Farbwiedergabeindex (CRI)

Der Farbwiedergabeindex (englisch Colour Rendering Index, kurz CRI, Kennwert Ra) gibt an, wie natürlich Farben im Licht einer Lampe erscheinen, gemessen an einem Referenzlicht gleicher Farbtemperatur; der Höchstwert ist 100. Für uns bei Mitochondriak® ist er ein aufschlussreicher Wert mit einem blinden Fleck: Er vergleicht jede Lampe mit einem glühenden Körper oder mit Tageslicht, prüft aber nur die Farben für das Auge und nicht das Infrarot, auf das Ihre Mitochondrien ansprechen.

Wie wenig diese Zahl über Ihr Sehen verrät, zeigt ein Büro in London: LED-Licht mit einer sehr hohen Farbtreue von 91 nach der neueren Methode TM-30, aber ganz ohne Infrarot. Als Edward Barrett und Glen Jeffery (University College London) elf Beschäftigten zwei Wochen lang zusätzlich klare Glühlampen auf die Arbeitstische stellten, verbesserte sich deren Farbkontrastsehen um rund 25 %. [Quelle] Der CRI beschreibt, wie ein Raum aussieht; wie gut Sie darin sehen, entscheiden auch Ihre Zellen.

Was misst der Farbwiedergabeindex?

Er misst, wie stark sich die Farben genormter Testflächen verschieben, wenn statt des Referenzlichts Ihre Lampe leuchtet; 100 heißt: keine Verschiebung. Die CIE beschreibt ihn als Maß für diese Übereinstimmung, wobei die Anpassung des Auges an die Lichtfarbe, die chromatische Adaptation, berücksichtigt wird. [Quelle] Referenz ist bei Lampen unter 5.000 K ein Planckscher Strahler, ein idealer glühender Körper, bei tageslichtweißen Lampen das Tageslicht. [Quelle] Eine LED mit 2.700 K tritt also gegen einen glühenden Körper von 2.700 K an, nicht gegen die Mittagssonne.

Farbe steckt dabei nicht im Gegenstand allein, sie entsteht aus seinem Reflexionsgrad und dem Spektrum des Lichts. [Quelle] Farbe ist das Echo des Lichts: Eine Oberfläche kann nur zurückwerfen, was in der Lampe steckt.

Die beiden Maßstäbe sind im Grunde Feuer und Sonne: Feuer und Glühlampe sind Schwarzkörperstrahler und reichen spektral ähnlich weit wie das Sonnenlicht, schreiben Glen Jeffery und Kollegen. [Quelle] Das Original ist natürliches Licht.

Wie wird der CRI berechnet – und was verraten Ra und R9?

Aus dem Spektrum der Lampe wird für 14 genormte Testfarben je ein Einzelwert R1 bis R14 berechnet; der Ra ist der Durchschnitt der ersten acht. Diese acht decken den Farbkreis ab, sind mittel gesättigt und etwa gleich hell; die übrigen sechs stehen für kräftiges Rot, Gelb, Grün und Blau, für Hautton und Blattgrün. [Quelle]

Der Ra ist damit eine Durchschnittsnote, und sieben Einsen können eine Fünf verdecken. Eine solche Fünf kann das kräftige Rot sein, die Testfarbe R9, die im Ra gar nicht vorkommt; die EU definiert sie als Farbwiedergabeindex für ein genormtes rotes Objekt. [Quelle] Enthält eine Lampe wenig Rot, werden rote Oberflächen nur unvollkommen wiedergegeben. [Quelle]

Tiefes Rot ist für Lampenhersteller teuer, denn es bringt kaum Lumen: Nach den Normdaten der CIE ist das Auge bei 670 nm nur noch rund 3 % so empfindlich wie bei 555 nm. [Quelle] Philipp Pust und Kollegen (LMU München) stellten 2014 einen schmalbandig roten Leuchtstoff um 650 nm vor; eine Prototyp-LED damit erreichte Ra 91 und R9 57 bei 14 % mehr Licht pro Watt als eine handelsübliche LED mit hohem CRI. [Quelle] Was die Lumen-Rechnung als Verlust verbucht, ist für Zellen ein Signal: Tiina Karu fand für Zellantworten einen von vier aktiven Bereichen bei rund 668 bis 684 nm. [Quelle]

Welche CRI-Werte sind üblich – und was schreibt die EU vor?

