L'efficacité lumineuse spectrale est une fonction de normalisation qui exprime la relation entre le flux lumineux perçu par l'œil humain et la puissance du rayonnement électromagnétique reçu. Concrètement, la puissance exprimée en watts (W) est une quantité intrinsèque du rayonnement, tandis que le flux exprimé en lumens (lm) dépend de la sensibilité de l'œil d'un observateur moyen, défini par la Commission Internationale de l'Éclairage.
Pour un rayonnement monochromatique de longueur d'onde , le flux énergétique et le flux visuel correspondant sont reliés par la relation :
est une valeur numérique qui vaut 0,00146 W/lm en vision diurne. Son inverse vaut 683 lm/W. est l'efficacité lumineuse spectrale, appelée aussi efficacité lumineuse relative. La sensibilité étant plus élevée en vision nocturne, la constante associée vaut 0,000587 W/lm, soit pour , 1703 lm/W.
s'annule dans les domaines infrarouge et ultraviolet, invisibles à l'œil, et atteint sa valeur maximum 1 pour une longueur d'onde de 555nm (jaune-vert) en vision diurne (vision photopique), et de 507nm (bleu-vert) en vision crépusculaire (vision scotopique).
Efficacité lumineuse relative. Vision photopique
| λ (nm) | v(λ) | λ (nm) | v(λ) | λ (nm) | v(λ) | λ (nm) | v(λ) | λ (nm) | v(λ) |
| 400 | 500 | 600 | 700 |
| 410 | 510 | 610 | 710 | ||||
| 420 | 520 | 620 | 720 | ||||
| 430 | 530 | 630 | 730 | ||||
| 440 | 540 | 640 | 740 | ||||
| 450 | 550 | 650 | 750 | ||||
| 460 | 560 | 660 | 760 | ||||
| 470 | 570 | 670 | 770 |
| 380 | 480 | 580 | 680 | 780 | |||||
| 390 | 490 | 590 | 690 |
Efficacité lumineuse relative. Vision scotopique
| λ (nm) | v(λ) | λ (nm) | v'(λ) | λ (nm) | v'(λ) | λ (nm) | v'(λ) | λ (nm) | v'(λ) |
| 400 | 500 | 600 | 700 |
| 410 | 510 | 610 | 710 | ||||
| 420 | 520 | 620 | 720 | ||||
| 430 | 530 | 630 | 730 | ||||
| 440 | 540 | 640 | 740 | ||||
| 450 | 550 | 650 | 750 | ||||
| 460 | 560 | 660 | 760 | ||||
| 470 | 570 | 670 | 770 |
| 380 | 480 | 580 | 680 | 780 | |||||
| 390 | 490 | 590 | 690 |
