Untuk memahami CRI dan lumen

Seperti banyak aspek sains warna yang lain, kita mesti kembali kepada pengagihan kuasa spektrum sumber cahaya.
CRI dikira dengan memeriksa spektrum sumber cahaya dan kemudian mensimulasikan serta membandingkan spektrum yang akan memantulkan satu set sampel warna ujian.
CRI mengira SPD siang hari atau jasad hitam, jadi CRI yang lebih tinggi menunjukkan bahawa spektrum cahaya adalah serupa dengan siang hari semula jadi (CCT yang lebih tinggi) atau pencahayaan halogen/pijar (CCT yang lebih rendah).

Kecerahan sumber cahaya digambarkan oleh output bercahayanya, yang diukur dalam lumen. Sebaliknya, kecerahan adalah sepenuhnya ciptaan manusia! Ia ditentukan oleh panjang gelombang yang paling sensitif terhadap mata kita dan jumlah tenaga cahaya yang terdapat dalam panjang gelombang tersebut. Kita menggelarkan panjang gelombang ultraungu dan inframerah sebagai "tidak kelihatan" (iaitu, tanpa kecerahan) kerana mata kita tidak "mengambil" panjang gelombang ini sebagai kecerahan yang dirasakan, tanpa mengira berapa banyak tenaga yang terdapat di dalamnya.
Fungsi Luminositi

Para saintis pada awal abad kedua puluh telah membangunkan model sistem penglihatan manusia untuk lebih memahami bagaimana fenomena kecerahan berfungsi, dan prinsip asas di sebaliknya ialah fungsi kilauan, yang menggambarkan hubungan antara panjang gelombang dan persepsi kecerahan.

Lengkung kuning mewakili fungsi fotopik piawai (di atas)
Lengkung kilauan mencapai puncak antara 545-555 nm, yang sepadan dengan julat panjang gelombang warna hijau limau, dan menurun dengan cepat pada panjang gelombang yang lebih tinggi dan lebih rendah. Secara kritikalnya, nilai kilauan adalah sangat rendah melebihi 650 nm, yang sepadan dengan panjang gelombang warna merah.
Ini bermakna panjang gelombang warna merah, serta panjang gelombang warna biru tua dan ungu, tidak berkesan untuk menjadikan sesuatu kelihatan cerah. Sebaliknya, panjang gelombang hijau dan kuning adalah yang paling berkesan untuk kelihatan cerah. Ini dapat menjelaskan mengapa jaket keselamatan dan penyerlah yang berkebolehlihatan tinggi biasanya menggunakan warna kuning/hijau untuk mencapai kecerahan relatifnya.
Akhir sekali, apabila kita membandingkan fungsi kecerahan dengan spektrum untuk cahaya siang semula jadi, haruslah jelas mengapa CRI yang tinggi, terutamanya R9 untuk warna merah, bercanggah dengan kecerahan. Spektrum yang lebih penuh dan lebih luas hampir selalu bermanfaat apabila mengejar CRI yang tinggi, tetapi spektrum yang lebih sempit yang difokuskan dalam julat panjang gelombang hijau-kuning akan paling berkesan apabila mengejar keberkesanan kecerahan yang lebih tinggi.

Kualiti warna dan CRI hampir selalu diutamakan dalam usaha mencapai kecekapan tenaga atas sebab ini. Secara adilnya, beberapa aplikasi, sepertipencahayaan luar, mungkin lebih menekankan kecekapan berbanding pemaparan warna. Sebaliknya, pemahaman dan penghayatan tentang fizik yang terlibat boleh menjadi sangat berguna dalam membuat keputusan termaklum dalam pemasangan pencahayaan.