Halogenlampen erreichen Ra 100, gute LEDs bis Ra 98; die EU verlangt für Lampen mindestens 80, die Arbeitsstättennorm ebenso.

Die dreistellige Zahl auf vielen Packungen ist ein Code: Die erste Ziffer nennt den Ra-Bereich, die beiden anderen die Farbtemperatur in Hundert Kelvin; 827 heißt Ra 80 bis 89 bei 2.700 K. [Quelle]

Die Glühlampe ist hier kein Prüfling, sondern das Vorbild: Ihr Wolframfaden glüht bei 2.600 bis 3.000 K fast wie der ideale Körper, an dem der CRI warmes Licht misst. Nur etwa 5 % ihrer Energie werden zu Licht, der Hauptteil ihrer Strahlung ist Infrarot. [Quelle] Weil das Auge Infrarot nicht sieht, gilt es in der Effizienzrechnung als Verschwendung [Quelle]; für uns ist es der Teil des Spektrums, den keine Packung ausweist.

Warum gilt der Ra als überholt – und was misst Rf?

Weil acht mittel gesättigte Testfarben moderne LEDs nicht zuverlässig beurteilen; die CIE empfiehlt deshalb seit 2025 den Farbtreue-Index Rf mit 99 Testfarben. Gerade bei LEDs passen Ra-Werte nicht immer zum Urteil der Betrachter, stellte die CIE 2017 fest und schuf den Rf mit neuerer Farbdifferenz-Rechnung und Testfarben, die gleichmäßiger über die Wellenlängen verteilt sind. [Quelle] Er geht auf die Methode TM-30 der nordamerikanischen Illuminating Engineering Society zurück; deren Testfarben sollen verhindern, dass sich Werte durch gezieltes Spektrum-Design künstlich optimieren lassen. [Quelle]

Der Ra gleicht einem Sehtest, dessen acht Buchstaben seit Jahrzehnten an derselben Wand hängen: Wer oft genug davorsteht, kennt sie auswendig. Auch wie gut uns Licht gefällt, sagt er schlecht voraus: Unter 13 Farbqualitätsmaßen schnitt er bei Kevin Smet und Kollegen am schlechtesten ab. [Quelle] Die CIE rät, den Ra in Normen durch den Rf zu ersetzen und bis dahin beide Werte anzugeben [Quelle], und die EU-Ökodesign-Verordnung nennt für ihre Überprüfung ausdrücklich den Ersatz des CRI durch eine geeignetere Größe. [Quelle] Selbst die Lichttechnik rückt also von ihrem bekanntesten Qualitätsmaß ab.

Was sieht der CRI nicht – und warum zählt genau das?

Das Infrarot, die Wirkung auf Ihre innere Uhr und die Tageszeit: Der CRI bewertet, wie Farben aussehen, nicht, was Licht in Ihrem Körper auslöst. Er gleicht einem Weinkritiker, der nur die Farbe im Glas beurteilt.

