Skuteczność świetlna jest właściwością źródeł światła, który wskazuje, jaka część emitowanego promieniowania elektromagnetycznego jest przydatna dla ludzkiego wzroku. Jest to stosunek wyemitowanego strumienia świetlnego do strumienia promieniowania. Skuteczność świetlna jest związana z ogólną wydajnością źródła światła do oświetlenia, ale ogólna wydajność oświetlenia zależy również od tego, jaka część energii wejściowej jest przekształcana w fale elektromagnetyczne (czy widać czy nie).
Skuteczność świetlna opisuje skuteczność lampy. Wyraża się go jako stosunek emitowanego strumienia świetlnego w lumenach i zużytej mocy w watach. Teoretycznie osiągalna wartość maksymalna przy założeniu całkowitej konwersji energii przy 555 nm byłoby 683 mb/szer. Rzeczywista skuteczność świetlna, jaką można osiągnąć, różni się w zależności od lampy,
Skuteczność świetlna mierzy ułamek mocy elektromagnetycznej przydatny do oświetlenia. Otrzymuje się go dzieląc strumień świetlny przez strumień promieniowania. Światło o długości fali spoza widma widzialnego w ogóle nie wpływa na skuteczność, ponieważ strumień świetlny takiego światła wynosi zero. Długości fal w pobliżu szczytu reakcji oka mają większy wpływ niż te w pobliżu krawędzi.
W TAK, skuteczność świetlna wyrażona jest w jednostkach lumenów na wat (mb/szer). Fotopowa skuteczność świetlna ma maksymalną możliwą wartość 683 mb/szer, w przypadku światła monochromatycznego o długości fali 555 nm (zielony). Skotopowa skuteczność świetlna osiąga maksimum 1700 lm/W dla światła wąskopasmowego o długości fali 507 nm.
W niektórych innych układach jednostek, strumień świetlny ma te same jednostki co strumień promieniowania. Skuteczność świetlna jest wówczas bezwymiarowa. W tym przypadku, Zamiast tego często nazywa się go skutecznością świetlną lub współczynnikiem świetlnym i można go wyrazić w procentach. Na przykład, często wyraża się skuteczność świetlną w jednostkach, w których maksymalna możliwa skuteczność, 683 mb/szer, odpowiada wydajności 100%. W opublikowanych źródłach nie zawsze dokładnie utrzymuje się rozróżnienie między skutecznością a wydajnością, dlatego nierzadko można spotkać „wydajność” wyrażoną w lumenach na wat, lub „skuteczność” wyrażona w procentach.
Wydajność świetlna
Sztuczne źródła światła są zwykle oceniane pod kątem skuteczności świetlnej źródła, czasami nazywany także ogólną skutecznością świetlną. Jest to stosunek całkowitego strumienia świetlnego emitowanego przez urządzenie do całkowitej mocy wejściowej (elektryczny, itp.) zużywa. Czasami określa się ją również jako skuteczność świetlną przy podłączeniu do gniazdka ściennego lub po prostu skuteczność świetlną przy podłączeniu do gniazdka ściennego. Ogólna skuteczność świetlna jest miarą wydajności urządzenia przy mocy wyjściowej dostosowanej w celu uwzględnienia krzywej odpowiedzi widmowej („funkcja jasności”). Wyrażone w formie bezwymiarowej (Na przykład, jako ułamek maksymalnej możliwej skuteczności świetlnej), wartość tę można nazwać ogólną skutecznością świetlną, Wydajność świetlna wtyczki ściennej, lub po prostu wydajność oświetlenia.
Główna różnica między skutecznością świetlną promieniowania a skutecznością świetlną źródła polega na tym, że ta ostatnia uwzględnia energię wejściową, która jest tracona w postaci ciepła lub w inny sposób opuszcza źródło w postaci czegoś innego niż promieniowanie elektromagnetyczne. Skuteczność świetlna promieniowania jest właściwością promieniowania emitowanego przez źródło. Skuteczność świetlna źródła jest właściwością źródła jako całości.
Poniższa tabela przedstawia skuteczność świetlną źródła oraz skuteczność różnych źródeł światła:
|
Kategoria |
Typ |
Ogólnie |
Ogólnie |
| Spalanie | świeca | 0.3 | 0.04% |
| płaszcz gazowy | 1–2 | 0.15–0,3% | |
| Rozżarzony | 100– Żarówka wolframowa o mocy 200 W (220 V) | 13.8–15,2 | 2.0–2,2% |
| 100-200-500W halogen ze szkła wolframowego (220 V) | 16.7–17,6–19,8 | 2.4–2,6–2,9% | |
| 5– 40–100 W żarówka wolframowa (120 V) | 5–12,6–17,5 | 0.7–1,8–2,6% | |
| 2.6 Halogen ze szkła Wungsten (5.2 V) | 19.2 | 2.8% | |
| halogenowo-kwarcowo-wolframowy (12–24 V) | 24 | 3.5% | |
| lampy fotograficzne i projekcyjne | 35 | 5.1% | |
| Dioda elektroluminescencyjna | biała dioda LED (surowy, bez zasilania) | 4.5–150 | 0.66–22,0% |
| 4.1 W Lampa LED z gwintowaną podstawą (120 V) | 58.5–82,9 | 8.6–12,1% | |
| 6.9 W Lampa LED z gwintowaną podstawą (120 V) | 55.1–81,9 | 8.1–12,0% | |
| 7 W LED PAR20 (120 V) | 28.6 | 4.2% | |
| 8.7 W Lampa LED z gwintowaną podstawą (120 V) | 69.0–93,1 | 10.1–13,6% | |
| Lampa łukowa | ksenonowa lampa łukowa | 30–50 | 4.4–7,3% |
| rtęciowo-ksenonowa lampa łukowa | 50–55 | 7.3–8,0% | |
| Fluorescencyjny | Rura T12 ze statecznikiem magnetycznym | 60 | 9% |
| 9–Świetlówka kompaktowa –32 W | 46–75 | 8–11,45% | |
| Rura T8 ze statecznikiem elektronicznym | 80–100 | 12–15% | |
| Rurka T5 | 70–104,2 | 10–15,63% | |
| Wyładowanie gazu | 1400 W lampa siarkowa | 100 | 15% |
| lampa metalohalogenkowa | 65–115 | 9.5–17% | |
| wysokoprężna lampa sodowa | 85–150 | 12–22% | |
| niskoprężna lampa sodowa | 100–200 | 15–29% | |
| Idealne źródła | Kadłubowy 5800 Ciało czarne K | 251 | 37% |
| Zielone światło o godz 555 nm (maksymalny możliwy LER) | 683.002 | 100% |
|
Jednostki fotometryczne SI
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|