For å forstå CRI og lumen

Som med mange andre aspekter ved fargevitenskap, må vi gå tilbake til den spektrale effektfordelingen til en lyskilde.
CRI beregnes ved å undersøke spekteret til en lyskilde og deretter simulere og sammenligne spekteret som ville reflektert fra et sett med testfargeprøver.
CRI beregner dagslys- eller svartlegeme-SPD-en, så en høyere CRI indikerer at lysspekteret ligner på naturlig dagslys (høyere CCT-verdier) eller halogen-/glødebelysning (lavere CCT-verdier).

Lysstyrken til en lyskilde beskrives av dens lysutbytte, som måles i lumen. Lysstyrke, derimot, er helt og holdent en menneskelig konstruksjon! Den bestemmes av bølgelengdene øynene våre er mest følsomme for og mengden lysenergi som er tilstede i disse bølgelengdene. Vi kaller ultrafiolette og infrarøde bølgelengder «usynlige» (dvs. uten lysstyrke) fordi øynene våre rett og slett ikke «fanger opp» disse bølgelengdene som oppfattet lysstyrke, uavhengig av hvor mye energi som er tilstede i dem.
Lysstyrkens funksjon

Forskere på begynnelsen av det tjuende århundre utviklet modeller av menneskelige synssystemer for bedre å forstå hvordan fenomenet lysstyrke fungerer, og det grunnleggende prinsippet bak det er lysstyrkefunksjonen, som beskriver forholdet mellom bølgelengde og oppfatning av lysstyrke.

Den gule kurven representerer standard fotopisk funksjon (over)
Lysstyrkekurven topper seg mellom 545–555 nm, som tilsvarer et limegrønt fargebølgelengdeområde, og faller raskt ved høyere og lavere bølgelengder. Det er kritisk at lysstyrkeverdiene er ekstremt lave utover 650 nm, som tilsvarer røde fargebølgelengder.
Dette betyr at røde fargebølgelengder, så vel som mørkeblå og fiolette fargebølgelengder, er ineffektive til å få ting til å virke lyse. Grønne og gule bølgelengder er derimot de mest effektive til å virke lyse. Dette kan forklare hvorfor sikkerhetsvester og markeringspenner med høy synlighet vanligvis bruker gul/grønne farger for å oppnå sin relative lysstyrke.
Til slutt, når vi sammenligner lysstyrkefunksjonen med spekteret for naturlig dagslys, burde det være tydelig hvorfor høy CRI, spesielt R9 for rødt, er i konflikt med lysstyrke. Et fyldigere, bredere spektrum er nesten alltid fordelaktig når man søker høy CRI, men et smalere spektrum fokusert i det grønn-gule bølgelengdeområdet vil være mest effektivt når man søker høyere lysutbytte.

Fargekvalitet og CRI blir nesten alltid prioritert i jakten på energieffektivitet av denne grunn. For å være rettferdig, noen applikasjoner, som f.eks.utendørs belysning, kan legge større vekt på effektivitet enn fargegjengivelse. En forståelse og forståelse av fysikken som er involvert, derimot, kan være svært nyttig for å ta en informert beslutning i belysningsinstallasjoner.