• Infrarot: Farben werden mit Normdaten der CIE berechnet, die bei 830 nm enden; ab 780 nm ist das Auge praktisch blind. [Quelle] So kann eine LED ihr glühendes Vorbild im Sichtbaren fast kopieren und dessen unsichtbaren Hauptteil weglassen: Weiße LEDs, ob warm- oder kaltweiß, enthalten kaum Wellenlängen über 650 nm, Feuer und ältere Glühlampen reichlich langwellige Anteile, schreiben Glen Jeffery und Kollegen. [Quelle]
• Innere Uhr und Tageszeit: Wie stark eine Lampe Ihr Melanopsin anspricht, verrät der CRI nicht. Bei gleicher Farbtemperatur und einer Farbtreue Rf ab 70 lag die melanopische EDI in einer Simulation von Tony Esposito und Kevin Houser um bis zu 123 lx auseinander. [Quelle] Und ob Licht zur Tageszeit passt, misst kein Farbindex (mehr unter Farbtemperatur).

Jaroslav Lachký, Gründer von Mitochondriak®, bringt es auf den Punkt: „Das Auge ist keine Kamera. […] Unser Auge ist in erster Linie ein ‚Sensor‘, der die nicht-visuelle Seite steuert, auch über Melanopsin, und damit unseren zirkadianen Rhythmus und mit ihm den gesamten Stoffwechsel.“ Ein Farbindex bewertet nur die Kamera.

Warum hängt Ihr Farbensehen an den Mitochondrien?

Weil die Netzhaut der energiehungrigste Ort Ihres Körpers ist: Bekommen ihre Mitochondrien langwelliges Rot und Infrarot, unterscheiden Sie Farben besser. Sie hat den höchsten Stoffwechsel und die dichtesten Mitochondrien im Körper, ein Rechenzentrum im Dauerbetrieb. [Quelle] Mit dem Alter lässt die Leistung der Zapfen, der Sinneszellen für Farbe, vor allem wegen nachlassender Mitochondrien nach. [Quelle] Die Gruppe um Glen Jeffery (University College London) zeigt, wie direkt Licht eingreift:

• Glühlampen im LED-Büro: Das Plus von rund 25 % im Farbkontrastsehen der Londoner Beschäftigten hielt auch bei Nachtests nach 4 und 6 Wochen; elf Beschäftigte unter ähnlichem LED-Licht blieben unverändert. Den Grund für die lange Wirkung sehen Barrett und Jeffery darin, dass langwelliges Licht die Bildung von Proteinen der Atmungskette anregt. [Quelle]
• Infrarot am Schreibtisch: In einer randomisierten Studie mit 55 gesunden Erwachsenen machten Teilnehmende nach einer Woche unter warmweißem LED-Schreibtischlicht (2.700 K) 33 % mehr Fehler im Farbtest, mit zusätzlichem Infrarot von 850 nm 23 % weniger; die Kontrollgruppe blieb gleich. [Quelle]

Die Autoren folgern, dass gutes Farbensehen ein Spektrum jenseits des sichtbaren Lichts braucht, weshalb selbst optimal abgestimmte LEDs ohne Infrarot es beeinträchtigen. [Quelle]

Hat rotes Licht einen CRI?

Keinen sinnvollen: Der CRI ist für weißes Licht gemacht, und unter rotem Licht fallen die Farben auf Rot und Dunkel zusammen. Am Abend ist genau das gewollt. Die CIE nimmt Lichtquellen mit überwiegend einfarbiger Strahlung ausdrücklich aus [Quelle], und die EU zählt als Lichtquelle nur Licht mit weißlichen Farbwertanteilen und einem CRI über 0. [Quelle] Eine rote LED strahlt ein schmales Band ab, etwa um 630 nm (siehe Wellenlänge), und jeder Gegenstand kann nur dieses Rot zurückwerfen. Aus Farben werden Helligkeitsstufen: Ein rotes Kissen leuchtet hell, ein blaues wird fast schwarz.

Lesen gelingt trotzdem, und Jaroslav Lachký erklärt, warum: „Das Auge sieht weder das Papier noch die Buchstaben. Das Auge sieht nur das Licht, das von der Oberfläche zurückgeworfen wird.“ Weißes Papier wirft auch Rot zurück, schwarze Schrift schluckt es. Für die innere Uhr ist Rot das ruhigere Signal: Bei Mariana Figueiro und Mark Rea senkte nachts nur blaues Licht mit 40 Lux das Melatonin von zwölf Personen, rotes nicht; auf das Cortisol wirkten beide Farben. [Quelle] Rot bleibt trotzdem Licht, also nachts sparsam (siehe Melatonin).

