| Licht: Lumen und Lux |
| iWiLL am 19.04.2009 | |
Wenn man sich mit Taschenlampen beschäftig, stößt man laufend auf die Begriffe Lux und Lumen. Beides sind Maßeinheiten für die Intensität von Licht, die allerdings aufgrund ihrer verschiedenen Ansätze keinen Vergleich untereinander ermöglichen. Nachdem, gemäß dem Motto "heller ist besser", die maximale Helligkeit einer Lampe ein unerlässliches Auswahlkriterium zur Kaufentscheidung ist, sollen im Folgenden die beiden Begriffe und die damit verbundene Vergleichsproblematik erläutert werden. LUMENDie häufigste Helligkeitsangabe erfolgt in Lumen. Lumen (lm) ist per Definition die Maßeinheit für den Lichtstrom, also die gesamte Menge von sichtbarem Licht, die eine Lichtquelle aussendet.Als absoluter Wert (im Gegensatz zu den relativen Lux) bilden Lumen eine gute Grundlage zum Leistungsvergleich von unterschiedlichen Lampen. Das Problem mit den Lumen liegt in ihrer schwierigen Messbarkeit. Da Taschenlampen und besonders Lampen mit LED-Lichtquelle, bedingt durch Bauform, Größe, Licht-Temperatur und unterschiedlicher Abstrahl-Charakteristik, Licht auf mannigfaltige Art aussenden, ist eine exakte Messung nur mit großem technischem Aufwand möglich. 
FS2 Flashlight Messsystem von Labsphere Darum führen die meisten Hersteller keine eigenen Messungen durch, sondern machen Lumen Angaben anhand der Lumen-Spezifikation der verbauten LED. Die Lumenangabe der LED entspricht aber nie der tatsächlichen Leistung einer Lampe, da durch den Reflektor und die Frontscheibe (Lens) Verluste auftreten und, nicht zuletzt, durch Qualitäts-Streuung bei der LED selbst eine nicht optimale Ausgangsleistung gegeben ist. Lumen MessungZum exakten Messen wird das Licht mittels einer Ulbrichtkugel (integrating sphere) homogenisiert. Die Ulbrichtkugel ist eine Hohlkugel, bei der die Kugelinnenwände mit möglichst diffus reflektierenden Materialien mit hohem Reflexionsgrad beschichtet sind.
Das Licht wird an den diffus reflektierenden Kugelinnenwänden durch Mehrfachreflexionen gemischt und mittels eines sich im rechten Winkel zur Lichteintrittsöffnung befindenden Sensors gemessen. Durch Vergleich mit einer Referenzlichtquelle kann aus dem so ermittelten Wert der absolute Lichtstrom in Lumen bestimmt werden. Das ist technisch nicht ganz trivial, darum kann man so etwas für einen 5-stelligen Betrag fertig kaufen. LUXDie zweite Einheit, mit der man beim Thema Licht und Leistung konfrontiert wird, ist Lux.Lux (lx) ist die Einheit der Beleuchtungsstärke. Sie ist ein Maß für die Helligkeit an einem bestimmten Ort, also wie viel Licht tatsächlich einen bestimmten Punkt erreicht bzw. wie viel Licht von einem Körper reflektiert wird. Im Gegensatz zu Lumen ist der Lux-Wert daher immer abhängig vom Abstand zur Lichtquelle. Der ermittelte Lux-Wert eines Punktes nimmt mit dem Quadrat des Abstandes zur Lichtquelle ab. Dieselbe Lampe hat bei 1 Meter Abstand 1000 Lux (1000lux@1m), liefert aber nur noch 250 Lux, wenn sie aus 2 Meter Abstand gemessen wird (250lux@2m). 
typischer Beamshot einer Taschenlampe Zum Vergleich der Leuchtstärke eignen sich Lux daher nur unter identischen Messbedingungen und auch dann nur als relative Vergleichsmöglichkeit. Das Hauptproblem hierbei ergibt sich durch die ungleichmäßige Abstrahlcharakteristik einer Lampe. Der Hotspot im Zentrum ist deutlich heller als der umgebende, äußere Ring des Lichtscheins (Spill). Um dieser Tatsache gerecht zu werden findet man oft gesonderte Lux-Werte für Throw (hellster Punkt) und Spill (Rand des Lichtscheins) bzw. einen durch Streuung bestimmten Mittelwert (Lightbox). Die Beleuchtungsstärke in Lux lässt sich einfach und günstig durch digitale Belichtungsmesser (Luxmeter) ermitteln. 
Wo Surefire durch richtige Lumen-Werte über Jahrzehnte das Vertrauen der Konsumenten gewonnen hat, sind die Angaben der chinesischen Hersteller eher mit Skepsis zu betrachten. Überhöhte Lumen-Angaben werden dort als einfaches Marketing-Mittel missbraucht und täuschen über die tatsächliche Helligkeit (through the lens) hinweg. Lumen + Lux = Maßeinheiten für die Intensität von Licht, lateinisch für Licht (lumen, -is n.; lux, -is f.) Lumen (lm) = Lichtstrom - Menge des Lichts, das ausgesendet wird Lux (lx) = Beleuchtungsstärke - Helligkeit/Licht, das reflektiert wird Throw = hellster Punkt des Lichtscheins im Zentrum Spill = äußerer Ring des Lichtscheins Lens = Frontscheibe Weitere Teile unseres Flashlight Technik-Guides: Teil 1: LED und Elektronik Teil 2: Reflektor, Batterie und Schalter Kommentare (4)
...
geschrieben von Holger79, 22.04.2009, 22:48
Wirklich ein guter Überblick der Thematik. Habe dies noch nirgendwo so knapp und gleichzeitig gut verständlich vorgefunden! Da ging mir ein wahres Licht auf! ;-)
...
geschrieben von Gravity, 28.05.2009, 08:33
Endlich weiß man mal Bescheid. Sehr verständlich und "einleuchtend" ;)
Hauptproblem bleibt aber nach wie vor, dass viele Hersteller von Taschenlampen KEINE Angabe zur Leuchtstärke machen.
Lumen Messungen im CandlePowerForum
geschrieben von iWiLL, 01.06.2009, 18:57
Eines der umfangreichsten Lumen Messungen verschiedener Lampen und Hersteller ist im CandlePowerForum unter "Actual Lumens readings in 6" dia. Lab Sphere IS with SC 5500 control" zu finden. Die gesuchte Taschenlampe ist zwar meist nicht dabei, aber es gibt eine Vorstellung in wieweit die Hersteller-Angaben mit der Praxis übereinstimmen.
Kommentar schreiben
|
Zeige/Verstecke Kommentareingabe