Photometrie

Bei der Photometrie handelt es sich um ein Verfahren zur Messung von Licht, wie es vom menschlichen Auge wahrgenommen wird.

Das menschliche Auge empfindet elektromagnetische Wellen im Bereich von 380 nm bis 780 nm als Licht. Allerdings werden in diesem Bereich nicht alle Wellenlängen gleich „hell“ wahrgenommen. Man spricht vom spektralen Hellempfinden des menschlichen Auges, das bei Dunkelheit anders ist als bei Helligkeit. Während wir beim „Tagsehen“ (photopisches Sehen) die Wellenlänge 555 nm (helles grün) am stärksten empfinden, ist es beim „Nachtsehen“(skotopisches Sehen) die Farbe blau-grün bei 505 nm.

In der Photometrie wird Licht also nicht nach seiner physikalischen Leistung oder Energie bewertet, sondern es wird die physiologische Helligkeitsempfindung des menschlichen Auges bei Tagsehen zugrunde gelegt.

Das bedeutet: alle photometrischen Messgrößen sind mit einem spektralen „Filter“ bewertet, das dem spektralen Hellempfinden des menschlichen Auges bei „Tagsehen“ (rote Kurve im Diagramm) entspricht und als die Funktion der Wellenlänge V(λ) bezeichnet wird. Somit sind professionelle Messempfänger, Photometer, mit einem physikalischen Filter versehen, welches der Funktion V(λ) entspricht.

Photometrische Größen:

Lichtstrom Φv (luminous flux) in Lumen [lm]
Die gesamte, mit V(λ) bewertete Strahlungsleistung Φe (physikalische Einheit Watt [W]), die eine Lichtquelle im Bereich des sichtbaren Lichts (380nm-780nm) abgibt

Lichtausbeute η (luminous efficacy) in Lumen pro Watt [lm/W]
Die Lichtausbeute ist der Quotient aus dem von einer Lampe oder Leuchte abgegebenen Lichtstrom Φv und der von ihr aufgenommenen elektrischen Leistung P.

Lichtstärke Iv (luminous intensity) in Candela [cd]
Die Lichtstärke Iv ergibt sich als Quotient aus dem Lichtstrom Φv und dem von ihm durchstrahlten Raumwinkel Ω. Die Lichtstärke ist unabhängig vom Abstand zur Leuchtquelle. Sie hängt nur vom betrachteten Raumwinkel ab. Die Kenntnis der winkelabhängen Lichtstärken einer Lampe oder Leuchte ist notwendig, um Lichtberechnungen im Raum durchführen zu können.

Beleuchtungsstärke Ev (illuminance) in Lux [lx]
Die Beleuchtungsstärke Ev eines Licht-Empfängers berechnet sich aus dem Lichtstrom, der auf eine bestimmte Empfänger-Fläche trifft und dient als Maß für die Helligkeit. Mathematisch ist dies der Quotient aus Lichtstrom Φv und der Empfängeroberfläche A.

Leuchtdichte Lv (luminance) in Candela pro Quadratmeter [cd/m²]
Die Leuchtdichte Lv einer Lichtquelle gibt an, welche Lichtstärke Iv von einer bestimmten Fläche aus in den Raum abgestrahlt wird. Sie gibt an, wie hell wir eine bestimmte Lichtquelle oder leuchtend Fläche empfinden. Eine Lichtquelle empfinden wir als umso heller, je höher der abgegebene Lichtstrom bzw. die abgegebene Lichtstärke oder je kleiner die strahlende Fläche ist.

Ähnlichste Farbtemperatur (Correlated Colour Temperature) in Kelvin [K]
Die Farbtemperatur ist definiert als die Temperatur eines Schwarzen Körpers (Planckscher Strahler), die zu einer bestimmten Farbe des Lichts gehört, das von dieser Strahlungsquelle ausgeht.

Farbwiedergabeindex Ra (Colour Rendering Index) Maßzahl ohne Einheit
Unter Farbwiedergabeindex versteht man eine photometrische Größe, mit der sich die Qualität der Farbwiedergabe von Lichtquellen gleicher Farbtemperatur beschreiben lässt. Die abgekürzte Schreibweise für den Farbwiedergabeindex ist Ra (CRI). Hierbei steht Index „a“ für „Allgemeiner Farbwiedergabeindex“, der nur die Werte der ersten acht von vierzehn Testfarben nach DIN 6169 als Referenz einbezieht.