8.3 Lichttechnische Größen

Die im folgenden zu besprechenden photometrischen Größen sind im Gegensatz zu den strahlungsphysikalischen Größen des Kapitels 8.1 eher physiologischer als physikalischer Art. Sie beziehen sich auf die Helligkeit des Lichtes, wie sie vom normalsichtigen Beobachter wahrgenommen wird.

Das menschliche Auge weist für die verschiedenen Wellenlängen des Lichtes eine unterschiedliche Empfindlichkeit auf. So kann der gelbliche Anteil des Spektrums besser wahrgenommen werden als rotes Licht. Zwei Lichtquellen verschiedener Farbe müssen deshalb eine unterschiedliche Strahlungsleistung entwickeln, um vom Auge als gleich hell empfunden zu werden.

In Abb. 8.6 ist der spektrale Verlauf des Hellempfindlichkeitgrades dargestellt. Da die Empfindlichkeit des Auges bei Tageslicht (photopischer Anpassung) anders ist als bei Nacht (skotopischer Anpassung), besteht dieser Verlauf aus einer Kurve für den Helligkeitsgrad am Tag  und einer Kurve für die Nacht .
 


Abbildung 8.6 aus [1]


 


Da man die Helligkeit einer Lichtquelle nicht in Watt angeben kann, hat man im SI eine besondere Basiseinheit für die Lichtstärke geschaffen: Die Candela cd (lat: Kerze). Diese Einheit ist durch die Strahlung definiert, die ein schwarzer Körper bei 2042 K abgibt. Der schwarze Körper leuchtet bei dieser Temperatur mit einer Lichtstärke von 60 cd pro Quadratzentimeter.

Zu jeder in (Kap. 8.1) definierten Strahlungsgröße gibt es eine entsprechende Lichtgröße. Um Verwechslungen vorzubeugen, schreibt man die physikalischen Strahlungsgrößen mit dem Index e (energetisch), die photometrischen Größen mit dem Index v (visuell).

So gilt für monochromatische Lichtquellen bei Tageslicht:

Die Konstante Km wird als Maximalwert des photometrischen Strahlungsäquivalents bei Tageslicht bezeichnet und beträgt

1 Lumen (lm) ist dabei die SI-Einheit des Lichtstromes (siehe Tabelle 8-1).

Bei polychromatischem Licht muß für die Berechnung des Lichtstroms über das sichtbare Spektrum integriert werden:
 


.


Allgemein gilt für den Zusammenhang einer photometrischen Größe  mit der entsprechenden physikalischen Strahlungsgröße :

.


Die Bezeichnungen dieser neuen lichttechnischen Größen sind zusammen mit ihren Maßeinheiten in Tab. 8.1 den entsprechenden strahlungsphysikalischen Größen gegenübergestellt.
 
Strahlungsphysikalische Größen Lichttechnische Größen
Benennung Zeichen Maßeinheit Benennung Zeichen Maßeinheit
Strahlungsenergie Ws Lichtmenge lm s
Strahlungsleistung W Lichtstrom lm
spezifische Ausstrahlung spezifische Lichtausstrahlung
Strahlstärke Lichtstärke
Strahlungsdichte Leuchtdichte
Bestrahlungsstärke Beleuchtungsstärke

Tabelle 1 nach [1]


 



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