لفهم CRI ولومن

كما هو الحال مع العديد من الجوانب الأخرى لعلم الألوان، يجب علينا العودة إلى توزيع الطاقة الطيفية لمصدر الضوء.
يتم حساب CRI عن طريق فحص طيف مصدر الضوء ثم محاكاة ومقارنة الطيف الذي سينعكس على مجموعة من عينات ألوان الاختبار.
يحسب CRI ضوء النهار أو SPD للجسم الأسود، لذا يشير CRI الأعلى إلى أن طيف الضوء مشابه لضوء النهار الطبيعي (CCTs الأعلى) أو إضاءة الهالوجين/المتوهجة (CCTs الأقل).

يتم وصف سطوع مصدر الضوء من خلال ناتجه الضوئي، والذي يتم قياسه باللومن. السطوع، من ناحية أخرى، هو بناء بشري بالكامل! ويتم تحديده من خلال الأطوال الموجية التي تكون أعيننا أكثر حساسية لها وكمية الطاقة الضوئية الموجودة في تلك الأطوال الموجية. نحن نطلق على الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء اسم "غير مرئية" (أي بدون سطوع) لأن أعيننا ببساطة لا "تلتقط" هذه الأطوال الموجية باعتبارها سطوعًا مدركًا، بغض النظر عن مقدار الطاقة الموجودة فيها.
وظيفة اللمعان

طور العلماء في أوائل القرن العشرين نماذج لأنظمة الرؤية البشرية لفهم كيفية عمل ظاهرة السطوع بشكل أفضل، والمبدأ الأساسي وراءها هو وظيفة اللمعان، التي تصف العلاقة بين الطول الموجي وإدراك السطوع.

يمثل المنحنى الأصفر الوظيفة الضوئية القياسية (أعلاه)
يبلغ منحنى اللمعان ذروته بين 545-555 نانومتر، وهو ما يتوافق مع نطاق الطول الموجي للون الأخضر الليموني، وينخفض ​​بسرعة عند الأطوال الموجية الأعلى والأدنى. والأهم من ذلك، أن قيم اللمعان منخفضة للغاية بما يتجاوز 650 نانومتر، وهو ما يتوافق مع أطوال موجات اللون الأحمر.
وهذا يعني أن الأطوال الموجية للون الأحمر، وكذلك الأطوال الموجية للون الأزرق الداكن والبنفسجي، غير فعالة في جعل الأشياء تبدو مشرقة. من ناحية أخرى، تعتبر الأطوال الموجية الخضراء والصفراء هي الأكثر فعالية في الظهور بمظهر مشرق. يمكن أن يفسر هذا سبب استخدام سترات الأمان وأجهزة التمييز عالية الوضوح عادةً للألوان الصفراء / الخضراء لتحقيق سطوعها النسبي.
أخيرًا، عندما نقارن وظيفة اللمعان مع طيف ضوء النهار الطبيعي، يجب أن يكون واضحًا سبب تعارض CRI المرتفع، وخاصة R9 للون الأحمر، مع السطوع. يكون الطيف الأوسع والأكثر اكتمالًا مفيدًا دائمًا عند السعي للحصول على CRI عالي، ولكن الطيف الأضيق الذي يركز على نطاق الطول الموجي الأخضر والأصفر سيكون أكثر فعالية عند السعي لتحقيق كفاءة مضيئة أعلى.

لهذا السبب دائمًا ما يتم إعطاء الأولوية لجودة الألوان وCRI في السعي لتحقيق كفاءة الطاقة. لكي نكون منصفين، بعض التطبيقات، مثلالإضاءة الخارجية، قد يركز بشكل أكبر على الكفاءة بدلاً من تجسيد الألوان. من ناحية أخرى، يمكن أن يكون فهم وتقدير الفيزياء المعنية مفيدًا جدًا في اتخاذ قرار مستنير في تركيبات الإضاءة.