На кафедре светотехники Технического университета Дармштадта (Германия) под руководством проф. докт. Tran Quoc Khanh проведены спектральные и колориметрические измерения различных источников света для сравнительной оценки цветопередачи белых светодиодов (СД) тёпло-белого и нейтрально-белого света.
На базе полученных результатов проведён фундаментальный анализ цветопередающих свойств источников света с учётом спектральных характеристик отражения различных объектов:

• кожных покровов людей (европеоидов);
• зелёных плодов (огурцов, яблок, груш, киви, салата);
• голубых и лиловых цветов, натуральных (в т. ч. джинсовых) тканей;
• красных и розовых цветов, клубники, яблок, томатов, полимерных тканей;
• желтых и оранжевых фруктов (лимонов, мандаринов, апельсинов, грейпфрутов, бананов, персиков, абрикосов).

Были исследованы следующие типы источников света:

• стандартный источник дневного света D65 (Тц= 6500 К);
• стандартный источник света «А» (Тц = 2865 К);
• Планковские излучатели (абс. чёрное тело) - Р2700 и Р4000 (Тц соответственно 2700 К и 4000 К);
• компактная люминесцентная лампа тёпло-белого света (CFL-ww, Тц = 2795 К);
• компактная люминесцентная лампа холодного дневного света (CFL-кw, Тц = 6163 К);
• светодиодный модуль тёпло-белого света – LED2500 (Тц =2488 К, высокое качество цветопередачи – Ra=96,9);
• светодиодный модуль нейтрально-белого света – LED4000 (Тц =3695 К, высокое качество цветопередачи – Ra=95,1);
• серийная светодиодная лампа тёпло-белого света “retrofit-LED” (Тц = 2891 К, Ra= 87).
  (выделенные жирным шрифтом наименования источников света соответствуют таковым на графике спектров)
  

• Тепловые излучатели - Р2700 и Р4000 и эталонный источник «А» имеют непрерывный спектр с высокой долей излучения в области λ = 580-780 нм.
• Стандартный источник дневного света D65 во всём диапазоне видимого спектра имеет равномерное распределение излучения с максимумами при λ = 450 и 460 нм.
• Излучение светодиодных модулей LED2500 и LED4000 с высоким качеством цветопередачи содержит, кроме голубой компоненты излучения кристалла, ещё и излучения двух люминофоров с одним побочным максимумом при λ=550 нм и явно выраженным главным максимумом при λ=635 нм. Красный люминофор обусловливает достаточно большую долю излучения у обоих типов модулей вплоть до λ = 700-720 нм. Этим объясняется хорошая цветопередача красных и фиолетовых цветов.
• Спектр светодиодной лампы “retrofit-LED” формируется из голубой компоненты кристалла, из зелёной составляющей от зелёного люминофора с максимумом при λ=550 нм и дополнительно из излучения красного светодиода с λ= 625 нм. Так как полоса излучения красного светодиода в лампе сравнительно узка, то и доля излучения в зоне λ= 640-650 нм весьма невелика.
• Компактные люминесцентные лампы, особенно CFL-ww (тёпло-белого света) в видимой области характеризуются чрезвычайно неравномерным спектром. В зонах λ = 440-470 нм (голубой участок спектра), 500-530 нм (зелёный участок) и при λ > 630 нм доля излучения исчезающее мала. В зелёно-жёлтой области - λ =560 и 575 нм – вблизи максимума кривой V(λ) (отн. спектральной чувствительности глаза для дневного зрения) тёпло-белые компактные лампы имеют очень небольшую долю излучения. Это частично объясняет невысокую световую отдачу этих ламп - 55-67 лм/Вт.

В приводимой ниже таблице сведены результаты оценки общего индекса цветопередачи Ra и частных (специальных) индексов R1 - R14 для всех перечисленных источников света.

Рассматривая данные, приведенные в таблице, можно увидеть, что наименьшие значения частного индекса R9 (10 и 29) - воспроизведение насыщенных красных цветов - были зафиксированы у обоих типов компактных люминесцентных ламп.

На графике равноконтрастной системы CIELUV цветовой сдвиг излучения компактной люминесцентной лампы холодного дневного света «CFL-kw» равный Δ u* v* = 0,0114 -максимален относительно координат цвета стандартного источника дневного света D65. Это означает, что свету этой лампы присущи цветоискажающие свойства и он не будет восприниматься как «белый».
Это важнейший критерий при оптимизации ламп с широкополосным спектром и не должен оставаться без должного внимания разработчиков.

В качестве контрольных образцов цвета для определения общего и специальных индексов цветопередачи МКО выбрала 14 показанных ниже цветов из атласа американского художника Альберта Генри Манселла (1858-1918). Эти образцы позволяют судить о качестве воспроизведения цвета наиболее распространённых окрашенных объектов.
В число контрольных образцов МКО входят 8 основных и 6 дополнительных. Основные 8 образцов имеют одинаковое значение координаты (value) в атласе Манселла, что соответствует примерно одинаковому коэффициенту отражения (30%).

TCS01-светлый серо-красный
TCS02-серо-жёлтый
TCS03-жёлто-зеленый
TCS04-светло-зелёный
TCS05-светло-голубой
TCS06-светло-синий
TCS07-светло-фиолетовый
TCS08-пурпурный
TCS09-красный
TCS10-жёлтый
TCS11-зелёный
TCS12-синий
TCS13-розоватый (кожный покров европеоидов)
TCS14-зелёный (листва деревьев)

Подробнее о методе оценки цветопередачи, разработанном Международной Комиссией по Освещению (МКО), см.:
1. В.В. Мешков, А.Б.Матвеев - ОСНОВЫ СВЕТОТЕХНИКИ. ч.2, с.339-347 (Москва, Энергоатомиздат,1989)
2. .«Оценка цветопередачи источников света» http://www.k-to.ru/ru/interesting/events/detail.php?ID=683