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Das photometrische Strahlungsäquivalent K displaystyle K englisch luminous efficacy of radiation eines Wellenlängengemis

Photometrisches Strahlungsäquivalent

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Photometrisches Strahlungsäquivalent
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Das photometrische Strahlungsäquivalent K{\displaystyle K} (englisch luminous efficacy of radiation) eines Wellenlängengemisches elektromagnetischer Strahlung ist der Quotient aus dem Lichtstrom Φv{\displaystyle \Phi _{\mathrm {v} }} der Strahlung und ihrer Strahlungsleistung Φe{\displaystyle \Phi _{\mathrm {e} }}. Seine SI-Einheit ist Lumen durch Watt (lm/W).

Physikalische Größe
Name Photometrisches Strahlungsäquivalent
Formelzeichen K,K(λ){\displaystyle K,K(\lambda )}
Größen- und
Einheitensystem
Einheit Dimension
SI lm·W−1 M−1·L−2·T3·J

Je größer diese Zahl ist, desto größer ist der für das Auge nutzbare Lichtstrom bei gegebener Strahlungsleistung einer Lichtquelle.

Das spektrale photometrische Strahlungsäquivalent K(λ){\displaystyle K(\lambda )} ist der Quotient aus Lichtstrom und Strahlungsleistung monochromatischer Strahlung der Wellenlänge λ{\displaystyle \lambda }. Es gibt unmittelbar die Empfindlichkeit des Auges für Strahlung der betreffenden Wellenlänge an, also die Stärke des von der Strahlung auf das Auge ausgeübten Lichtreizes bei gegebener Strahlungsleistung. Mit seiner Hilfe ist es möglich, aus einer gegebenen radiometrischen Größe, deren Wellenlängenverteilung bekannt ist (z. B. Strahlungsleistung, Bestrahlungsstärke usw.), die zugehörige photometrische Größe (Lichtstrom, Beleuchtungsstärke usw.) zu berechnen.

Das in lm/W gemessene photometrische Strahlungsäquivalent ist nicht zu verwechseln mit der ebenfalls in Lumen pro Watt (lm/W) gemessenen Lichtausbeute einer technischen Lichtquelle. Das photometrische Strahlungsäquivalent beschreibt, wie viele abgegebene Lumen auf jedes Watt der abgegebenen elektromagnetischen Strahlungsleistung der Lichtquelle entfallen. Die Lichtausbeute beschreibt, wie viele abgegebene Lumen auf jedes Watt der von der Lichtquelle aufgenommenen (meist elektrischen) Leistung entfallen, schließt also technische Umwandlungsverluste mit ein. Der englische Begriff luminous efficacy kann beides bedeuten, daher ist luminous efficacy of radiation die genauere Bezeichnung. Andererseits ist für das spektrale photometrische Strahlungsäquivalent auch das Synonym „Spektrale Lichtausbeute“ gebräuchlich.

Wellenlängenabhängige Hellempfindlichkeit

Aus dem breiten Wellenlängenspektrum elektromagnetischer Strahlung ist der Wellenlängenbereich von etwa 380 bis 780 Nanometern (nm) „sichtbar“, das heißt Strahlung aus diesem Bereich löst im Auge eine Helligkeitsempfindung aus und wird als Licht wahrgenommen. Das Auge ist jedoch nicht für alle sichtbaren Wellenlängen gleich empfindlich. Auf Wellenlängen am Rand des sichtbaren Bereiches ist eine höhere Strahlungsintensität nötig, um dieselbe Helligkeitsempfindung zu bewirken als in seiner Mitte.

Bei einer Wellenlänge von 555 nm, einer gelb-grünen Spektralfarbe entsprechend, ist das Auge am empfindlichsten. Bei etwa 510 nm (grün) auf der einen Seite, und bei etwa 610 nm (orangerot) auf der anderen Seite des Maximums erreicht das Auge nur noch die halbe Empfindlichkeit. Bei 665 nm, der Farbe typischer roter Leuchtdioden, beträgt die Empfindlichkeit nur 4,5 % derjenigen bei 555 nm. Bei etwa 380 nm (violett) bzw. 780 nm (tiefrot) ist die Empfindlichkeit fast Null.

