Grundbegriffe der Lichttechnik

Grundbegriffe der Lichttechnik

Bartenbach LichtLabor 2006

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Nicht jede Farbe empfindet das Auge als gleich hell Relative Hellempfindlichkeit für Tagessehen

1,0

0,5

380

0

400

UV

Fördergemeinschaft Gutes Licht

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780

500

600

700

Licht

(nm)

IR

Solarien Glühlampen Hochdrucklampen Lichtpauslampen Halogenglühlampen • QuecksilberdampfSchwarzlichtlampen Leuchtstofflampen • Natriumdampf• Halogen-MetalldampfNatriumdampf-Niederdrucklampen

Heizstrahler (Grill)

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Lichtquellen Wärmestrahlung

elektrische Strahlung

Sonne natürliche Lichtquellen

Glühwürmchen

Blitz

Glühlampen

Halogen-Glühlampen künstliche Lichtquellen

Lumineszenz

Quecksilber-HochdruckLampen (ohne Leuchtstoff) Halogen-Metalldampf-Lampen Natriumdampf-Lampen

Leuchtdioden

Mischlicht-Lampen Leuchtstoff-Lampen Quecksilber-Hochdruck-Lampen (mit Leuchtstoff)

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Die lichttechnischen Grundgrößen Lichtstrom

Lichtstärke

I in cd (candela)

φ in lm (lumen)

Beleuchtungsstärke E in lx

Lichtstärke

Leuchtdichte gesehene Fläche

L in cd/m²

Lichtstärke

Leuchtfläche

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Der Lichtstrom

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DIE LICHTAUSBEUTE

12 lm/W

20 lm/W

90 lm/W

80 lm/W

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BELEUCHTUNGSSTÄRKE

Φ

E

in

lx

Φ ... von der Leuchte abgestrahlter Lichtstrom in Lumen (lm)

A ... Fläche auf die der Lichtstrom auftrifft in (m²)

E ... Mittlere Beleuchtungsstärke

A

E=

auf der Fläche in lux (lx)

Φ A

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Beispiele für lichttechnische Größen LICHTSTROM Kerze Glühlampe 100W Leuchtstoffröhre 35W Hochdruck-MetallDampflampe 2KW Sonne

10 lm 1 400 lm 3 600 lm 200 000 lm 4.1028 lm

BELEUCHTUNGSSTÄRKE Mittagssonne Sommer 100 000 lx Bewölkt. Himmel Winter 10 000 lx Klarer Vollmond 1 lx Neumond (Sternenlicht) 0,01 lx Büroarbeitsplatz 500 lx Chirurg. Operation 100 000 lx Grundbegriffe der Lichttechnik

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Lichtstärkeverteilung (LVK) I(γ) in cd

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LVK im Polardiagramm

Werte I(γ) in cd/klm

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E

3m

3

E

E

1

1 L ic h t q u e lle

m

2

m

1m²

Φ

4m²

A3

3m

A2

9m²

2 m

A1

1 m

Ω

2

2 m 4 m r= 6m

Qua dra tisc he s Entfe rnungsge se tz Ω = konstant Ω=A A= Ω. r² r² Φ = konstant Φ Φ = E= A Ω. r² Grundbegriffe der Lichttechnik

I E= 2 r Bartenbach LichtLabor 2006

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Die Leuchtdichte Lic hte infa ll Beleuchtungsstärke E (lux) E

E

L reflektierendes Material Re fle xionsgra d ρ

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sichtbare Helligkeit als Leuchtdichte L (cd/m²)

L

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Leuchtdichte:

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Zusammenhang zwischen Licht, Material und Sehen

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Sehen (Vision)

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BELEUCHTUNGSSTÄRKEBERECHNUNG: LICHTSTROMMETHODE (WIRKUNGSGRADMETHODE)

Φ

Φ ... von der Leuchte abgestrahlter Lichtstrom in Lumen (lm)

A ... Fläche auf die der Lichtstrom auftrifft in (m²)

E ... Mittlere Beleuchtungsstärke

A

E=

auf der Fläche in lux (lx)

Φ A

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LAMPE

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und

LEUCHTE

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BELEUCHTUNGSSTÄRKEBERECHNUNG: LICHTSTROMMETHODE (WIRKUNGSGRADMETHODE) Leuchtenbetriebswirkungsgrad:

ηLB =

Φ LEUCHTE Φ LEUCHTMITTEL

Typische Leuchtenbetriebswirkungsgrade: Spiegelrasterleuchte: Glasfaserbeleuchtung:

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ηLB = ca. 0,65 (65%) ηLB = max. 0,25 (25%) Bartenbach LichtLabor 2006

BELEUCHTUNGSSTÄRKEBERECHNUNG: LICHTSTROMMETHODE (WIRKUNGSGRADMETHODE) Weitere Faktoren: Raumwirkungsgrad:

ηR

für „normale Räume“

Planungsfaktor (Wartungsfaktor):

ηR

= 1

Welchen Lampenlichtstrom braucht man, wenn die Leuchte einen Leuchtenbetriebswirkungsgrad von 0,65 hat? Welchen Lampenlichtstrom braucht man, wenn man zusätzlich einen Wartungsfaktor von 0,67 einrechnet? Grundbegriffe der Lichttechnik

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Wieviele 35W-Leuchtstofflampen benötigt man? Wie könnte eine Leuchtenanordnung aussehen? Wären mehrflammige Leuchten sinnvoll? Grundbegriffe der Lichttechnik

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Wichtige RICHTLINIEN und NORMEN: EN 12464-1:

Beleuchtung von Arbeitsstätten

DIN 5035-7:

Bildschirmarbeitsplätze

DIN 5034-1:

Tageslicht in Innenräumen

Arbeitsstättenrichtlinien: ASR 7/3 künstliche Beleuchtung ASR 41/3 k. B. f. Verkehrsw. im Freien

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EN 12464-1:

Beleuchtung von Arbeitsstätten

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Beleuchtung von Arbeitsstätten

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Spektren

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Farbtemperatur

4000°

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Temperatur - Strahlung

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Farbtemperatur

5500K

3700K Grundbegriffe der Lichttechnik

4000K

3000K Bartenbach LichtLabor 2006

Spektrum

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Remission von Oberflächen

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Remission von Oberflächen

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Licht und Farbe: Farbwiedergabe

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CIE 1964 Primärvalenzen

Blau Rezeptor

Grün Rezeptor

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Rot Rezeptor

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