Was zeigen Studien zu Farbwiedergabe, Spektrum und Farbensehen?

Die Forschung zeichnet ein klares Bild: Der Ra sagt die Wahrnehmung schlecht voraus, gleiche Werte verbergen verschiedene Spektren, und Ihr Farbensehen braucht mehr als sichtbares Licht.

Die Studien arbeiteten mit eigenen Lichtquellen und Parametern; sie beschreiben die Forschung, nicht die Anwendung unserer Geräte. Ihre Botschaft ist eindeutig: Farbtreue für das Auge und Licht für die Zellen sind zwei Paar Schuhe.

So setzen Mitochondriaks das um

Lichthygiene heißt für uns: zuerst die Sonne, dann Kunstlicht, abends wenig und rot, nachts Dunkelheit.

• Morgens raus, ohne Sonnenbrille: Tageslicht ist das Original, an dem jede Lampe gemessen wird, am besten in der ersten halben Stunde nach dem Aufstehen.
• Tagsüber ans Fenster und hinaus: Am Fenster arbeiten, in den Pausen ins Freie; wo drinnen nur LEDs leuchten, ergänzen wir eine klassische Glühlampe. Sie ist kein Gerät für Photobiomodulation und ersetzt die Sonne nicht, bringt aber das Rot und Infrarot zurück, das in keinem CRI-Wert steht.
• Beim Lampenkauf: CRI 80 ist das Minimum; wo Farben zählen, etwa beim Kochen, Malen oder Schminken, wählen wir 90 und mehr und prüfen über den QR-Code des Energielabels in der EU-Datenbank EPREL den R9-Wert und das Spektrum. [Quelle]
• Abends warm, wenig, dann rot: Deckenlicht aus, warmweiße Lampen tief und gedimmt, nach Sonnenuntergang rote Lampen (E27, E14, GU10), sparsam, indirekt und nicht direkt ins Auge. Vor Bildschirmen tragen wir eine Brille mit roten Gläsern (Blaulichtfilter-Brillen am Abend); der Nachtmodus ist nur eine Teillösung.
• Nachts dunkel: verdunkeln, Standby-Lämpchen abdecken, für Wege schwaches rotes Licht in Bodennähe (Schlafhygiene).

Mitochondriak®-Produkte sind keine Medizinprodukte (Hinweis zum Charakter unserer Produkte).

Verwandte Begriffe

• Farbtemperatur (Kelvin) – wie warm oder kühl weißes Licht aussieht.
• Wellenlänge – die passende Angabe für farbiges Licht.
• Melanopische EDI – wie stark Licht die innere Uhr anspricht.
• Melanopsin – der Lichtsensor im Auge für die innere Uhr.
• Blaues Licht – der kurzwellige Teil, der in weißen LEDs dominiert.
• Nahinfrarotlicht (NIR) – unsichtbares Licht jenseits von Rot.
• Mitochondrien – die Kraftwerke Ihrer Zellen.
• Cytochrom-c-Oxidase (CCO) – der Lichtempfänger der Mitochondrien für Rot und Nahinfrarot.
• Flimmern (Flicker) – unsichtbare Helligkeitsschwankungen von Lampen.

Häufige Fragen zum Farbwiedergabeindex

Was bedeuten CRI 80, CRI 90 und die Zahl 827?

CRI 80 ist das EU-Minimum für Lampen; Ra 90 sieht die Arbeitsstättennorm für Bereiche vor, in denen Farben besonders zählen. 827 ist ein Code: Die 8 steht für Ra 80 bis 89, die 27 für 2.700 K, also Warmweiß; 930 bedeutet Ra 90 bis 100 bei 3.000 K. Über Infrarot oder Ihre innere Uhr sagt keine dieser Zahlen etwas.