Wird dem Auge ein Gemisch elektromagnetischer Strahlung verschiedener Wellenlängen angeboten, so hängt der erzeugte Helligkeitseindruck von der Empfindlichkeit des Auges für die im Gemisch enthaltenen Wellenlängen ab. Wellenlängen nahe 555 nm tragen stark zum Helligkeitseindruck bei, Wellenlängen außerhalb des sichtbaren Bereichs tragen gar nicht bei. Es genügt also nicht anzugeben, wie viele Watt an physikalischer Strahlungsleistung eine Lampe aussendet, um den von dieser Strahlung erzeugten Helligkeitseindruck zu beschreiben. Der in Watt gemessene Strahlungsstrom ist stattdessen für jede enthaltene Wellenlänge mit dem jeweiligen spektralen photometrischen Strahlungsäquivalent des Auges zu gewichten. Das Ergebnis ist der in Lumen gemessene Lichtstrom, der ein quantitatives Maß für den auf das Auge ausgeübten Lichtreiz ist.

Für die Definition der photometrischen SI-Einheiten wurde 1979 festgelegt, dass monochromatische Strahlung der Frequenz 540·1012 Hz (entspricht in Luft der Wellenlänge 555,016 nm) und der Strahlungsleistung 1 Watt ein Lichtstrom von 683 lm ist. Für diese Wellenlänge beträgt das spektrale photometrische Strahlungsäquivalent also 683 lm/W. Die Strahlungsleistung auf anderen Wellenlängen trägt geringer zum Lichtstrom bei.

Spektrales photometrisches Strahlungsäquivalent

Tagsehen

Das spektrale photometrische Strahlungsäquivalent K(λ){\displaystyle K(\lambda )} ist der Quotient aus Lichtstrom und Strahlungsleistung im Falle monochromatischer Strahlung der Wellenlänge λ{\displaystyle \lambda }. Es gibt also unmittelbar die Empfindlichkeit des Auges bei der betreffenden Wellenlänge an und kann als K(λ){\displaystyle K(\lambda )}-Kurve dargestellt werden. Oft wird K(λ){\displaystyle K(\lambda )} als

K(λ)=Km⋅V(λ){\displaystyle K(\lambda )=K_{\mathrm {m} }\cdot V(\lambda )}

geschrieben. Dabei ist Km{\displaystyle K_{\mathrm {m} }} der so genannte „Maximalwert des photometrischen Strahlungsäquivalents“. Sein Zahlenwert folgt aus der Definition der SI-Einheiten und beträgt

Km=683 lmW{\displaystyle K_{\mathrm {m} }=683\ \mathrm {\frac {lm}{W}} }

Die wellenlängenabhängige Kurve V(λ){\displaystyle V(\lambda )} ist die „relative Hellempfindlichkeitskurve“, welche zwischen 0 und 1 variiert und den Verlauf der Empfindlichkeit für verschiedene Wellenlängen relativ zum Kurvenmaximum bei 555 nm beschreibt. Diese Kurve wurde experimentell bestimmt und ist normativ festgelegt.

Durch diese Größen wird die Empfindlichkeit des Auges bei Tagsehen (photopischer Bereich) beschrieben.

