¿Cambiar el voltaje y la corriente que pasa por un LED afecta el resultado de la misma manera?

Voltaje directo versus corriente: -

Por debajo de tal vez 1,5 voltios, es posible que no vea ningún brillo residual de un LED con sus ojos y, como se esperaba, la corriente (eje Y) es inferior a 1 mA. Si duplicó ese voltaje a 3 V, la corriente estaría fuera de la escala en el eje Y y, para un LED estándar normal, esto significa el final del camino.

Todos los LED tienen este voltaje de rodilla y es por eso que elegimos controlar la corriente a través del LED en lugar de intentar controlar el voltaje a través de él.

Ejemplo típico de intensidad luminosa versus corriente: -

En este ejemplo (gráfico de la derecha), la intensidad luminosa aumenta linealmente con la corriente, pero a medida que las corrientes aumentan más allá del alcance de ese gráfico, obtiene menos recuperación. Aquí hay un ejemplo que muestra la salida de luz frente a la corriente y la eficiencia cuántica frente a la corriente: -

La eficiencia alcanza un pico en una cantidad moderada de corriente, pero la recuperación disminuye a medida que supera este valor. Siempre lea la hoja de datos de un LED específico; los gráficos anteriores son muy genéricos.

Además de la excelente respuesta de @Andy alias:

• Reducir a la mitad el amperaje de un LED generalmente reducirá a la mitad su salida de luz (pero esto supone que actualmente se está ejecutando en un punto en su gráfico de corriente/salida con una curva de respuesta casi lineal).
• En general, cambiar el voltaje a un LED cambia la corriente, pero sin una resistencia en serie, la resistencia no lineal del LED hace que esto sea muy descuidado.
• Dos cosas principales (además del abuso físico/térmico) generalmente matan los LED antes del envejecimiento simple:
  • Sobrecorriente: ya sea debido a una ligera sobretensión sin una resistencia en serie (MUY fácil de hacer), empujando demasiada corriente por sobretensión con una resistencia en serie, o demasiada corriente a través de un dispositivo de control de corriente, cada vez que pasa más de la corriente máxima nominal un LED, lo estás dañando.
  • Desglose de polaridad inversa: los LED (diodos emisores de luz) siguen siendo diodos (y NO diodos zener), por lo que golpearlos con un voltaje de polaridad inversa por encima de su umbral de ruptura inversa generalmente los matará instantáneamente.