Потребляемая светодиодом электрическая энергия преобразуется в свет и тепло. Чтобы определить КПД светодиода, нужно измерить излучаемую энергию (или выделяемое тепло, что сложнее). Различают радиометрические и фотометрические измерения света (читайте статью "Измеряемые характеристики светодиодов").

Радиометрическая оптическая мощность измеряется именно в ваттах, не зависимо от спектра излучаемого света. Т.е. 1-ваттный светодиод, излучающий 0.5 Вт света, обладает КПД 50%.

Чтобы получить значение в люменах мы должны уменьшить измеренный радиометрический выход света в соответствии с функцией чувствительности человеческого глаза, или произвести фотометрические измерения. Фотометрия — это измерение света в видимом спектре. Эффективность (не КПД!) источника света это отношение выходного светового потока к входной электрической мощности (лм/Вт).  Свет с длиной волны вне видимого спектра (УФ, ИК) не имеет никакой эффективности, потому что световой поток в люменах равен нулю. Теоретический максимум 683 лм/Вт соответствует монохроматическому излучению с длиной волны 555нм (зеленый цвет). Для светодиодов белого свечения (синий кристалл с желтым люминофором) максимум находится в пределах  300 - 350 лм/Вт в зависимости от цветовой температуры. Теоретически возможный максимум для "белого" RGB светодиода – около 400 лм/Вт.

Считается, что глобальная замена традиционных ламп на светодиодные лампы начнется при достижении белыми светодиодами эффективности 200 лм/Вт.