Istilah Color Rendering Index (CRI) dan Correlated Color Temperature (CCT) populer untuk menilai kualitas cahaya, tetapi jarang sekali dengan spektrum cahaya atau Spectral Power Distribution (SPD). Artikel ini akan membahas apa itu spektrum cahaya, parameter SPD, dan begitu juga alasannya mengapa hal ini penting.
Spectral Power Distribution (SPD)
Spectral Power Distribution (SPD) adalah grafik yang menunjukkan distribusi seberapa besar daya (intensitas) yang dipancarkan oleh suatu sumber cahaya pada setiap panjang gelombang di sepanjang spektrum cahaya tampak. Seperti kita tahu, cahaya yang kita lihat itu sebenarnya terdiri dari komponen gelombang dari gelombang merah sampai ungu, di mana setiap gelombang memiliki kekuatan masing-masing.
Spektrum Cahaya Matahari dan spektrum cahaya lampu
Cahaya matahari adalah cahaya yang memiliki spektrum lengkap di mana setiap komponen memiliki daya yang hampir seragam di rentang spektrum visual manusia. Spektrumnya yang lengkap ini membuat renderasi warna mendekati warna aslinya. Maka tidak heran, banyak konten kreator yang sering memanfaatkan cahaya matahari untuk take video bukan? Selain berkaitan dengan renderasi, cahaya matahari juga merupakan sumber yang mempengaruhi fisiologi pada tubuh manusia.
(Artikel mengenai renderasi di bahas di sini.)
Cahaya matahari menjadi referensi bagi desain pencahayaan buatan baik dengan pertimbangan sisi psikologis maupun fisiologis.
Gambar di bawah ini beberapa grafik dari sumber cahaya yang berbeda. Spektrum cahaya matahari seperti disebutkan sebelumnya, memiliki daya yang cukup seragam untuk setiap panjang gelombangnya (spektrum cahaya tampak). Mari kita bandingkan dengan sumber cahaya lain:
- Lampu incandecent memiliki gelombang merah yang lebih kuat dibandingkan panjang gelombang lainnya.
- Lampu SOX memiliki spektrum tunggal pada gelombang kuning, sehingga ketika di dalam ruangan dengan cahaya ini warna lain akan menjadi monokromatik.
CCT mirip, tetapi Spektrum belum tentu sama
Meniru cahaya matahari bisa dengan memperhatikan CCT, misal suasana pagi dengan cahaya warm. Ternyata, kita perlu teliti lagi dalam penerapannya karena nilai CCT yang sama, bisa memiliki nilai SPD yang berbeda. Fenomena ini disebut metamerism.
CCT menggambarkan persepsi manusia terhadap tampilan warna suatu sumber cahaya, menilai apakah cahaya tersebut terlihat hangat, netral, atau dingin. Sementara itu, SPD menunjukkan distribusi energi. Jadi, CCT didasarkan pada persepsi warna manusia, bukan representasi menyeluruh dari spektrumnya.
Gambar 1 menunjukkan dua sumber cahaya dengan CCT yang mirip tetapi memiliki SPD yang berbeda. Grafik kedua menunjukkan energi yang lebih besar di rentang warna cyan. Nilai M/P yang lebih besar menunjukkan distribusi energi yang lebih merata di rentang visible light.
Nilai CCT yang hampir mirip ditunjukkan pada Gambar 2 di mana titik hijau (tanda panah) pada posisi hampir sama. Nilainya sebesar 3579 dan 3247 yang masuk ke dalam kategori warm white.
Selain itu, terdapat Color Vector Graph yang mendeskripsikan nilai CCT, pengukuran color fidelity (Rf) dan nilai gamut/saturasi (Rg). Kedua sumber memiliki nilai CCT yang tidak jauh berbeda, namun keduanya menunjukkan akurasi warna (Rf) yang jauh berbeda. Artinya ada pergeseran warna yang signifikan bila obyek yang sama disorot kedua lampu ini.
Selanjutnya, Gambar 3 mengevaluasi nilai CRI dari kedua sumber cahaya dengan metode CIE di mana masing-masing kelompok warna dibandingkan dengan reproduksi warna dari cahaya matahari (semakin tinggi nilainya, semakin mendekati warna asli). Lampu kedua memiliki nilai R1-R9 memiliki yang lebih tinggi yang artinya kemampuan renderasi yang lebih akurat. Perbedaan mencolok terlihat pada nilai R9 (komponen warna merah) yang sangat kecil pada lampu pertama. Hal ini akan mengakibatkan pergeseran warna di mana warna warm yang dihasilkan lebih pucat.
Mengapa ini Penting?
Nah, perlu diketahui Spectral Power Distribution (SPD) itu termasuk dalam radiometrik, artinya pengukuran cahaya yang ditekankan pada energi. Mengapa ini penting karena level energi itu yang akan mempengaruhi efek fisiologis yang dirasakan oleh tubuh. Efek fisiologis cahaya akan dibahas lebih detail pada artikel terpisah.
Pada pembahasan efek fisiologis cahaya, terdapat fenomena yang dinamakan melanopic respon. Respon di mana pada frekuensi gelombang tertentu menghambat produksi hormon melatonin. Berdasarkan penelitian, frekuensi gelombang efektif yang memicu melanopic respon yaitu pada 480 nm atau gelombang cahaya biru.
Jadi, harapannya dengan memahami spektrum cahaya ini kita dapat lebih bijak lagi dalam memilih sumber cahaya yang menunjang proses fisiologi dengan baik. Misalnya, untuk ruang kamar memilih sumber cahaya dengan sedikit gelombang biru agar hormon melatonin tidak terhambat sehingga tubuh lebih mudah rileks saat beristirahat.
Selain itu, tidak hanya untuk pertimbangan efek fisiologi, tetapi juga aspek visual. Contohnya untuk menampilkan tekstur dengan lebih lengkap dan color rendering agar dapat melihat warna material yang lebih mendekati “true colour“, warna di bawah cahaya matahari.
Nah, begitu penjelasan singkat mengenai pentingnya memahami spektrum cahaya melalui parameter SPD karena parameter ini berkaitan efek cahaya terhadap proses fisiologis dan lebih detail dalam membantu para desainer dalam menampilkan efek visual tertentu.
Lebih lanjut akan dibahas pada topik circadian lighting di artikel selanjutnya. Stay tuned!