Warum erreichen Halogen- und Glühlampen den Höchstwert?

Weil sie Temperaturstrahler sind und damit genau die Art Licht erzeugen, an der der CRI warme Lampen misst. Unter 5.000 K ist ein idealer glühender Körper die Referenz, dem ein glühender Wolframfaden sehr nahekommt; Halogenlampen erreichen Ra 100. Den größten Teil ihrer Strahlung geben Glühlampen zudem als Infrarot ab, das der Index gar nicht bewertet.

Ist Licht mit hohem CRI besser für die Augen?

Für das Erkennen von Farben ja, für die Zellen Ihrer Netzhaut reicht es nicht. Ein Londoner LED-Büro mit Farbtreue 91 enthielt kein Infrarot; zusätzliche Glühlampen verbesserten dort das Farbkontrastsehen um rund 25 %. Nach den Studien der Gruppe um Glen Jeffery braucht gutes Farbensehen auch langwelliges Licht jenseits des Sichtbaren.

Welchen CRI brauche ich zum Lesen am Abend?

Für schwarze Schrift auf weißem Papier genügt fast jedes Licht; abends zählt, dass es warm und wenig ist. Lesen lebt vom Kontrast zwischen Papier, das Licht zurückwirft, und Schrift, die es schluckt; er bleibt sogar unter rotem Licht. Richten Sie die Leselampe auf das Buch statt auf die Augen und heben Sie Farbaufgaben für den Tag auf.

Ist der CRI dasselbe wie die Farbtemperatur?

Nein: Die Farbtemperatur beschreibt die Lichtfarbe, der CRI die Farbwirkung auf beleuchtete Gegenstände. 2.700 K heißt, dass Licht warmweiß aussieht; Ra 90 heißt, dass Farben darunter kaum anders erscheinen als unter einem glühenden Körper derselben Farbtemperatur. Zwei Lampen mit 2.700 K können deshalb verschiedene CRI-Werte haben, und beide Zahlen schweigen zum Infrarot.

Wo finde ich den R9-Wert und das Spektrum einer Lampe?

In der EU-Produktdatenbank EPREL, die Sie über den QR-Code auf dem Energielabel öffnen. Für LED-Lampen stehen dort R9, CRI und ein Diagramm der Strahlung von 250 bis 800 nm; auf der Verpackung ist R9 nicht vorgeschrieben. Das Diagramm zeigt auch, ob die Lampe im tiefen Rot jenseits von 650 nm noch etwas liefert.

Was ist besser: Ra oder Rf?

Rf ist das genauere Maß für Farbtreue, deshalb empfiehlt die CIE seit 2025 den Umstieg. Er rechnet mit 99 statt 8 Testfarben, gleichmäßiger über die Wellenlängen verteilt und schwerer durch Spektrum-Design auszureizen. Bis Rf in den Normen angekommen ist, sollen beide Werte angegeben werden. Für Infrarot und innere Uhr sind beide blind.

Was Sie sich merken sollten

• Der CRI misst Farbtreue für das Auge: Ra ist der Durchschnitt aus acht Testfarben, die EU verlangt mindestens 80.
• Der Maßstab ist natürliches Licht: Glühender Körper und Tageslicht sind die Referenzen.
• Infrarot und innere Uhr fehlen im CRI: Ihr Farbensehen braucht aber mehr als das Sichtbare.
• Rotes Licht hat keinen sinnvollen CRI: Am Abend ist genau das gewollt.

Verbinden Sie sich wieder mit der Natur: Das Original, an dem jede Lampe gemessen wird, scheint draußen. Wie weit Glühlampe und LED im Spektrum auseinanderliegen, zeigt unser Beitrag Glühlampe vs. LED.