Grundlagen der Lichttechnik. DI(FH) Horst Pribitzer MA39 Lichttechniklabor

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1 Grundlagen der Lichttechnik DI(FH) Horst Pribitzer MA39 Lichttechniklabor

2 Gliederung & Ziele Was ist überhaupt Licht Menschliche Strahlungsmessgerät = AUGE Kenngrößen der Lichttechnik Messtechnik Wertschätzung des Lichtes erhöhen Angst vor technischen Daten verringern Notwendigkeit von lichttechnischen Prüfungen

3 80% unserer Wahrnehmungen erfolgen über das Auge Oder sind es noch mehr???

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10 Was ist überhaupt Licht Jede Lichtquelle gibt elektromagnetische Strahlung ab Strahlungsphysikalische Grundgrößen Beschreibung durch Spektralverteilung Wechselwirkung Strahlung stoffliche Materie Unterschiedliche Spektralbereiche (Wellenlängen) interagieren unterschiedlich stark mit der Materie Beschreibung durch gewichtete Größen spektrale Größe wird mit der spektralen Wirksamkeit s(λ) gewichtet

11 Auge Ist ein Strahlungsmessgerät Arbeitet nur in einem engen Frequenzbereich Ist an Temperaturstrahler (Sonne) angepasst Kosmische Strahlung Röntgenstrahlung Gammastrahlung Ultraviolett (UV) Sichtbares Licht Infrarot (IR) Mikrowellen Frequenz f [Hz] fm 1pm 1nm 1um 1mm Wellenlänge 400nm 450nm 500nm 550nm 600nm 650nm 700nm Radio frequenzen m 750nm km Wechselspannung Sichtbares Licht: Ist der sichtbare Bereich der elektromagnetischen Strahlung von etwa 380 bis 780 Nanometer (nm) Wellenlänge Mm

12 Auge Aufbau

13 Auge Zapfen Farbsehen Ca Tagsehen (R,G,B) höchste Dichte in der Fovea Stäbchen Hell/Dunkel SEHEN (Grautöne), ca Nachtsehen 500 mal empfindlicher als Zapfen

14 Auge

15 Auge 50cd/m² Beste Farberkennung 3cd/m² Beginn Farberkennung 0,03cd/m² keine Farberkennung

16 Auge Skotopisch Mesopisch Photopisch Spektrum NaH-Lampe

17 Auge - Adaptation Dunkel auf Hell: rasch Hell auf Dunkel: langsam Kohlrausch-Knick

18 Auge - Blendung Hohe Leuchtdichten im Blickfeld stören die visuelle Informationserfassung Hauptverantwortlich dafür Streueffekte im Glaskörper und damit Verlust des Kontrastes Erhöhung der Schleierleuchtdichte Störwirkung von zahlreichen individuellen physiologischen und psychischen Faktoren abhängig Zusammengefasst unter dem Begriff Blendung

19 Auge - Blendung Sehen mit 25 Sehen mit 65

20 Auge - Kontrast

21 Auge - Kontrast Positiven Kontrast Negativer Kontrast

22 Auge - Kontrast Barrierefreies Bauen Leuchtdichtekontrast

23 Auge - Circadianer Rhythmus Dritter Rezeptor = (=besondere Blauempfindlichkeit)

24 Auge - Circadianer Rhythmus

25 Auge - Circadianer Rhythmus Bei Dunkelheit schüttet Zirbeldrüse Melatonin aus Licht unterdrückt Ausschüttung von Melatonin Licht steuert circadianen Rhythmus Melatonin ist der wichtigste Marker für die circadiane Phase

26 Kenngrößen der Lichttechnik Lichtstrom Φ Lumen [lm] Lichtstärke I Candela [cd] Beleuchtungsstärke E Lux [lx] Leuchtdichte L [cd/m²]

27 Kenngrößen der Lichttechnik Beleuchtungsstärke E [lx] einfallendes Licht, gemessen mit Beleuchtungsstärkemessgerät Luxmeter Leuchtdichte L [cd/m²] reflektiertes Licht, gemessen mit Spotmeter oder Leuchtdichtemesskamera E = I r 2 Photometrische Entfernungsgesetz Grundlage für die Berechnung von Lichtimmissionen

28 Kenngrößen der Lichttechnik Radiometrisches Verfahren Messung Strahlung als Funktion der Wellenlänge mit Spektrometern Photometrisches Verfahren Messung mit Empfänger, dessen relative spektrale Empfindlichkeit V(λ) entspricht - V(λ) angepasster Empfänger

29 Kenngrößen der Lichttechnik

30 Kenngrößen der Lichttechnik Beleuchtungsstärkemessgeräte Klasseneinteilung nach DIN Klasse B Gesamtfehler f ges < 10% Die beiden signifikantesten Fehler sind Fehlerkenngröße f 1 : Anpassung an die spektrale Empfindlichkeit des menschlichen Auges V(λ) Fehlerkenngröße f 2 : Bewertung schräg einfallenden Lichts cos γ Anpassung

31 Kenngrößen der Lichttechnik Leuchtdichtemessgeräte Klasseneinteilung nach DIN Klasse B Gesamtfehler f ges < 10% Fehlerkenngröße f 1 : Anpassung an die spektrale Empfindlichkeit des menschlichen Auges V(λ) Fehlerkenngröße f 2 : Streulichtunterdrückung und Auswirkung der Lichteinfallsrichtung

32 Kenngrößen der Lichttechnik

33 Kenngrößen der Lichttechnik Blendungsbewertung: UGR (Innen), TI (Strasse)

34 Kenngrößen der Lichttechnik Ähnlichste Farbtemperatur Jene Temperatur, auf die man einen schwarzen Strahler aufheizen müsste, damit er Licht der gleichen Farbe abgibt Warmweiß Neutralweiß Kaltweiß < 3300K 3300K 5000K > 5000K LED Zusatz: Qualität im Randbereich der LED sichtbar

35 Kenngrößen der Lichttechnik Ähnlichste Farbtemperatur Die Eigenschaft des Spektrums Körperfarben naturgetreu wiederzugeben Bezugslichtquelle = allgemein das Tageslicht (Ra 100) Berechnung aus 8 Testfarben

36 Kenngrößen der Lichttechnik

37 Kenngrößen der Lichttechnik 1) Glühlampe 2) LED Warmweiß 1 3) Metallhochdruckdampflampe 4) LED Kaltweiß 5) Leuchtstofflampe

38 Kenngrößen der Lichttechnik Schaukasten mit verschiedenen Lichtquellen im MA39 Lichtlabor

39 save the date Grundlagenseminar Innenbeleuchtung (LTG Arbeitskreis Innenbeleuchtung)

40 Licht ist nicht sichtbar Licht macht sichtbar Dort, wo außer Licht nichts ist, ist auch das Licht nicht sichtbar!

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