Per entendre el CRI i els lúmens

Com passa amb molts altres aspectes de la ciència del color, hem de tornar a la distribució de potència espectral d'una font de llum.
El CRI es calcula examinant l'espectre d'una font de llum i després simulant i comparant l'espectre que reflectiria un conjunt de mostres de color de prova.
El CRI calcula el SPD de la llum del dia o del cos negre, de manera que un CRI més alt indica que l'espectre de llum és similar a la llum natural (CCT més alts) o la il·luminació halògena/incandescent (CCT més baixa).

La brillantor d'una font de llum es descriu per la seva sortida lluminosa, que es mesura en lumens. La brillantor, en canvi, és totalment una construcció humana! Està determinada per les longituds d'ona a les quals els nostres ulls són més sensibles i la quantitat d'energia lluminosa present en aquestes longituds d'ona. Anomenem longituds d'ona ultraviolada i infraroja "invisibles" (és a dir, sense brillantor) perquè els nostres ulls simplement no "capten" aquestes longituds d'ona com a brillantor percebuda, independentment de la quantitat d'energia que hi hagi present.
La funció de la lluminositat

Els científics a principis del segle XX van desenvolupar models de sistemes de visió humana per entendre millor com funciona el fenomen de la brillantor, i el principi fonamental que hi ha darrere és la funció de lluminositat, que descriu la relació entre la longitud d'ona i la percepció de la brillantor.

La corba groga representa la funció fotòpica estàndard (a dalt)
La corba de lluminositat arriba a un màxim entre 545-555 nm, que correspon a un rang de longitud d'ona de color verd llima, i baixa ràpidament a longituds d'ona més altes i més baixes. De manera crítica, els valors de lluminositat són extremadament baixos més enllà dels 650 nm, que correspon a longituds d'ona de color vermell.
Això significa que les longituds d'ona de color vermell, així com les longituds d'ona de color blau fosc i violeta, són ineficaces per fer que les coses semblin brillants. Les longituds d'ona verdes i grogues, en canvi, són les més efectives per semblar brillants. Això pot explicar per què les armilles de seguretat d'alta visibilitat i els destacadors solen utilitzar colors groc/verd per aconseguir la seva brillantor relativa.
Finalment, quan comparem la funció de lluminositat amb l'espectre de la llum natural, hauria de quedar clar per què un CRI elevat, especialment R9 per als vermells, està en conflicte amb la brillantor. Un espectre més ampli i ampli és gairebé sempre beneficiós quan es persegueix un CRI elevat, però un espectre més estret centrat en el rang de longitud d'ona verd-groc serà més eficaç quan es persegueix una major eficàcia lluminosa.

Per aquest motiu, la qualitat del color i el CRI són gairebé sempre relegats com a prioritat en la recerca de l'eficiència energètica. Per ser justos, algunes aplicacions, com arail·luminació exterior, pot posar més èmfasi en l'eficiència que en la reproducció del color. La comprensió i l'apreciació de la física implicada, d'altra banda, pot ser molt útil per prendre una decisió informada en les instal·lacions d'il·luminació.