CRI와 루멘을 이해하기 위해

색채 과학의 다른 많은 측면과 마찬가지로, 우리는 광원의 스펙트럼 전력 분포로 돌아가야 합니다.
CRI는 광원의 스펙트럼을 분석한 다음, 일련의 테스트 색상 샘플에서 반사될 스펙트럼을 시뮬레이션하고 비교하여 계산됩니다.
CRI는 자연광 또는 흑체의 스펙트럼 분포(SPD)를 계산하므로, CRI가 높을수록 빛의 스펙트럼이 자연광(높은 색온도) 또는 할로겐/백열등 조명(낮은 색온도)과 유사함을 나타냅니다.

광원의 밝기는 루멘으로 측정되는 광출력으로 나타냅니다. 하지만 밝기라는 개념은 전적으로 인간이 만들어낸 것입니다! 밝기는 우리 눈이 가장 민감하게 반응하는 파장과 그 파장에 포함된 빛 에너지의 양에 의해 결정됩니다. 자외선과 적외선 파장을 "보이지 않는"(즉, 밝기가 없는) 파장이라고 부르는 이유는, 그 파장에 얼마나 많은 에너지가 있든 우리 눈이 밝기로 인식하지 못하기 때문입니다.
밝기의 기능

20세기 초 과학자들은 밝기 현상이 어떻게 작용하는지 더 잘 이해하기 위해 인간 시각 시스템 모델을 개발했으며, 그 기본 원리는 파장과 밝기 인지 사이의 관계를 설명하는 광도 함수입니다.

노란색 곡선은 표준 광시 기능(위 그림)을 나타냅니다.
밝기 곡선은 545~555nm 사이에서 최고점을 나타내는데, 이는 연두색에 해당하는 파장 범위이며, 이보다 높거나 낮은 파장에서는 급격히 감소합니다. 특히, 650nm 이상에서는 밝기 값이 극히 낮아지는데, 이는 붉은색에 해당하는 파장 범위입니다.
즉, 붉은색 파장뿐만 아니라 진한 파란색과 보라색 파장은 사물을 밝게 보이게 하는 데 효과적이지 않습니다. 반면 녹색과 노란색 파장은 사물을 밝게 보이게 하는 데 가장 효과적입니다. 이것이 바로 시인성이 높은 안전 조끼나 형광펜이 일반적으로 노란색/녹색을 사용하여 밝기를 높이는 이유를 설명해 줍니다.
마지막으로, 휘도 함수를 자연광 스펙트럼과 비교해 보면, 특히 적색 영역에서 R9과 같은 높은 CRI가 밝기와 상충되는 이유가 명확해질 것입니다. 높은 CRI를 추구할 때는 더 넓고 풍부한 스펙트럼이 거의 항상 유리하지만, 높은 광효율을 추구할 때는 녹황색 파장 영역에 집중된 좁은 스펙트럼이 가장 효과적입니다.

이러한 이유로 에너지 효율을 추구하는 과정에서 색 품질과 CRI는 거의 항상 우선순위에서 밀려납니다. 물론, 일부 응용 분야, 예를 들어...실외 조명효율성을 색 재현성보다 더 중시할 수도 있습니다. 하지만 관련된 물리적 원리를 이해하고 인식하는 것은 조명 설치에 있어 정보에 입각한 결정을 내리는 데 매우 유용할 수 있습니다.