Wenn sich ein Adjektiv auf ein Nomen bezieht, ist es nicht substantiviert, weshalb kleingeschrieben wird. Sie schreiben doch selbst, dass sich das Adjektiv in Ihrem Beispiel auf das Nomen bezieht. Und auch wenn Sie das nicht explizit mitteilen, wird niemand etwas anderes annehmen, da doch vor dem Adjektiv der männliche Artikel steht. Worauf sollte sich dieser beziehen, wenn nicht auf das Nomen »Tag«?
Frei wählbar ist die Groß- bzw. Kleinschreibung in den Fällen, in denen sowohl der Bezug zum Nomen als auch die Substantivierung möglich ist. Frei wählbar bedeutet natürlich nicht, dass es dann egal ist. Wenn Sie schreiben: »Dieses Souper war das schönste meines Lebens«, wird man Ihre Begeisterung wohlwollend teilen. Wenn Sie jedoch schreiben: »Dieses Souper war das Schönste meines Lebens«, wird man Sie ob ganz anderer, Ihnen wohl entgangener Freuden sehr bedauern.