För att förstå CRI och lumen

Som med många andra aspekter av färgvetenskap måste vi återgå till den spektrala kraftfördelningen hos en ljuskälla.
CRI beräknas genom att undersöka spektrumet för en ljuskälla och sedan simulera och jämföra det spektrum som skulle reflektera från en uppsättning testfärgprover.
CRI beräknar dagsljus- eller svartkropps-SPD, så en högre CRI indikerar att ljusspektrumet liknar naturligt dagsljus (högre CCT) eller halogen-/glödlampsbelysning (lägre CCT).

Ljusstyrkan hos en ljuskälla beskrivs av dess ljuseffekt, som mäts i lumen. Ljusstyrka, å andra sidan, är helt och hållet en mänsklig konstruktion! Det bestäms av de våglängder som våra ögon är mest känsliga för och mängden ljusenergi som finns i dessa våglängder. Vi kallar ultravioletta och infraröda våglängder "osynliga" (dvs utan ljusstyrka) eftersom våra ögon helt enkelt inte "fångar upp" dessa våglängder som upplevd ljusstyrka, oavsett hur mycket energi som finns i dem.
Ljusstyrkans funktion

Forskare i början av 1900-talet utvecklade modeller av mänskliga synsystem för att bättre förstå hur fenomenet ljusstyrka fungerar, och den grundläggande principen bakom det är ljusstyrkafunktionen, som beskriver förhållandet mellan våglängd och perception av ljusstyrka.

Den gula kurvan representerar den fotopiska standardfunktionen (ovan)
Ljusstyrkekurvan når en topp mellan 545-555 nm, vilket motsvarar ett limegrönt färgvåglängdsområde, och sjunker snabbt vid högre och lägre våglängder. Kritiskt sett är ljusstyrkan extremt låga över 650 nm, vilket motsvarar röda färgvåglängder.
Detta innebär att röda färgvåglängder, såväl som mörkblå och violett färgvåglängder, är ineffektiva för att få saker att se ljusa ut. Gröna och gula våglängder, å andra sidan, är de mest effektiva för att framstå som ljusa. Detta kan förklara varför säkerhetsvästar och highlighters med hög synlighet vanligtvis använder gula/gröna färger för att uppnå sin relativa ljusstyrka.
Slutligen, när vi jämför luminositetsfunktionen med spektrumet för naturligt dagsljus, borde det stå klart varför hög CRI, särskilt R9 för röda, är i konflikt med ljusstyrkan. Ett fylligare, bredare spektrum är nästan alltid fördelaktigt när man strävar efter hög CRI, men ett smalare spektrum fokuserat i det grön-gula våglängdsområdet kommer att vara mest effektivt när man strävar efter högre ljuseffektivitet.

Färgkvalitet och CRI prioriteras nästan alltid i jakten på energieffektivitet av denna anledning. För att vara rättvis, vissa applikationer, som t.exutomhusbelysning, kan lägga större vikt vid effektivitet än färgåtergivning. En förståelse och uppskattning av den inblandade fysiken kan å andra sidan vara mycket användbar för att fatta ett välgrundat beslut i belysningsinstallationer.