Nachtsehen

Bei Nachtsehen (skotopischer Bereich) wird die Sehleistung nicht mehr von den Zapfen der Netzhaut geliefert, sondern von den Stäbchen übernommen, welche eine höhere Empfindlichkeit aufweisen und das Empfindlichkeitsmaximum bei einer anderen Wellenlänge als die Zapfen haben. In diesem Fall wird die Empfindlichkeit des Auges beschrieben durch

K′(λ)=Km′⋅V′(λ){\displaystyle K'(\lambda )=K'_{\mathrm {m} }\cdot V'(\lambda )}

mit dem skotopischen Maximalwert des photometrischen Strahlungsäquivalents

Km′=1700 lmW{\displaystyle K'_{\mathrm {m} }=1700\ \mathrm {\frac {lm}{W}} }

und der skotopischen relativen Hellempfindlichkeitskurve V′(λ){\displaystyle V'(\lambda )}, deren Maximum bei der Wellenlänge 507 nm (blaugrün) liegt.

Zufälligerweise wird Licht der Wellenlänge 555 nm, der Wellenlänge, bei welcher die photopische Kurve K(λ){\displaystyle K(\lambda )} ihr Maximum hat und die als Referenzwert für die Festlegung der photometrischen SI-Einheiten gewählt wurde, vom photopischen und vom skotopischen Auge mit fast derselben Empfindlichkeit wahrgenommen. Die Abweichung beträgt nur 3 %. Da diese Differenz so klein ist, wurde beschlossen, dass für skotopische Lichtwahrnehmung dieselbe Referenz genommen wird. Die Entsprechung 683 lm ≙ 1 W gilt also definitionsgemäß gleichermaßen für photopische und skotopische Wahrnehmung von Licht dieser Wellenlänge:

K(555nm)=K′(555nm)=683lm/W{\displaystyle K(555\,\mathrm {nm} )=K'(555\,\mathrm {nm} )=683\,\mathrm {lm/W} \,}.

Dämmerungssehen

Für den Übergangsbereich zwischen Tagsehen und Nachtsehen (den mesopischen Bereich) wird interpoliert:

Vmes;m(λ)=1M(m){mV(λ)+(1−m)V′(λ)},{\displaystyle V_{\mathrm {mes;m} }(\lambda )={\frac {1}{M(m)}}\left\{mV(\lambda )+(1-m)V'(\lambda )\right\}\,,}

wobei der Adaptationsfaktor m zwischen 0 und 1 liegt und den Anteil des Tagsehens angibt und M(m) ein Normierungsfaktor ist, der gewährleistet, dass Vmes;m den Maximalwert 1 hat.

Berechnung des photometrischen Strahlungsäquivalents

Ist die spektrale (d. h. wellenlängenabhängige) Verteilung ∂Xe∂λ{\displaystyle \textstyle {\frac {\partial X_{\mathrm {e} }}{\partial \lambda }}} einer radiometrischen Größe Xe{\displaystyle X_{\mathrm {e} }} (z. B. Strahlungsleistung, Strahlstärke, Bestrahlungsstärke usw.) gegeben, so folgt daraus Xe{\displaystyle X_{\mathrm {e} }} sofort als

Xe=∫0∞∂Xe∂λdλ{\displaystyle X_{\mathrm {e} }=\int _{0}^{\infty }{\frac {\partial X_{\mathrm {e} }}{\partial \lambda }}\,\mathrm {d} \lambda }

Die der radiometrischen Größe Xe{\displaystyle X_{\mathrm {e} }} entsprechende photometrische Größe Xv{\displaystyle X_{\mathrm {v} }} (z. B. Lichtstrom, Lichtstärke, Beleuchtungsstärke usw.) lässt sich aus dem Spektrum von Xe{\displaystyle X_{\mathrm {e} }} ableiten. Zunächst wird das Spektrum von Xv{\displaystyle X_{\mathrm {v} }} bestimmt. Dies geschieht durch Bewertung des Spektrums von Xe{\displaystyle X_{\mathrm {e} }} mit der spektralen Empfindlichkeitskurve K(λ){\displaystyle K(\lambda )} des Auges. Es gilt bei jeder Wellenlänge:

