Per comprendere CRI e lumen

Come per molti altri aspetti della scienza del colore, dobbiamo tornare alla distribuzione della potenza spettrale di una sorgente luminosa.
L'IRC viene calcolato esaminando lo spettro di una sorgente luminosa e quindi simulando e confrontando lo spettro che si rifletterebbe su una serie di campioni di colore di prova.
L'CRI calcola la SPD della luce diurna o del corpo nero, quindi un CRI più elevato indica che lo spettro luminoso è simile alla luce del giorno naturale (CCT più alti) o all'illuminazione alogena/a incandescenza (CCT più bassi).

La luminosità di una sorgente luminosa è descritta dalla sua potenza luminosa, che viene misurata in lumen. La luminosità, d'altra parte, è interamente un costrutto umano! È determinato dalle lunghezze d'onda alle quali i nostri occhi sono più sensibili e dalla quantità di energia luminosa presente in tali lunghezze d'onda. Chiamiamo le lunghezze d'onda ultraviolette e infrarosse “invisibili” (cioè senza luminosità) perché i nostri occhi semplicemente non “raccolgono” queste lunghezze d'onda come luminosità percepita, indipendentemente dalla quantità di energia presente in esse.
La funzione della luminosità

Gli scienziati all’inizio del XX secolo svilupparono modelli di sistemi di visione umana per comprendere meglio come funziona il fenomeno della luminosità, e il principio fondamentale alla base di esso è la funzione luminosità, che descrive la relazione tra la lunghezza d’onda e la percezione della luminosità.

La curva gialla rappresenta la funzione fotopica standard (sopra)
La curva di luminosità raggiunge il picco tra 545-555 nm, che corrisponde a un intervallo di lunghezze d'onda del colore verde lime, e diminuisce rapidamente a lunghezze d'onda superiori e inferiori. Fondamentalmente, i valori di luminosità sono estremamente bassi oltre i 650 nm, che corrispondono alle lunghezze d'onda del colore rosso.
Ciò significa che le lunghezze d'onda del colore rosso, così come le lunghezze d'onda del colore blu scuro e viola, sono inefficaci nel far apparire le cose luminose. Le lunghezze d'onda verde e gialla, invece, sono le più efficaci per apparire luminose. Ciò può spiegare perché i giubbotti di sicurezza e gli evidenziatori ad alta visibilità utilizzano tipicamente i colori giallo/verde per ottenere la loro relativa luminosità.
Infine, quando confrontiamo la funzione di luminosità con lo spettro della luce diurna naturale, dovrebbe essere chiaro il motivo per cui un CRI elevato, in particolare R9 per i rossi, è in conflitto con la luminosità. Uno spettro più completo e più ampio è quasi sempre vantaggioso quando si persegue un CRI elevato, ma uno spettro più ristretto focalizzato nell'intervallo di lunghezze d'onda verde-giallo sarà più efficace quando si persegue una maggiore efficienza luminosa.

Per questo motivo la qualità del colore e l'IRC sono quasi sempre relegati a priorità nel perseguimento dell'efficienza energetica. Per essere onesti, alcune applicazioni, comeilluminazione esterna, possono porre un'enfasi maggiore sull'efficienza rispetto alla resa cromatica. La comprensione e l'apprezzamento della fisica coinvolta, d'altro canto, possono essere molto utili per prendere una decisione informata negli impianti di illuminazione.