Lichtwert ermitteln: Lux, Lumen & Stops

„Wie hell ist es?“ Diese Frage klingt ziemlich einfach, bis Sie tatsächlich versuchen, sie zu beantworten. „Sehr hell“, „ziemlich hell“ oder „nicht wirklich hell“ funktionieren nicht. Ein allgemeiner beschreibender Begriff, den Hersteller immer noch für Beleuchtungsgeräte verwenden, ist „hohe Leistung“, aber das sagt uns nichts. Tatsache ist, dass das Messen der Helligkeit eines Lichts eine ziemlich komplizierte Aufgabe ist, einfach weil mehrere Variablen zu berücksichtigen sind. Darüber hinaus werden heute verschiedene Messsysteme verwendet. Am Ende gibt es eine Menge Leute, die verschiedene „Sprachen“ sprechen und versuchen, verschiedene Dinge mit verschiedenen Regularien zu messen! Heute möchte ich versuchen, all das zu vereinfachen und eine Methode bereitzustellen, mit der Sie Beleuchtungskörper auf eine funktionierende Weise vergleichen können.

Unterschiedliche Branchen verwenden unterschiedliche Fachsprache. Sogar verschiedene Leute in der gleichen Branche verwenden unterschiedliche Fachsprache miteinander! Die meisten dieser Menschen haben Schwierigkeiten, sich gegenseitig in ihre eigene Terminologie zu übersetzen. Hier sind einige gebräuchliche Begriffe zum Messen von Beleuchtung:

Keine dieser Maßeinheiten ist im Entferntesten gleich. Zum Beispiel benötigt es viel weniger Leistung, um eine LED mit gleicher Lumen-Leistung an ein HMI zu liefern. Die Herstellung eines HMI mit gleicher Lumen-Leistung für ein Halogen erfordert weitaus weniger Leistung. Sie erkennen das Problem also wenn jemand nach Informationen zu einem LED-Panel fragt und sein Bezugspunkt ein 2000-Watt-Halogengerät ist. Um diese Frage zu beantworten, muss ein wenig konvertiert werden.

Um die Sache noch komplizierter zu machen, beziehen sich die Leute in der Fotoindustrie auf die Helligkeit mit Worten wie „Stopps“. Wenn Sie damit nicht vertraut sind, Stopps ist ein relativer Begriff, der in Verbindung mit anderen Kameraeinstellungen wie ISO (Lumenempfindlichkeit) verwendet wird. Bei Stopps geht es darum blinzelnd ein Licht betrachten, je mehr Sie blinzeln, desto weniger Licht trifft Ihr Auge.

Wenn Sie ein Blitzlicht einschalten und es aus einer Entfernung von 30 cm auf Ihre Augen richten, ist die Lichtempfindlichkeit schmerzhaft. Wenn Sie dasselbe Licht aus 300 Metern Entfernung auf Ihre Augen richten, sieht sie ziemlich dunkel aus. Dies liegt an zwei Faktoren, die zusammenwirken: Abstand und Abstrahlwinkel.

Eine perfekt fokussierte Lichtquelle ist ein Laser. Laser können große Entfernungen zurücklegen, ohne an Intensität zu verlieren. Andere Lichtquellen sind nicht so ausgefeilt und je weiter das Licht wandern muss, desto mehr breitet es sich aus. Wenn sich das Licht über größere Entfernungen ausbreitet, erscheint es weniger hell, da weniger Lumen auf einen bestimmten Punkt treffen. Wenn wir also Licht messen, müssen wir berücksichtigen, wie weit sich das Licht bewegen muss und wie groß der Winkel des Strahls ist, wenn er die Lichtquelle verlässt.

Als ob das Problem mit dem Licht selbst nicht genug wäre – wir müssen auch die Ausrüstung berücksichtigen, die wir zum Erfassen verwenden. Dies ist entscheidend bei der Messung von Licht für Film oder Fotografie. Sie müssen in einem bestimmten Abstand genügend Lichtintensität haben, um Ihre Geräte in den gewünschten Einstellungen verwenden zu können.

Bevor wir zur Lösung unseres Problems kommen, fassen wir noch einmal zusammen, was wir erreichen müssen: Wir benötigen ein Standardsystem zum Messen von Lumen, das den Abstrahlwinkel und die Entfernung berücksichtigt, die dann auf relative Messsysteme (d. H. Stopps) für Erfassungsgeräte angewendet werden können.

Wir wissen bereits, dass die Messung der Lichtintensität mithilfe einer Energiemessung (Watt) nicht funktioniert. Verschiedene Leuchten sind mehr oder weniger energieeffizient als andere, und die Leistung berücksichtigt nicht den Abstrahlwinkel oder die Entfernung des Lichts vom Objekt. Schauen wir uns also unsere Liste der Begriffe noch einmal genauer an:

Wenn wir uns diese Liste noch einmal ansehen, fällt auf, dass es zwei Maßeinheiten gibt, die den Abstrahlwinkel und die Entfernung berücksichtigen: Lux und Footcandles. Diese beiden Maßeinheiten werden eher vom Motivpunkt als vom Quellpunkt genommen, sodass Winkel und Entfernung berücksichtigt werden können. Der Unterschied zwischen den beiden besteht darin, dass einer metrisch und einer imperial ist.

Um eine bessere Vorstellung davon zu bekommen, wie dies funktioniert, stellen Sie sich vor, Sie zeichnen ein 1 × 1-Meter-Quadrat an eine Wand und strahlen dann aus einer Entfernung von 10 Fuß ein Licht auf die Wand. Die Gesamtmenge an Lumen in diesem Quadrat gibt Auskunft über den Lux. In ähnlicher Weise zeigt Ihnen der gleiche Vorgang in einem 1 × 1-Fuß-Quadrat die Messung in Footcandles an. Lux ist ein viel häufiger verwendetes Messwerkzeug, daher werde ich mich in Zukunft auf Lux konzentrieren, aber die Umstellung von Lux auf Footcandles ist sehr einfach.

Heutzutage haben die meisten Beleuchtungshersteller Lux-Bewertungen in verschiedenen Abständen in den technischen Datenblättern ihrer Leuchten. Auf diese Weise können Sie die Ausgabe zwischen zwei verschiedenen Geräten vergleichen. Das sagt Ihnen jedoch immer noch nicht, was Lux bedeutet, wenn Sie Ausrüstungen verwenden.

In der Welt der Kameras und Objektive gibt es drei Variablen zur Steuerung der Lichtaufnahme: ISO, Verschlusszeit und Blende (Blendenwerte). Denken Sie daran, dass ich zuvor gesagt habe, dass dies relative Maßeinheiten sind. Wenn wir jedoch eine dieser Variablen steuern, können wir die beiden anderen verwenden, um eine absolute Maßeinheit (LW) zu erstellen, die wir dann in Lux übersetzen können. Hier ist eine Umrechnungstabelle, die LW zu Lux umwandelt.