∂Xv∂λdλ=K(λ)∂Xe∂λdλ=KmV(λ)∂Xe∂λdλ{\displaystyle {\frac {\partial X_{\mathrm {v} }}{\partial \lambda }}\,\mathrm {d} \lambda =K(\lambda ){\frac {\partial X_{\mathrm {e} }}{\partial \lambda }}\,\mathrm {d} \lambda =K_{\mathrm {m} }V(\lambda ){\frac {\partial X_{\mathrm {e} }}{\partial \lambda }}\,\mathrm {d} \lambda }

Daraus folgt dann Xv{\displaystyle X_{\mathrm {v} }} selbst als

Xv=∫0∞∂Xv∂λdλ=∫0∞K(λ)∂Xe∂λdλ=Km∫0∞V(λ)∂Xe∂λdλ{\displaystyle X_{\mathrm {v} }=\int _{0}^{\infty }{\frac {\partial X_{\mathrm {v} }}{\partial \lambda }}\,\mathrm {d} \lambda =\int _{0}^{\infty }\,K(\lambda ){\frac {\partial X_{\mathrm {e} }}{\partial \lambda }}\,\mathrm {d} \lambda =K_{\mathrm {m} }\int _{0}^{\infty }V(\lambda ){\frac {\partial X_{\mathrm {e} }}{\partial \lambda }}\,\mathrm {d} \lambda }

Das photometrische Strahlungsäquivalent der vorliegenden elektromagnetischen Strahlung ist der Quotient aus Xv{\displaystyle X_{\mathrm {v} }} und Xe{\displaystyle X_{\mathrm {e} }}:

K=XvXe=Km∫0∞V(λ)∂Xe∂λdλ∫0∞∂Xe∂λdλ{\displaystyle K={\frac {X_{\mathrm {v} }}{X_{\mathrm {e} }}}=K_{\mathrm {m} }{\frac {\int _{0}^{\infty }V(\lambda ){\frac {\partial X_{\mathrm {e} }}{\partial \lambda }}\,\mathrm {d} \lambda }{\int _{0}^{\infty }{\frac {\partial X_{\mathrm {e} }}{\partial \lambda }}\,\mathrm {d} \lambda }}}

Das photometrische Strahlungsäquivalent kann also auch aus anderen Paaren photo- bzw. radiometrischer Größen bestimmt werden, nicht nur Lichtstrom und Strahlungsleistung.

Beispiele

Monochromatische Strahlung

Der maximal mögliche Wert des photometrischen Strahlungsäquivalents liegt für monochromatische Strahlung der Wellenlänge 555 nm vor und beträgt 683 lm/W. Für alle anderen Wellenlängen und für Wellenlängengemische ist er kleiner. Das Licht eines frequenzverdoppelten Nd:YAG-Lasers erreicht auf 532 nm noch 604 lm/W, während das eines Helium-Neon-Lasers auf 633 nm nur noch 160 lm/W erzielt.

Planckscher Strahler

Hat das Wellenlängengemisch das Spektrum eines planckschen Strahlers, so hängt sein photometrisches Strahlungsäquivalent K von der Temperatur des Strahlers ab. Bei geringen Temperaturen wird fast die gesamte Strahlung im Infraroten abgegeben und es ist K ≈ 0. Mit beginnender Rotglut wird ein Teil der Ausstrahlung als sichtbares Licht wahrgenommen, liegt jedoch noch bei den roten Wellenlängen, für die das Auge wenig empfindlich ist. Mit steigender Temperatur und damit einhergehender Verschiebung des Strahlungsmaximums zu kürzeren Wellenlängen gelangt ein immer größerer Anteil der Ausstrahlung in die Wellenlängenbereiche, für die das Auge besonders empfindlich ist.

Bei einer Temperatur von 2800 K (der Fadentemperatur einer Glühlampe entsprechend) hat der plancksche Strahler ein Strahlungsäquivalent von 15 lm/W, wobei 6 % der Strahlung im sichtbaren Bereich von 400 bis 700 nm ausgestrahlt werden. (Reale Glühlampen sind etwas effizienter und erreichen 15 lm/W schon bei etwa 2500 K, weil sie keine idealen planckschen Strahler sind und im Infraroten vergleichsweise weniger Strahlung abgeben.)

