Aby zrozumieć CRI i lumeny

Podobnie jak w przypadku wielu innych aspektów nauki o kolorze, musimy powrócić do rozkładu widmowego mocy źródła światła.
Współczynnik CRI oblicza się, badając widmo źródła światła, a następnie symulując i porównując widmo odbite od zestawu próbek kolorów.
CRI oblicza współczynnik SPD światła dziennego lub ciała doskonale czarnego, zatem wyższy współczynnik CRI wskazuje, że widmo światła jest podobne do naturalnego światła dziennego (wyższe współczynniki CCT) lub oświetlenia halogenowego/żarowego (niższe współczynniki CCT).

Jasność źródła światła opisuje jego strumień świetlny, mierzony w lumenach. Jasność natomiast jest całkowicie konstrukcją człowieka! Jest ona określana przez długości fal, na które nasze oczy są najbardziej wrażliwe, oraz ilość energii świetlnej obecnej w tych długościach fal. Fale ultrafioletowe i podczerwone nazywamy „niewidzialnymi” (tj. pozbawionymi jasności), ponieważ nasze oczy po prostu nie „odbierają” tych długości fal jako postrzeganej jasności, niezależnie od ilości zawartej w nich energii.
Funkcja jasności

Na początku XX wieku naukowcy opracowali modele ludzkiego układu wzrokowego, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób działa zjawisko jasności. Podstawową zasadą, na której się ono opiera, jest funkcja jasności, opisująca związek między długością fali a percepcją jasności.

Żółta krzywa przedstawia standardową funkcję fotopową (powyżej)
Krzywa jasności osiąga szczyt w zakresie 545–555 nm, co odpowiada zakresowi długości fal barwy limonkowo-zielonej, i gwałtownie spada wraz ze wzrostem i spadkiem długości fal. Co istotne, wartości jasności są ekstremalnie niskie powyżej 650 nm, co odpowiada długościom fal barwy czerwonej.
Oznacza to, że długości fal barwy czerwonej, a także ciemnoniebieskiej i fioletowej nie są skuteczne w nadawaniu przedmiotom jaskrawego wyglądu. Natomiast długości fal barwy zielonej i żółtej są najskuteczniejsze w nadawaniu im jaskrawego wyglądu. To może wyjaśniać, dlaczego kamizelki odblaskowe i markery zazwyczaj wykorzystują kolory żółto-zielone, aby uzyskać względną jasność.
Wreszcie, porównując funkcję jasności z widmem naturalnego światła dziennego, powinno być jasne, dlaczego wysoki współczynnik CRI, szczególnie R9 dla barw czerwonych, koliduje z jasnością. Pełniejsze, szersze widmo jest prawie zawsze korzystne przy dążeniu do wysokiego współczynnika CRI, ale węższe widmo skupione w zakresie długości fal zielono-żółtych będzie najskuteczniejsze przy dążeniu do wyższej skuteczności świetlnej.

Z tego powodu jakość kolorów i współczynnik CRI są prawie zawsze spychane na dalszy plan w dążeniu do efektywności energetycznej. Dla uczciwości należy dodać, że niektóre zastosowania, takie jakoświetlenie zewnętrzne, może kłaść większy nacisk na wydajność niż na oddawanie barw. Z drugiej strony, zrozumienie i zrozumienie fizyki może być bardzo przydatne w podejmowaniu świadomych decyzji dotyczących instalacji oświetleniowych.