Suprasti CRI ir liumenus

Kaip ir daugeliu kitų spalvų mokslo aspektų, turime grįžti prie šviesos šaltinio spektrinio galios pasiskirstymo.
CRI apskaičiuojamas ištyrus šviesos šaltinio spektrą, o tada imituojant ir lyginant spektrą, kuris atsispindėtų nuo bandomųjų spalvų pavyzdžių rinkinio.
CRI apskaičiuoja dienos šviesos arba juodojo kūno SPD, todėl didesnis CRI rodo, kad šviesos spektras yra panašus į natūralią dienos šviesą (aukštesni CCT) arba halogeninių / kaitrinių lempų apšvietimą (mažesni CCT).

Šviesos šaltinio ryškumas apibūdinamas jo šviesos srautu, kuris matuojamas liumenais. Kita vertus, ryškumas yra visiškai žmogaus konstruktas! Jį lemia bangos ilgiai, kuriems mūsų akys yra jautriausios, ir šviesos energijos kiekis, esantis tuose bangos ilgiuose. Ultravioletinių ir infraraudonųjų spindulių bangų ilgius vadiname „nematomais“ (t. y. be ryškumo), nes mūsų akys tiesiog „nefiksuoja“ šių bangos ilgių kaip suvokiamo ryškumo, nepriklausomai nuo to, kiek energijos juose yra.
Šviesos funkcija

Dvidešimtojo amžiaus pradžios mokslininkai sukūrė žmogaus regos sistemų modelius, kad geriau suprastų, kaip veikia ryškumo reiškinys, o pagrindinis jo principas yra šviesumo funkcija, apibūdinanti bangos ilgio ir ryškumo suvokimo ryšį.

Geltona kreivė rodo standartinę fotopinę funkciją (aukščiau)
Šviesumo kreivės pikas pasiekiamas tarp 545–555 nm, o tai atitinka gelsvai žalios spalvos bangos ilgių diapazoną, ir sparčiai mažėja esant didesniems ir mažesniems bangos ilgiams. Svarbiausia, kad šviesumo vertės yra itin mažos, kai bangos ilgis viršija 650 nm, o tai atitinka raudonos spalvos bangos ilgius.
Tai reiškia, kad raudonos spalvos bangos ilgiai, taip pat tamsiai mėlynos ir violetinės spalvos bangos ilgiai neefektyviai sukuria ryškius vaizdus. Kita vertus, žalios ir geltonos spalvos bangos ilgiai yra efektyviausi ryškių vaizdų kūrimui. Tai gali paaiškinti, kodėl gerai matomos apsauginės liemenės ir žymekliai paprastai naudoja geltonas / žalias spalvas, kad pasiektų santykinį ryškumą.
Galiausiai, lyginant šviesumo funkciją su natūralios dienos šviesos spektru, turėtų būti aišku, kodėl didelis CRI, ypač raudonų spalvų R9, prieštarauja ryškumui. Platesnis spektras beveik visada naudingas siekiant didelio CRI, tačiau siauresnis spektras, sutelktas į žaliai geltoną bangų ilgių diapazoną, bus efektyviausias siekiant didesnio šviesinio efektyvumo.

Dėl šios priežasties siekiant energijos vartojimo efektyvumo spalvų kokybė ir CRI beveik visada yra nustumti į antrą planą. Tiesą sakant, kai kuriose srityse, pvz.lauko apšvietimas, gali labiau pabrėžti efektyvumą nei spalvų perteikimą. Kita vertus, fizikinių procesų supratimas ir įvertinimas gali būti labai naudingas priimant pagrįstus sprendimus dėl apšvietimo instaliacijų.