Účinnost světelných zdrojů se v posledních letech výrazně zvýšila díky použití bílých LED v oblasti architektonického osvětlení. Prodejci tvrdí, že můžeme očekávat obrovský skok vpřed ve světelné účinnosti. Taková tvrzení nelze brát vážně. Na čem závisí světelná účinnost a jaká může být vlastně účinnost bílé LED?
Výrobci mezi sebou v posledních letech soutěží, pokud jde o světelnou účinnost jejich LED produktů. Nevěnovali však pozornost tomu, aby se dohodli na jednotné definici „světelné účinnosti“ a „provozních podmínek“. Často se setkáváme s výklady, které nejsou pro projektanta nebo konstruktéra srozumitelné.
DIAL matematicky určil teoretickou maximální světelnou účinnost různých spekter.
Teoretická maximální světelná účinnost bílých LED
Na sítnici lidského oka je asi 7 milionů receptorů: červené, zelené a modré receptory. Ty vnímají barvy a nazývají se čípky. Většinu z nich (přibližně 60 %) však tvoří zelené receptory. Proto lidé vnímají zelenou barvu světla jako mnohem jasnější než červenou a modrou, přestože fyzikální zářivý výkon je stejný.
Pro lidské oko přizpůsobené jasu je maximální relativní spektrální citlivost při vlnové délce 555 nm. Nejvyšší vjem jasu, který lidské oko zažívá, je vytvářen zeleným světlem na vlnové délce 555 nm. Nejvyšší světelná účinnost, které lze teoreticky dosáhnout při vlnové délce 555 nm, je celkem 683 lm/W. V této souvislosti odborník odkazuje na „fotometrický ekvivalent záření Km“. V praxi však této hodnoty nelze dosáhnout, protože pokud by tomu tak bylo, znamenalo by to, že 1 W fyzikálního zářivého výkonu lze beze ztrát přeměnit na viditelné světlo.
Monochromatické zelené světlo samozřejmě není vhodné pro většinu osvětlovacích účelů, i kdyby bylo sebeúčinnější. Projektant rád používá bílé světlo s různou teplotou barev a optimální kvalitou podání barev. Ale pouhé „zaplnění“ spektrálního rozložení dalšími vlnovými délkami ve viditelném poli (380-780 nm) povede k poklesu teoretické maximální světelné účinnosti.
V důsledku toho neexistuje jednotná číselná hodnota pro maximální světelnou účinnost bílých LED. Maximální světelná účinnost závisí na spektrálním rozložení.
Závislost světelné účinnosti na spektru
Následující tabulka uvádí teoretickou maximální světelnou účinnost různých spekter, jak byla matematicky určena pomocí DIAL:
.