1, il principio di funzionamento e l'efficienza luminosa del LED
Il LED (diodo a emissione di luce) è un dispositivo a semiconduttore che emette luce eccitando gli elettroni nel materiale semiconduttore attraverso una corrente, provocandone la transizione da livelli di energia bassi a livelli di energia elevati. Quando gli elettroni ritornano a livelli energetici bassi, rilasciano energia, manifestata come emissione di luce. La luminosità del LED è direttamente correlata all'entità della corrente. Maggiore è la corrente, più elettroni vengono eccitati e più forte è la luce emessa.
La luminosità dei LED però non è determinata solo dall’intensità della corrente, ma anche dalla loro efficienza luminosa. L'efficienza della luminescenza si riferisce all'efficienza del LED nel convertire l'energia elettrica in energia luminosa, solitamente espressa in lumen per watt (lm/W). Maggiore è l'efficienza luminosa di un LED, più luminosa sarà la luce emessa a parità di potenza.
2, La relazione tra potenza e luminosità del LED
Watt (potenza) è la velocità con cui gli apparecchi di illuminazione a LED consumano energia elettrica, solitamente misurata in watt (W). Nella tecnologia LED il rapporto tra potenza e luminosità non è semplicemente proporzionale. Questo perché l'efficienza luminosa dei diversi prodotti LED varia e, anche a parità di potenza, le lampade LED con efficienza luminosa maggiore saranno più luminose.
Ad esempio, un apparecchio LED da 10 Watt con un'efficienza luminosa di 100 lm/W emette un flusso luminoso di 1000 lumen (lm). E un'altra lampada a LED con la stessa potenza di 10 watt, se la sua efficienza luminosa è di 150 lm/W, il suo flusso luminoso è di 1500 lumen. Ovviamente in questo caso le due lampade LED di pari potenza avranno un'efficienza luminosa più brillante.
3, La percezione della luminosità da parte dell'occhio umano
Inoltre bisogna considerare anche la percezione della luminosità da parte dell’occhio umano. La percezione dei diversi livelli di luminosità da parte dell'occhio umano non è lineare, ma piuttosto logaritmica. Ciò significa che quando la luminosità aumenta di una certa misura, l'aumento della luminosità percepita dall'occhio umano tenderà ad essere graduale. Pertanto, il semplice aumento della potenza del LED non comporta necessariamente un aumento significativo della luminosità, soprattutto nella fascia di luminosità elevata.
4, Considerazioni sui fattori globali
Quando si scelgono le lampade a LED, oltre a considerare la potenza e l'efficienza luminosa, è necessario prestare attenzione anche a molteplici fattori come il design della lampada, l'angolo del fascio e il colore della sorgente luminosa. Tutti questi fattori influenzeranno l'effettivo effetto luminoso della lampada. Ad esempio, un apparecchio di illuminazione ben progettato può utilizzare meglio la luce e migliorare l’efficienza luminosa; L'angolo del fascio determina la gamma di illuminazione e influenza l'uniformità dell'illuminazione; Il colore della sorgente luminosa è correlato all'atmosfera luminosa e all'effetto visivo.
