Efficacité lumineuse d'un rayonnement

L'efficacité lumineuse d'un rayonnement est le rapport du flux lumineux Φ_v sur le flux énergétique Φ_e[1]^,[2]. Son unité est le lumen par watt (lm·W⁻¹). Elle exprime l'efficacité d'un rayonnement compte tenu de la sensibilité de l’œil humain modélisée à l'aide de l'efficacité lumineuse spectrale.

${\displaystyle K={\frac {\Phi _{v}}{\Phi _{e}}}={\frac {\int _{0}^{\infty }K(\lambda )\,\Phi _{{e},\lambda }\,\mathrm {d} \lambda }{\int _{0}^{\infty }\Phi _{{e},\lambda }\,\mathrm {d} \lambda }}}$,

où

• Φ_v est le flux lumineux en lumens (lm) ;
• Φ_e est le flux énergétique en watts (W) ;
• Φ_e,λ est la densité spectrale de flux énergétique en watts par mètre (W·m⁻¹) ;
• K(λ) = K_m·V(λ) est l'efficacité lumineuse spectrale en lumens par watt (lm·W⁻¹).

Dans le domaine photopique, c'est-à-dire en vision diurne, la valeur de l'efficacité lumineuse est toujours un nombre compris entre 0 lm W⁻¹ et 683,002 lm W⁻¹. 0 lm W⁻¹ est l'efficacité lumineuse d'un rayonnement ne comprenant aucune fréquence dans la plage visible, tandis que 683,002 lm W⁻¹ est l'efficacité lumineuse d'un rayonnement monochromatique de fréquence 540 THz, correspondant à la longueur d'onde de 555,016 nm (vert–jaune), c'est-à-dire au maximum de sensibilité de l'œil humain, selon la fonction d'efficacité lumineuse spectrale d'un observateur de référence défini par la CIE.

À titre d'exemple, l'efficacité lumineuse du rayonnement solaire est d'environ 100 lm W⁻¹[3]^,[4].