Энергетический поток светодиода характеризует полную мощность излучения и измеряется в ваттах. Энергетический поток определяется площадью под кривой спектра. Для определения площади нужно просто проинтегрировать спектр:
Для расчета светового потока Fv (λ) нужно перейти от энергетических величин (ватт) к световым (люменам), для чего необходимо перемножить энергетический спектр Fe(λ) на кривую видности CIE 1931 – V(λ):
где Fv – световой поток, измеряемый уже в люменах, 683 – коэффициент пересчета люменов в ватты.
На рисунке показаны кривая видности V(λ), энергетические Fer, Feg, Feb и световые Fvr, Fvg, Fvb спектры светодиода, рассчитанные по (3).
Как видно из рисунка, площадь световых спектров существенно меньше площади энергетических, что связано со спектральной чувствительностью зрения. Спектральная чувствительность зрения определяет световую эффективность, измеряемую в люменах на ватт.
Ev=Fv/Fe
Для вышерассмотренных спектров Evr=170, Evg=513, Evb=99 лм/вт. Интересно сравнить полученные значения со световой эффективностью монохромных источников с единичной длиной волны λ=λpeak: Ev637=148, Ev523=531, Ev468=85 лм/вт.
Существующие различия будут понятны, если учесть нелинейность кривой видности, то есть тот факт, что составляющие спектра, лежащие правее пиковой длины волны для синего и зеленого светодиодов (кристаллов) и левее – для красного, ослабляются меньше и, соответственно, дают больший вклад в световую эффективность.
Этот же механизм немного сдвигает пиковую длину волны к центру кривой видности (от 637 до 634 для красного, от 523 до 526 для зеленого и от 468 до 471 нм – для красного кристалла). Такой сдвиг характеризует переход от пиковой λpeak к доминантной λdom длине волны.
