Om CRI en lumens te begrijpen

Zoals bij veel andere aspecten van kleurwetenschap, moeten we terugkeren naar de spectrale vermogensverdeling van een lichtbron.
CRI wordt berekend door het spectrum van een lichtbron te onderzoeken en vervolgens het spectrum te simuleren en vergelijken dat zou worden weerkaatst door een reeks testkleurmonsters.
CRI berekent de SPD van daglicht of zwart lichaam. Een hogere CRI geeft aan dat het lichtspectrum vergelijkbaar is met natuurlijk daglicht (hogere CCT's) of halogeen-/gloeilampverlichting (lagere CCT's).

De helderheid van een lichtbron wordt beschreven door de lichtopbrengst, gemeten in lumen. Helderheid daarentegen is volledig een menselijke constructie! Deze wordt bepaald door de golflengtes waarvoor onze ogen het meest gevoelig zijn en de hoeveelheid lichtenergie die in die golflengtes aanwezig is. We noemen ultraviolette en infrarode golflengtes 'onzichtbaar' (d.w.z. zonder helderheid) omdat onze ogen deze golflengtes simpelweg niet 'opnemen' als waargenomen helderheid, ongeacht hoeveel energie erin aanwezig is.
De functie van lichtsterkte

Begin twintigste eeuw ontwikkelden wetenschappers modellen van menselijke zichtsystemen om beter te begrijpen hoe het fenomeen helderheid werkt. Het fundamentele principe hierachter is de lichtkrachtfunctie, die de relatie beschrijft tussen golflengte en de perceptie van helderheid.

De gele curve geeft de standaard fotopische functie weer (hierboven)
De lichtsterktecurve piekt tussen 545 en 555 nm, wat overeenkomt met een limoengroene golflengte, en neemt snel af bij hogere en lagere golflengten. Belangrijk is dat de lichtsterktewaarden extreem laag zijn boven 650 nm, wat overeenkomt met rode golflengten.
Dit betekent dat rode kleurgolflengtes, evenals donkerblauwe en violette kleurgolflengtes, niet effectief zijn om dingen helder te laten lijken. Groene en gele golflengtes zijn daarentegen het meest effectief in het helder lijken. Dit kan verklaren waarom veiligheidsvesten en markeerstiften met hoge zichtbaarheid doorgaans geel/groene kleuren gebruiken om hun relatieve helderheid te bereiken.
Ten slotte, wanneer we de lichtsterktefunctie vergelijken met het spectrum voor natuurlijk daglicht, zou het duidelijk moeten zijn waarom een ​​hoge CRI, met name R9 voor rood, in conflict is met helderheid. Een voller, breder spectrum is bijna altijd gunstig bij het nastreven van een hoge CRI, maar een smaller spectrum gericht op het groen-gele golflengtebereik zal het meest effectief zijn bij het nastreven van een hogere lichtopbrengst.

Kleurkwaliteit en CRI krijgen om deze reden bijna altijd voorrang bij het streven naar energie-efficiëntie. Om eerlijk te zijn, sommige toepassingen, zoalsbuitenverlichting, kan meer nadruk leggen op efficiëntie dan op kleurweergave. Een begrip en waardering van de betrokken natuurkunde kan daarentegen zeer nuttig zijn bij het nemen van weloverwogen beslissingen over verlichtingsinstallaties.