A CRI és a lumen megértéséhez

A színtudomány sok más aspektusához hasonlóan vissza kell térnünk a fényforrás spektrális teljesítményeloszlásához.
A CRI kiszámítása egy fényforrás spektrumának vizsgálatával, majd annak a spektrumnak a szimulációjával és összehasonlításával történik, amely a tesztszínminták készletéről visszaverődik.
A CRI kiszámítja a nappali vagy fekete test SPD-jét, így a magasabb CRI azt jelzi, hogy a fényspektrum hasonló a természetes nappali fényhez (magasabb CCT-k) vagy a halogén/izzólámpás világításhoz (alacsonyabb CCT-k).

A fényforrás fényerejét annak fénykibocsátása írja le, amelyet lumenben mérnek. A fényerő viszont teljesen emberi konstrukció! Ezt az határozza meg, hogy szemünk mely hullámhosszaira a legérzékenyebb, valamint az ezeken a hullámhosszokon jelen lévő fényenergia mennyisége. Az ultraibolya és infravörös hullámhosszakat „láthatatlannak” nevezzük (azaz fényesség nélkül), mert szemünk egyszerűen nem „fogja fel” ezeket a hullámhosszokat észlelt fényességként, függetlenül attól, hogy mennyi energia van benne.
A fényesség funkciója

A huszadik század elején a tudósok kidolgozták az emberi látórendszerek modelljeit, hogy jobban megértsék a fényesség jelenségének működését, és a mögöttes alapelv a fényességfüggvény, amely leírja a hullámhossz és a fényesség érzékelése közötti kapcsolatot.

A sárga görbe a szabványos fotopikus funkciót jelöli (fent)
A fényességgörbe csúcsa 545-555 nm között van, ami egy lime-zöld színű hullámhossz-tartománynak felel meg, és gyorsan leesik magasabb és alacsonyabb hullámhosszon. Kritikusan a fényességi értékek rendkívül alacsonyak 650 nm felett, ami a vörös szín hullámhosszának felel meg.
Ez azt jelenti, hogy a vörös szín hullámhosszai, valamint a sötétkék és lila szín hullámhosszai nem hatékonyak a dolgok fényes megjelenésében. A zöld és a sárga hullámhossz viszont a leghatékonyabb abban, hogy fényesnek tűnjön. Ez megmagyarázhatja, hogy a jól látható biztonsági mellények és szövegkiemelők általában sárga/zöld színeket használnak relatív fényességük eléréséhez.
Végül, ha összehasonlítjuk a fényerő-függvényt a természetes nappali fény spektrumával, világosnak kell lennie, hogy a magas CRI, különösen az R9 a vöröseknél, miért ütközik a fényerővel. A teljesebb, szélesebb spektrum szinte mindig előnyös, ha magas CRI-t kívánunk elérni, de a szűkebb spektrum, amely a zöld-sárga hullámhossz-tartományba fókuszál, akkor a leghatékonyabb, ha nagyobb fényhatást kívánunk elérni.

Emiatt a színminőség és a CRI szinte mindig prioritást élvez az energiahatékonyságra való törekvésben. Az igazság kedvéért néhány alkalmazás, mint plkültéri világítás, nagyobb hangsúlyt fektethet a hatékonyságra, mint a színvisszaadásra. Az érintett fizika megértése és értékelése viszont nagyon hasznos lehet a tájékozott döntés meghozatalában a világítástechnikai berendezésekben.