Bei einer Temperatur von 5778 K (der Oberflächentemperatur der Sonne entsprechend) hat der plancksche Strahler ein Strahlungsäquivalent von 93 lm/W, und 37 % seiner Ausstrahlung fallen in den sichtbaren Bereich von 400 bis 700 nm.

Bei einer Temperatur von 6640 K erreicht der plancksche Strahler mit 96,1 lm/W das für plancksche Strahlung maximal mögliche photometrische Strahlungsäquivalent. Bei einer weiteren Steigerung der Temperatur verschieben sich immer größere Anteile der Ausstrahlung ins nicht sichtbare Ultraviolette und das photometrische Strahlungsäquivalent nimmt wieder ab.

Weißes Licht

Wellenlängengemische, die als „weiß“ wahrgenommen werden und keine Anteile außerhalb des sichtbaren Spektralbereiches haben (näherungsweise das Spektrum eines Schwarzen Körpers der Temperatur der Sonnenoberfläche, das an den Rändern des sichtbaren Bereichs „abgeschnitten“ ist), erzielen je nach gewünschter Farbtemperatur und dem Farbwiedergabeindex photometrische Strahlungsäquivalente zwischen etwa 250 und 370 lm/W.

Künstliche Lichtquellen

Exemplarisch für moderne sparsame Lichtquellen seien folgende Laborergebnisse genannt:

Eine Kompaktleuchtstofflampe (16 Watt, 900 Lumen, Lichtausbeute also 56 lm/W) erreichte unmittelbar nach dem Einschalten ein photometrisches Strahlungsäquivalent von 283 lm/W und im warmen Betriebszustand 349 lm/W. Ein Vergleich der Lichtausbeute mit dem Strahlungsäquivalent zeigt, dass in diesem Fall offenbar nur 56/349 = 16 % der aufgenommenen elektrischen Leistung in elektromagnetische Strahlungsleistung umgesetzt wurden.

Zwei LED-Lampen mit den Farbtemperaturen 3000 K und 6500 K wiesen die Strahlungsäquivalente 341 lm/W bzw. 287 lm/W auf. Die weiße Hintergrundbeleuchtung der Displays von zwei Laptops, welche Leuchtstoffröhren bzw. LEDs als Lichtquelle benutzten, lag bei 317 lm/W bzw. 293 lm/W.

Diese künstlichen Quellen beschränken ihre Spektren im Wesentlichen auf den sichtbaren Bereich (im Gegensatz zu Glühlampen) und erreichen daher im Allgemeinen photometrische Strahlungsäquivalente von etwa 250 bis 350 lm/W, obwohl ihre Lichtspektren sich im Detail teilweise deutlich voneinander unterscheiden können.

Natürliche Lichtquellen

Das Wellenlängengemisch des Tageslichts (ohne direkte Sonnenstrahlung) hat ein photometrisches Strahlungsäquivalent von etwa 125 lm/W, das der Sonne liegt zwischen knapp 20 lm/W (tiefstehende Sonne) und etwa 100 lm/W (Sonne im Zenit). Das photometrische Strahlungsäquivalent des Sonnenlichts außerhalb der Erdatmosphäre beträgt 98 lm/W. Licht mit dem Spektrum der tageslichtähnlichen Normlichtart D65 erreicht 110 lm/W.

Andere Lichtempfänger

Neben dem menschlichen Auge gibt es auch andere „Empfänger“, die mit ihren jeweils eigenen Empfindlichkeitskurven auf Licht reagieren. So etwa

  • photographische Filme, die mit Schwärzung reagieren
  • Haut, die mit Sonnenbrand auf UV-Strahlung reagiert
  • Pflanzen, die Licht zur Photosynthese nutzen → siehe Photosynthetisch aktive Strahlung.

