Untuk memahami CRI dan lumen

Seperti banyak aspek ilmu warna lainnya, kita harus kembali ke distribusi daya spektral sumber cahaya.
CRI dihitung dengan memeriksa spektrum sumber cahaya dan kemudian mensimulasikan dan membandingkan spektrum yang akan terpantul dari serangkaian sampel warna uji.
CRI menghitung SPD cahaya siang hari atau benda hitam, jadi CRI yang lebih tinggi menunjukkan bahwa spektrum cahaya serupa dengan cahaya siang alami (CCT lebih tinggi) atau pencahayaan halogen/pijar (CCT lebih rendah).

Kecerahan suatu sumber cahaya ditentukan oleh keluaran luminanya, yang diukur dalam lumen. Di sisi lain, kecerahan sepenuhnya merupakan konstruksi manusia! Kecerahan ditentukan oleh panjang gelombang yang paling sensitif bagi mata kita dan jumlah energi cahaya yang terdapat dalam panjang gelombang tersebut. Kita menyebut panjang gelombang ultraviolet dan inframerah "tak terlihat" (yaitu, tanpa kecerahan) karena mata kita tidak "menangkap" panjang gelombang ini sebagai kecerahan yang dirasakan, terlepas dari seberapa banyak energi yang terkandung di dalamnya.
Fungsi Luminositas

Para ilmuwan di awal abad kedua puluh mengembangkan model sistem penglihatan manusia untuk lebih memahami cara kerja fenomena kecerahan, dan prinsip dasar di baliknya adalah fungsi luminositas, yang menggambarkan hubungan antara panjang gelombang dan persepsi kecerahan.

Kurva kuning mewakili fungsi fotopik standar (di atas)
Kurva luminositas mencapai puncaknya antara 545-555 nm, yang sesuai dengan rentang panjang gelombang warna hijau limau, dan menurun dengan cepat pada panjang gelombang yang lebih tinggi dan lebih rendah. Yang lebih penting, nilai luminositas sangat rendah di atas 650 nm, yang sesuai dengan panjang gelombang warna merah.
Ini berarti panjang gelombang warna merah, serta panjang gelombang warna biru tua dan ungu, tidak efektif dalam membuat benda tampak terang. Di sisi lain, panjang gelombang hijau dan kuning adalah yang paling efektif dalam membuat benda tampak terang. Hal ini dapat menjelaskan mengapa rompi keselamatan dan stabilo yang mudah terlihat biasanya menggunakan warna kuning/hijau untuk mencapai kecerahan relatifnya.
Akhirnya, ketika kita membandingkan fungsi luminositas dengan spektrum untuk cahaya alami, seharusnya jelas mengapa CRI tinggi, khususnya R9 untuk warna merah, bertentangan dengan kecerahan. Spektrum yang lebih penuh dan lebih luas hampir selalu bermanfaat ketika menginginkan CRI tinggi, tetapi spektrum yang lebih sempit yang terfokus pada rentang panjang gelombang hijau-kuning akan paling efektif ketika menginginkan efikasi luminositas yang lebih tinggi.

Karena alasan ini, kualitas warna dan CRI hampir selalu dikesampingkan dalam upaya efisiensi energi. Agar adil, beberapa aplikasi, sepertipencahayaan luar ruangan, mungkin lebih menekankan efisiensi daripada rendering warna. Di sisi lain, pemahaman dan apresiasi terhadap fisika yang terlibat dapat sangat berguna dalam membuat keputusan yang tepat dalam instalasi pencahayaan.