W ostatnich latach wydajność lamp znacznie wzrosła dzięki zastosowaniu białych diod LED w dziedzinie oświetlenia architektonicznego. Sprzedawcy twierdzą, że możemy spodziewać się gigantycznego skoku w zakresie skuteczności świetlnej. Takich twierdzeń nie można traktować poważnie. Od czego zależy skuteczność świetlna i jak wydajna może być biała dioda LED?
W ostatnich latach producenci konkurowali ze sobą pod względem skuteczności świetlnej swoich produktów LED. Nie zwrócono jednak uwagi na to, aby uzgodnić jednolitą definicję „skuteczności świetlnej” i „warunków pracy”. Często spotykamy się z interpretacjami, które są niezrozumiałe dla projektanta lub konstruktora.
DIAL wyznaczył matematycznie teoretyczną maksymalną skuteczność świetlną dla różnych widm.
Teoretyczna maksymalna skuteczność świetlna białych diod LED
W siatkówce oka ludzkiego znajduje się około 7 milionów receptorów: czerwonych, zielonych i niebieskich. Odbierają one kolor i nazywane są czopkami. Jednak większość z nich (ok. 60%) to receptory zielone. Dlatego ludzie postrzegają kolor zielony jako znacznie jaśniejszy niż czerwony i niebieski, mimo że fizyczna moc promieniowania jest taka sama.
Dla ludzkiego oka przystosowanego do jasności maksymalna względna czułość spektralna występuje przy długości fali 555 nm. Najwyższa percepcja jasności doświadczana przez ludzkie oko jest generowana przez zielone światło o długości fali 555 nm. Największa skuteczność świetlna, jaką teoretycznie można osiągnąć przy 555 nm, wynosi łącznie 683 lm/W. W tym kontekście biegły odnosi się do „fotometrycznego równoważnika promieniowania Km”. Jednak w praktyce wartość ta nie może być osiągnięta, ponieważ, gdyby tak było, oznaczałoby to, że 1 W fizycznej mocy promieniowania może być przekształcony bezstratnie w światło widzialne.
Zależność skuteczności świetlnej od widma
W poniższej tabeli przedstawiono teoretyczną maksymalną skuteczność świetlną dla różnych widm wyznaczoną matematycznie przez DIAL:
.