Andere Maße des Nutzeffekts

Optischer Nutzeffekt

Der optische Nutzeffekt O{\displaystyle O} einer Strahlung ist der Quotient aus der im sichtbaren Bereich ausgestrahlten Strahlungsleistung zur gesamten Strahlungsleistung:

O=∫380 nm780 nm∂Φe∂λdλ∫0∞∂Φe∂λdλ{\displaystyle O={\frac {\int _{\mathrm {380\ nm} }^{\mathrm {780\ nm} }{\frac {\partial \Phi _{\mathrm {e} }}{\partial \lambda }}\,\mathrm {d} \lambda }{\int _{0}^{\infty }{\frac {\partial \Phi _{\mathrm {e} }}{\partial \lambda }}\,\mathrm {d} \lambda }}}

Visueller Nutzeffekt

Der visuelle Nutzeffekt ergibt sich aus dem optischen Nutzeffekt durch Bewertung der im sichtbaren Bereich gelegenen Strahlungsleistung mit der relativen Hellempfindlichkeitskurve V(λ){\displaystyle V(\lambda )}:

V=∫0∞V(λ)∂Φe∂λdλ∫0∞∂Φe∂λdλ=1KmΦvΦe=KKm{\displaystyle V={\frac {\int _{0}^{\infty }V(\lambda ){\frac {\partial \Phi _{\mathrm {e} }}{\partial \lambda }}\,\mathrm {d} \lambda }{\int _{0}^{\infty }{\frac {\partial \Phi _{\mathrm {e} }}{\partial \lambda }}\,\mathrm {d} \lambda }}={\frac {{\frac {1}{K_{\mathrm {m} }}}\Phi _{\mathrm {v} }}{\Phi _{\mathrm {e} }}}={\frac {K}{K_{\mathrm {m} }}}}

Die Größen O{\displaystyle O} und V{\displaystyle V} sind Quotienten aus zwei Leistungsgrößen und stellen daher dimensionslose, in Prozent angebbare Wirkungsgrade dar. Das photometrische Strahlungsäquivalent hingegen ist der Quotient einer photometrischen und einer radiometrischen Größe und daher kein Wirkungsgrad.

Lichtausbeute

→ Hauptartikel: Lichtausbeute

Die Lichtausbeute ηv{\displaystyle \eta _{\mathrm {v} }} einer Lampe ist der Quotient aus dem von der Lampe abgegebenen Lichtstrom Φv{\displaystyle \Phi _{\mathrm {v} }} und der von ihr aufgenommenen Leistung P{\displaystyle P}:

ηv=Km∫0∞V(λ)∂Φe∂λdλP=ΦvP{\displaystyle \eta _{\mathrm {v} }={\frac {K_{m}\int _{0}^{\infty }V(\lambda ){\frac {\partial \Phi _{\mathrm {e} }}{\partial \lambda }}\,\mathrm {d} \lambda }{P}}={\frac {\Phi _{\mathrm {v} }}{P}}}

Sie ist das Produkt aus der Strahlungsausbeute ηe{\displaystyle \eta _{\mathrm {e} }} (Anteil der aufgenommenen Leistung, der als Strahlung abgegeben wird) und dem photometrischen Strahlungsäquivalent.

