Để hiểu về CRI và lumen

Cũng như nhiều khía cạnh khác của khoa học màu sắc, chúng ta phải quay lại với sự phân bố công suất quang phổ của nguồn sáng.
CRI được tính bằng cách kiểm tra quang phổ của nguồn sáng, sau đó mô phỏng và so sánh quang phổ phản xạ từ một tập hợp các mẫu màu thử nghiệm.
CRI tính toán SPD của vật đen hoặc ánh sáng ban ngày, do đó CRI cao hơn cho biết quang phổ ánh sáng tương tự như ánh sáng ban ngày tự nhiên (CCT cao hơn) hoặc đèn halogen/đèn sợi đốt (CCT thấp hơn).

Độ sáng của một nguồn sáng được mô tả bằng công suất phát sáng của nó, được đo bằng lumen. Mặt khác, độ sáng hoàn toàn là do con người tạo ra! Nó được xác định bởi các bước sóng mà mắt chúng ta nhạy cảm nhất và lượng năng lượng ánh sáng hiện diện trong các bước sóng đó. Chúng ta gọi các bước sóng cực tím và hồng ngoại là "vô hình" (tức là không có độ sáng) bởi vì mắt chúng ta đơn giản là không "nhận biết" được các bước sóng này dưới dạng độ sáng cảm nhận được, bất kể chúng có bao nhiêu năng lượng.
Chức năng của độ sáng

Các nhà khoa học vào đầu thế kỷ XX đã phát triển các mô hình hệ thống thị giác của con người để hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của hiện tượng độ sáng và nguyên lý cơ bản đằng sau nó là hàm độ sáng, mô tả mối quan hệ giữa bước sóng và nhận thức về độ sáng.

Đường cong màu vàng biểu thị hàm quang chuẩn (phía trên)
Đường cong độ sáng đạt đỉnh trong khoảng 545-555 nm, tương ứng với dải bước sóng màu xanh lá cây chanh, và giảm nhanh ở các bước sóng cao hơn và thấp hơn. Quan trọng hơn, giá trị độ sáng cực kỳ thấp ở mức trên 650 nm, tương ứng với bước sóng màu đỏ.
Điều này có nghĩa là bước sóng màu đỏ, cũng như bước sóng màu xanh lam đậm và tím, không hiệu quả trong việc làm cho mọi thứ trông sáng. Ngược lại, bước sóng màu xanh lá cây và màu vàng lại hiệu quả nhất trong việc làm cho mọi thứ trông sáng. Điều này có thể giải thích tại sao áo phản quang và bút dạ quang thường sử dụng màu vàng/xanh lá cây để đạt được độ sáng tương đối.
Cuối cùng, khi so sánh hàm độ sáng với quang phổ của ánh sáng ban ngày tự nhiên, ta sẽ thấy rõ tại sao chỉ số CRI cao, đặc biệt là R9 đối với màu đỏ, lại mâu thuẫn với độ sáng. Một quang phổ đầy đủ hơn, rộng hơn hầu như luôn có lợi khi theo đuổi CRI cao, nhưng một quang phổ hẹp hơn, tập trung vào dải bước sóng xanh lục-vàng sẽ hiệu quả nhất khi theo đuổi hiệu suất phát sáng cao hơn.

Vì lý do này, chất lượng màu sắc và CRI hầu như luôn được ưu tiên khi theo đuổi hiệu quả năng lượng. Công bằng mà nói, một số ứng dụng, chẳng hạn nhưchiếu sáng ngoài trời, có thể nhấn mạnh nhiều hơn vào hiệu quả hơn là khả năng hiển thị màu. Mặt khác, việc hiểu biết và đánh giá cao các nguyên lý vật lý liên quan có thể rất hữu ích trong việc đưa ra quyết định sáng suốt trong việc lắp đặt hệ thống chiếu sáng.