pada
umumnya. Lonjakan spektral diatas grafik terusan pada pencahayaan fluorescent mempresentasikan
pengukuran daya pada prinsip garis emisi merkuri.
Illuminant F7 – Broad Band Daylight
Pencahayaan standar
CIE F7 merepresentasikan sebuah lampu pendar (fluorescent) dengan cahaya siang berkas
lebar. Contoh lampu jenis ini adalah lampu GE® dan Philips® Daylight fluorescent.
Illuminant F11 – Narrow Band White
Pencahayaan standar
CIE F11 merepresentasikan sebuah sumber cahaya pendar fluorescent berkas
sempit. Perhatikan lonjakan spektral terjadi pada panjang gelombang 430 nm dan
550 nm hingga mencapai nilai 1200 dan 2500. Lampu yang mirip dengan pencahayaan
ini adalah F40X41 dan TL841 dari Philips® dan juga SPX41 dari GE®
Referensi:
- ANSI CGATS.5-1993, Graphic Technology - Spectral Measurement and Colorimetric Computation for Graphic Arts Images, NPES the Association for Suppliers of Printing and Publishing Technologies, 1899 Preston White Drive, Reston, Virginia 22091-4367, 1993.
- ASTM E308-90, Standard Test Method for Computing the Colors of Objects by Using the CIE System, American Society for Testing and Materials, 1916 Race Street, Philadelphia , PA 19103, 1990.
- Billmeyer, F. W. Jr., & Saltzman, M., Principles of Color Technology, 2nd Edition, John Wiley & Sons, New York, 1981.
- Color Selection Guide for Fluorescent Lamps, Philips Lighting Company, 200 Franklin Square Drive, P.O. Box 6800, Somerset, NJ 08875-6800, 1994.
- Guide to Fluorescent Lamps, Philips Lighting Company, 200 Franklin Square Drive, P.O. Box 6800, Somerset, NJ 08875-6800, 1992.
- Judd, D.B., & Wyszecki, Günter, Color in Business, Science, and Industry, 3rd Edition, John Wiley & Sons, New York, 1975.
- Lighting Application Bulletin: Specifying Light and Color, GE Lighting Resource Center, 1975 Nobel Road, Cleveland, Ohio 44112, 1994.
- Metamerism: The Influences of Light Sources on Color, Colorcurve Systems, Inc., 123 North Third Street, Minneapolis, MN 55401, 1989.
- Product Information: Advantage X Fluorescent Lamps, Philips Lighting Company, 200 Franklin Square Drive, P.O. Box 6800, Somerset, NJ 08875-6800, 1991.
- Product Information: TL80 Series 2'-5' Fluorescent Lamps, Philips Lighting Company, 200 Franklin Square Drive, P.O. Box 6800, Somerset, NJ 08875-6800, 1993.
- Stiles, W.S., & Wyszecki, Günter, Color Science: Concepts and Methods, Quantitative Data and Formulae, 2nd Edition., John Wiley & Sons, New York, 1982.