Anmerkungen

  1. Genaugenommen müsste man drei Wellenlängen unterscheiden:
    a) λm, die Wellenlänge, bei der K ihr Maximum hat (Km = 683,0016 lm/W). Diese Wellenlänge wurde vom CIPM auf exakt 555 nm definiert;
    b) λcd, die Wellenlänge, die als Referenz für die Definition der SI-Einheiten gewählt wurde und die der Frequenz 540·1012 Hz entspricht (λcd = 555,016 nm in Luft) – hier haben K(λcd) und K′(λcd) definitionsgemäß den Wert 683 lm/W;
    c) die Wellenlänge, bei der photopisches und skotopisches Sehen die gleiche Empfindlichkeit haben (555,80 nm).
    Diese drei Wellenlängen unterscheiden sich aber kaum voneinander.
  2. Die Wahrnehmung dieses objektivierbaren physikalischen Lichtreizes als subjektive Helligkeitsempfindung mit ihren Anpassungs-, Kontrast- und sonstigen wahrnehmungsphysiologischen Effekten ist nicht mehr Thema der Photometrie.
  3. Seit der Revision des Internationalen Einheitensystems vom 20. Mai 2019 gilt diese Festlegung direkt; zuvor war sie indirekt über die Definition der Basiseinheit Candela formuliert. Der Zahlenwert von 683 wurde gewählt, damit die Einheit Candela bei ihrer Neudefinition 1979 möglichst unverändert blieb.

Weblinks

  • BIPM Rapport BIPM-2019/05 Principles governing photometry, 2nd ed., (PDF, 1,01 KiB) – Bericht des BIPM von 2019 mit Hellempfindlichkeitskurven als Tabellen

