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Beleuchtungsstärke Lux (lx=lm:m²)


Ein Lux entspricht ca. der Lichtstärke, die eine Kerze in einer Entfernung von einem Meter, auf einem m² erzeugt. Trifft ein Lichtstrom (1 Lumen) gleichmäßig auf eine Fläche von 1m², so entspricht dies einer Beleuchtungsstärke von 1Lux
1 lx = 1 lm/m2
Die LED Beleuchtungsstärke eine reine Empfängergröße und dient als Maß für die Helligkeit.

Lichtverhältnis:
Mittagssonnenlicht im Sommer
Bedeckter Himmel im Sommer
Regenwetter mit dunklen Wolken
Bürobeleuchtung
Wohnzimmerbeleuchtung
Treppenhausbeleuchtung
Straßenbeleuchtung
Dämmerlicht nach Sonnenuntergang
Mitternacht bei Vollmond
Mondloser Sternenhimmel bei Nacht
Beleuchtungsstärke:
100.000 Lux
10.000 Lux
1000 Lux
500 Lux
200 Lux
100 Lux
10 Lux
1 Lux
0,2 Lux
0,0005 Lux

Im Seitenlink LED Lichtstärke haben wir die Stärke einer Lichtquelle beschrieben. Wenn wir jetzt aber nur die Auswikung (wie hell ist die bestrahlte Fläche?) einer LED Lichtquelle wissen wollen, darüber gibt uns die LED Beleuchtungsstärke Auskunft.

Zu Hause oder am Arbeitsplatz interessiert es einem weniger, wie lichtstark seine Lampe oder Leuchtstoffröhre über ihm strahlt, sondern man will wissen, habe ich genügend Licht um zu lesen, ist mein Arbeitsbereich genügend ausgeleuchtet, welche Stimmung will ich auf den angestrahlten Objekten erzeugen?

Der Begriff "Stimmung" wurde schon in dem Kapitel Farbtemperatur behandelt und man kann sich leicht vorstellen, dass die Helligkeit eines Objektes zwar mit der Farbtemperatur zusammenhängt, es aber ein großer Unterschied ist, ob ich eine 10W oder 100W Glühbirne verwende. Rot, Blau, Grün


Umrechnungen von z.B. Lux auf Lumen oder Lumen auf Lux gibt es in unserer 3 Steps zur richtigen LED Beleuchtungs Seite.

Beleuchtungsstärke einer Kerze Beispiel:
Wir finden die Helligkeit einer Kerze als sehr angenehmes Licht und wollen herausfinden, ob diese Helligkeit ausreichen würde um z.B. ein Buch lesen zu können. Unser gemütlicher Lesestuhl befindet sich 2m von der Kerze entfernt.

A= r x r x sr   A x Lux = lm   Lux = lm : A

Der Lichtstrom einer Kerze beträgt ca. 12 lm. Im Abstand von 2 m beträgt die
Beleuchtungsstärke („Helligkeit“) = 12 lm : (4p · (2 m · 2 m)) = 0,24 lm/m² = 0,24 Lux

Und "nach" einem Meter, besitzt eine Kerze die Beleuchtungsstärke von ca. 1 Lux. (0,955 Lux)

Eine Kerze ist eine isotrope Lichtquelle, sie sendet ihr Licht 360 Grad in den Raum.
Kugeloberfläche = 360 Grad = sr = 12,566 (siehe sr Tabelle unter Lichtstärke)
oder für genauere Berechnungen: Rauminkel Steradiant sr

Das Ergebnis:
Unsere weiße Buchseite, von einer Kerze im Abstand von 2 m beleuchtet, erscheint ungefähr so hell wie im Licht des Vollmondes bei Mitternacht, also fürs Lesen ein bisschen zu schwach.
Hier wäre vielleicht interessant zu bemerken, dass eine Kerze ca. 42 Watt verbraucht. Also ein sehr schlechtes lm/W Verhältnis von 0,3 lm/W !. Eine 100W Glühbirne z.B., besitzt ca. 13 lm/W. Dies ist ebenfalls sehr schlecht.

Ein weiteres Beispiel mit diesem, ein gemütliches warm weisses Licht, von 2.700 Kelvin ausstrahlender LED SPOT, bei einem Abstand zu unserem Buch von ebenfalls 2m. (LEDs sind anisotrope Lichtquellen)
Er verbraucht nur 3,5W (12 mal weniger als eine Kerze!) und besitzt einen Lichtstrom von 210 lm bei 45 Grad Abstrahlwinkel. Der Raumwinkel bei 45 Grad ist sr = 0,4783. (siehe sr Tabelle unter Lichtstärke)

Beleuchtungsstärke („Helligkeit“) = 210 lm : (0,4783 · (2 m · 2 m)) = 110 lm/m² = 110 Lux
Das Ergebnis:
Unsere weiße Buchseite, von dem LED Spot im Abstand von 2 m beleuchtet, erscheint bei 110 Lux ungefähr so hell wie in einem gut beleuchteten Stiegenhaus. Also fürs Lesen sollte es schon reichen.
Würde man jetzt diesen LED Spot bei einem Abstand von 1m verwenden, dann hätte er eine Beleuchtungsstärke von 439 Lux !. Gleichzusetzen mit der Helligkeit einer Bürobeleuchtung. Hier könnte man dann auch das Kleingedruckte sehr gut lesen.

Wer aber diese 438 Lux auch bei 2m Beleuchtungsabstand erzielen möchte, benötigt z.B. vier dieser LED Spots, um in der Helligkeit einer Bürobeleuchtung lesen zu können.

lm = cd x sr ; Lumen lm = Candela cd x Raumwikel sr ; 1 cd = 12,566 lm ;
65,55 Grad = 1 sr ; 180 Grad = 6,283 sr , 360 Grad = 12,566 sr

LUX und Lichtstrom

LED-Birne
LED Birne 960 lm
8W Ra 80 120lm/W!!!
E27 warm weiss
Die Beleuchtungsstärke, gemessen in Lux, lässt sich in Lichtstrom lm und Lichtstärke cd umrechnen.

Lumen = Lux x m²    &      Lumen = Candela x Raumwinkel

Hier ist es sehr wichtig!!! zu verstehen, dass die beleuchtete Fläche eine sehr WICHTIGE Rolle spielt. Viele LEDanbieter geben die Lux Angaben bei einem Abstand von 0,5m an.

Nur... wer positioniert seinen Beleuchtungs"körper" 50cm vor dem zu beleuchtenden "Objekt"? Wir glauben, außer wenn jemand Objekte in Schauvitrinen, oder Bilder in Galerien optimal ausleuchten will, oder Aquarianer ... keiner.

Diese LUX Angaben geben ohne dem sr (Sterat=Raumwinkel), also für den aus dem Abstrahlwinkel errechneten Raumwinkel (sr), keinen für die Allgemeinheit verständlichen Sinn.

Deswegen haben wir diese Tabelle mit fast allen Raumwinkeln erstellt.

Mehr zu diesem Thema gibt es auf unserer LICHTSTROM (Lumen) Seite.



Lux

lx = lm/m2

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