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 một nguồn sáng.
Chỉ số 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 phổ phân bố ánh sáng (SPD) của ánh sáng ban ngày hoặc vật thể đen, vì vậy CRI càng cao cho thấy phổ ánh sáng càng tương tự với ánh sáng ban ngày tự nhiên (CCT cao hơn) hoặc ánh sáng halogen/sợi đốt (CCT thấp hơn).

Độ sáng của nguồn sáng được mô tả bằng quang thông, được đo bằng lumen. Mặt khác, độ sáng lại hoàn toàn là một khái niệm 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 có trong các bước sóng đó. Chúng ta gọi các bước sóng tia cực tím và tia hồng ngoại là "vô hình" (tức là không có độ sáng) bởi vì mắt chúng ta đơn giản là không "nhận biết" các bước sóng này như độ sáng cảm nhận được, bất kể lượng năng lượng có trong chúng là bao nhiêu.
Chức năng của độ sáng

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

Đường cong màu vàng biểu thị hàm quang học tiêu chuẩn (ở trên).
Đường cong độ sáng đạt đỉnh điểm 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. Điều quan trọng cần lưu ý là giá trị độ sáng cực kỳ thấp ở trên 650 nm, tương ứng với các bước sóng màu đỏ.
Điều này có nghĩa là các bước sóng màu đỏ, cũng như các bước sóng màu xanh đậm và tím, không hiệu quả trong việc làm cho mọi vật trông sáng hơn. Ngược lại, các bước sóng màu xanh lá cây và vàng lại hiệu quả nhất trong việc làm cho mọi vật 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 cho màu đỏ, lại mâu thuẫn với độ sáng. Quang phổ đầy đủ và rộng hơn hầu như luôn có lợi khi theo đuổi chỉ số CRI cao, nhưng 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 chỉ số CRI hầu như luôn bị xếp sau trong quá trình theo đuổi hiệu quả năng lượng. Công bằng mà nói, một số ứng dụng, chẳng hạn như...chiếu sáng ngoài trờiCó thể người ta sẽ chú trọng đến hiệu quả hơn là khả năng tái tạo màu sắc. Mặt khác, việc hiểu và nắm vững các nguyên lý vật lý liên quan có thể rất hữu ích trong việc đưa ra quyết định sáng suốt khi lắp đặt hệ thống chiếu sáng.