Helligkeit

Die Einheit der Lichtstärke ist Candela. Diese gibt, bildlich gesprochen, die Dichte des Lichts an, das die Lichtquelle ausstrahlt. Je dichter das Licht, desto heller und intensiver erscheint es, und je dünner, desto schwächer erscheint es. Die Einheit des Lichtstroms ist der Lumen. Dieser gibt die Gesamtmenge an Licht an, die die Lichtquelle ausstrahlt. Die Beleuchtungseinheit ist Lux, die die "Dichte" des Lichts angibt, das auf die Fläche fällt, auf die die Lichtquelle leuchtet.

Je mehr wir die Gesamtmenge des Lichts (lm) in einen engeren Kegel lenken, desto "dichter" wird das Licht, d.h. es erhöht seine Lichtstärke (cd) und damit auch die Beleuchtung (lx). Gleichzeitig wird sich die beleuchtete Fläche verringern. Ein Beispiel sind Autoscheinwerfer, bei denen die Gesamtmenge des Lichts (lm) in einen engen Kegel gelenkt wird, um eine hohe Lichtstärke (cd) zu erreichen, wodurch die Distanz für die gewünschte Beleuchtung (lx) erhöht wird.

Ehrlich gesagt, wenn Sie eine Glühbirne für Ihr Zuhause auswählen möchten, ist das nicht so wichtig. Es geht eher darum, die Abhängigkeiten zwischen diesen Größen zu verstehen, um z.B. zwei Produkte nach ihrem Verwendungszweck vergleichen zu können und eine grundlegende Orientierung darüber zu haben, was auf den Verpackungen angegeben ist.

Einige Beispiele

• Die wichtigste Größe ist oft der Lichtstrom (lm). Dieser wird immer auf LED-Lampen angegeben und zeigt uns, wie hell die Lampe leuchten wird. Je höher der Wert, desto mehr Licht wird die Lampe ausstrahlen.
• An der Reihe ist der Abstrahlwinkel. Wenn wir z.B. einen Esstisch beleuchten möchten, sorgen Lampen mit einem engeren Abstrahlwinkel dafür, dass der Tisch eine höhere Beleuchtung (lx) erhält. Eine Lampe mit einem breiteren Winkel leuchtet mehr zur Seite, und der Tisch wird weniger beleuchtet, oder das Licht muss von einem Schirm reflektiert werden, was zu einem Beleuchtungsausfall führt. Eine solche Lampe eignet sich besser zur Beleuchtung eines gesamten Raumes, z.B. mit einer Deckenlampe.
• Bei einigen eng gerichteten Lichtquellen (wie Taschenlampen oder Fahrradlampen) finden wir als Hauptparameter die Einheit der Lichtstärke (cd). Das ist hier angegeben, weil uns der vollständige Lichtstrom (lm) weniger interessiert, sondern wie "scharf" das Licht sein wird. Das drückt besser aus, wie weit die Taschenlampe leuchtet, beziehungsweise wie intensiv die Beleuchtung (lx) eines entfernten Objekts sein wird.
• Manchmal kann man auch einen Wert für die Beleuchtung (lx) finden. Dieser sagt uns jedoch fast nichts über die Lampe aus, wenn nicht die Entfernung angegeben ist, wie weit die Lampe von der Lichtquelle entfernt ist, da die Beleuchtung mit zunehmendem Abstand abnimmt. Ohne einen Abstrahlwinkel kann man nicht beurteilen, wie groß der gesamte Lichtstrom (lm) ist, nur die Lichtstärke (cd) kann abgeleitet werden. Diese Einheit wird eher verwendet, um festzustellen, ob z.B. ein Arbeitsplatz ausreichend beleuchtet ist, je nach Art der ausgeführten Tätigkeit. Die Ermittlung kann durch Berechnung erfolgen, in der Praxis wird jedoch meist direkt vor Ort mit einem Luxmeter gemessen.

Eine Candela ist die Lichtstärke einer Lichtquelle, die in eine bestimmte Richtung monochromatische Strahlung mit einer Frequenz von 540×1012 Hertz emittiert und deren Strahlungsintensität in diese Richtung 1/683 Watt pro Steradiant beträgt.

Ein Lumen ist der Lichtstrom, der in einen Raumwinkel von 1 Steradiant von einer punktförmigen Lichtquelle emittiert wird, deren Lichtstärke in alle Richtungen 1 Candela beträgt.

Eine Beleuchtung von einem Lux wird durch einen Lichtstrom von einem Lumen verursacht, der auf eine Fläche von 1 m² fällt.

Wir können auch die Farbtemperatur erwähnen. Sie dient zur Darstellung der Farbnuance, die von einer Glühbirne ausgeht. Sie wird in Kelvin (K) angegeben, da ein absolut schwarzer Körper, der auf diese Temperatur erhitzt wird, die gleiche Farbnuance haben sollte (Analog könnte der Fall sein, wenn z.B. Eisen erhitzt wird. Kalt ist es dunkel, beim Erhitzen wird es rot und mit steigender Temperatur weiß. Die bei uns verwendete Celsius-Skala hat die gleiche Gradgröße wie die Kelvin-Skala, ist jedoch um 273,16 Grad höher verschoben. 0 Grad Celsius sind also 273,16 Grad Kelvin und 100 Grad Celsius sind 373,16 Grad Kelvin.)

Für das menschliche Auge sind Farbtemperaturen von etwa 800K bis 18.000K sichtbar. Je höher also die Farbtemperatur, desto mehr verändert sich der Farbton von Rot zu Blau. Ein Beispiel ist eine klassische Glühbirne, die Licht durch das Erhitzen des Wolframfadens auf eine hohe Temperatur erzeugt. Bei niedriger Temperatur glüht es zunächst rot und bei höheren Temperaturen geht diese Farbe über Gelb bis zu Weiß. Dort enden ihre Möglichkeiten, da sich der Glühfaden bei höherer Temperatur bereits schmelzen würde.

Moderne Lichtquellen wie Leuchtstofflampen und LED-Lampen arbeiten nach anderen physikalischen Prinzipien als die Erhitzung eines Glühfadens. Daher können sie eine höhere Farbtemperatur als klassische Glühbirnen erreichen, ohne dass dabei ein Teil ihrer echten Temperatur erreicht wird. Bei LED-Lampen kann man sogar ohne Übertreibung von sogenanntem kaltem Licht sprechen, bei dem der Chip, der das Licht produziert, in der Regel nur einige Dutzend Grad wärmer ist als die Umgebungstemperatur.

Das menschliche Auge ist beim Vergleich von Farbtönen ein absolut perfektes Werkzeug. Es kann zuverlässig den Unterschied zwischen zwei Farbtönen erkennen, die sich unterscheiden. Wenn Sie also Lampen für einen Raum auswählen und die Anforderung haben, dass der Gesamteindruck beim Einschalten aller Lichtquellen einheitlich ist, werden Sie zuverlässig erkennen, ob Lampen mit der gleichen Farbtemperatur verwendet wurden. Es könnte der Eindruck entstehen, dass z.B. der Unterschied zwischen 2700K und 3000K nicht groß ist, dass es "eigentlich egal" ist und nicht auffällt. Das Gegenteil ist der Fall, man merkt sofort, dass es "nicht egal" ist. Daher ist es gut, zu überlegen, welcher Farbton der Lampe für den jeweiligen Zweck geeignet ist und ob "Sprünge" in der Farbtemperatur störend wirken würden.