CRI en lumen begrijpen

Zoals bij veel andere aspecten van de kleurenwetenschap moeten we terugkeren naar de spectrale energieverdeling van een lichtbron.
CRI wordt berekend door het spectrum van een lichtbron te onderzoeken en vervolgens het spectrum te simuleren en te vergelijken dat zou reflecteren op een reeks testkleurmonsters.
CRI berekent de SPD voor daglicht of een zwart lichaam, dus een hogere CRI geeft aan dat het lichtspectrum vergelijkbaar is met natuurlijk daglicht (hogere CCT's) of halogeen-/gloeilampen (lagere CCT's).

De helderheid van een lichtbron wordt beschreven door de lichtopbrengst, die wordt gemeten in lumen. Helderheid daarentegen is volledig een menselijke constructie! Het wordt bepaald door de golflengten waarvoor onze ogen het meest gevoelig zijn en de hoeveelheid lichtenergie die in die golflengten aanwezig is. We noemen ultraviolette en infrarode golflengten “onzichtbaar” (dat wil zeggen, zonder helderheid) omdat onze ogen deze golflengten eenvoudigweg niet “oppikken” als waargenomen helderheid, ongeacht hoeveel energie erin aanwezig is.
De functie van helderheid

Wetenschappers ontwikkelden aan het begin van de twintigste eeuw modellen van menselijke zichtsystemen om beter te begrijpen hoe het fenomeen helderheid werkt, en het fundamentele principe daarachter is de helderheidsfunctie, die de relatie tussen golflengte en perceptie van helderheid beschrijft.

De gele curve vertegenwoordigt de standaard fotopische functie (hierboven)
De helderheidscurve piekt tussen 545-555 nm, wat overeenkomt met een limoengroen kleurgolflengtebereik, en neemt snel af bij hogere en lagere golflengten. Cruciaal is dat de helderheidswaarden extreem laag zijn boven 650 nm, wat overeenkomt met rode kleurgolflengten.
Dit betekent dat rode kleurgolflengten, evenals donkerblauwe en violette kleurgolflengten, niet effectief zijn om dingen helder te laten lijken. Groene en gele golflengten daarentegen zijn het meest effectief in het helder overkomen. Dit kan verklaren waarom veiligheidsvesten en markeerstiften met hoge zichtbaarheid doorgaans geel/groene kleuren gebruiken om hun relatieve helderheid te bereiken.
Als we ten slotte de helderheidsfunctie vergelijken met het spectrum voor natuurlijk daglicht, zou het duidelijk moeten zijn waarom een ​​hoge CRI, met name R9 voor rood, in strijd is met de helderheid. Een voller, breder spectrum is bijna altijd gunstig bij het nastreven van een hoge CRI, maar een smaller spectrum gericht op het groen-gele golflengtebereik zal het meest effectief zijn bij het nastreven van een hogere lichtopbrengst.

Om deze reden krijgen kleurkwaliteit en CRI vrijwel altijd prioriteit in het streven naar energie-efficiëntie. Om eerlijk te zijn, sommige toepassingen, zoalsbuitenverlichting, kan een grotere nadruk leggen op efficiëntie dan op kleurweergave. Een begrip en waardering van de betrokken fysica kan daarentegen zeer nuttig zijn bij het nemen van een weloverwogen beslissing over verlichtingsinstallaties.