Einzelnachweise

  1. International Electrotechnical Commission (IEC): International Electrotechnical Vocabulary, ref. 845-21-090, Luminous efficacy of radiation (for a specified photometric condition) – Photometrisches Strahlungsäquivalent (für eine spezifizierte photometrische Bedingung) (abgerufen am 30. März 2021)
  2. Das Internationale Einheitensystem (SI). Deutsche Übersetzung der BIPM-Broschüre „Le Système international d’unités/The International System of Units (8e édition, 2006)“. In: PTB-Mitteilungen. Band 117, Nr. 2, 2007 (Online [PDF; 1,4 MB]).  Fußnote auf Seite 17: „[…] die spektrale Lichtausbeute einer monochromatischen Strahlung ist nur bei der Frequenz 540×1012 Hertz unabhängig vom Adaptationsgrad und wird dort zu 683 Lumen durch Watt festgelegt. Der Wert beim Maximum photopischer Bewertung ist Km=683,0016 lm/W […] Der entsprechende Wert beim Maximum skotopischer Bewertung ist K′m=1700,06 lm/W […]“.
    Der Rapport BIPM-2019/05 nennt einen Wert von 1700,13 (Tabelle 4).
  3. BIPM Rapport BIPM-2019/05, Tabelle 1: V(510 nm) = 0,503, V(610 nm) = 0,503.
  4. BIPM Rapport BIPM-2019/05, Tabelle 1: V(665 nm) = 0,04458
  5. Resolution 3 of the 16th CGPM. SI unit of luminous intensity (candela). Bureau International des Poids et Mesures, 1979, abgerufen am 3. April 2023 (englisch). 
  6. Resolution 1 of the 26th CGPM. On the revision of the International System of Units (SI). Bureau International des Poids et Mesures, 2018, abgerufen am 12. April 2021 (englisch). ; siehe auch SI-Broschüre, Kapitel 2.2
  7. BIPM Rapport BIPM-2019/05, Kapitel 6.3 und Tabelle 2
  8. Protokoll der 16. Generalkonferenz für Maß und Gewicht, 1979, Seite 57–58, abgerufen am 28. März 2020, französisch
  9. Comité International des Poids et Mesures – Procès verbaux des séances. 66e session. 2e série, 1977, S. 130 f. (bipm.org [PDF]).  (7,4 MB): „La nouvelle définition est conçue pour assurer la continuité de l'unité pour les grandeurs photopiques ; si l'on veut qu'elle s'applique aussi à l'unité pour les mesures scotopiques, comme c'est le cas de la définition actuelle, alors l'échelle de mesure scotopique changera d'environ 3 %. [...] Toutefois, on accepte finalement que la valeur de 683 lm/W s'applique indifféremment aux grandeurs photopiques, scotopiques et mésopiques..“ Das CCPR (Comité Consultatif de Photométrie et Radiométrie) ist das zuständige Beratungsgremium des Internationalen Komitees für Maß und Gewicht (CIPM).
  10. W. R. Blevin, B. Steiner: Redefinition of the Candela and the Lumen. In: Metrologia. 11, 1975, S. 97–104 doi:10.1088/0026-1394/11/3/001.
  11. H.-J. Hentschel: Licht und Beleuchtung – Theorie und Praxis der Lichttechnik. 4. Aufl., Hüthig Buch, Heidelberg 1994, ISBN 3-7785-2184-5, S. 27ff.
  12. T.W. Murphy, Jr.: Maximum Spectral Luminous Efficacy of White Light. In: Journal of Applied Physics. 111, 2012, 104909, doi:10.1063/1.4721897.
  13. DIN 5034 Tageslicht in Innenräumen. Teil 2 Grundlagen Beuth Verlag, Berlin 1985.
  14. S. Darula, R. Kittler, C. A. Gueymard: Reference luminous solar constant and solar luminance for illuminance calculations. In: Solar Energy. Volume 79, Issue 5, November 2005, S. 559–565 doi:10.1016/j.solener.2005.01.004. Für die Standard-Hellempfindlichkeitskurve V(λ): 97,6019325 lm/W, für die 1988 modifizierte Hellempfindlichkeitskurve VM(λ): 98,1685089 lm/W.
  15. D.L. MacAdam: Color Measurement – Theme and Variations. 2nd ed., Springer, Berlin / Heidelberg 1985, ISBN 978-3-540-15573-7, S. 105. Es wird angenommen, dass die Strahlungsleistung für längere Wellenlängen als 830 nm (bis dort ist das Spektrum definiert) Null ist.
  16. H.-J. Hentschel: Licht und Beleuchtung – Theorie und Praxis der Lichttechnik. 4. Aufl., Hüthig Buch, Heidelberg 1994, ISBN 3-7785-2184-5, S. 39ff.
  17. H.-J. Hentschel: Licht und Beleuchtung – Theorie und Praxis der Lichttechnik. 4. Aufl., Hüthig Buch, Heidelberg 1994, ISBN 3-7785-2184-5, S. 38.
  18. International Electrotechnical Commission (IEC): International Electrotechnical Vocabulary, ref. 845-01-57, Luminous efficiency (of radiation) (abgerufen am 31. März 2021).
  19. H.-J. Hentschel: Licht und Beleuchtung – Theorie und Praxis der Lichttechnik. 4. Aufl., Hüthig Buch, Heidelberg 1994, ISBN 3-7785-2184-5, S. 37.
  20. International Electrotechnical Commission (IEC): International Electrotechnical Vocabulary, ref. 845-21-089, Luminous efficacy (of a light source) – Lichtausbeute (einer Quelle) (abgerufen am 29. März 2021)

Autor: www.NiNa.Az

Veröffentlichungsdatum: 16 Jul 2025 / 07:11

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Das photometrische Strahlungsaquivalent K displaystyle K englisch luminous efficacy of radiation eines Wellenlangengemisches elektromagnetischer Strahlung ist der Quotient aus dem Lichtstrom Fv displaystyle Phi mathrm v der Strahlung und ihrer Strahlungsleistung Fe displaystyle Phi mathrm e Seine SI Einheit ist Lumen durch Watt lm W Physikalische GrosseName Photometrisches StrahlungsaquivalentFormelzeichen K K l displaystyle K K lambda Grossen und Einheitensystem Einheit DimensionSI lm W 1 M 1 L 2 T3 J Je grosser diese Zahl ist desto grosser ist der fur das Auge nutzbare Lichtstrom bei gegebener Strahlungsleistung einer Lichtquelle Das spektrale photometrische Strahlungsaquivalent K l displaystyle K lambda ist der Quotient aus Lichtstrom und Strahlungsleistung monochromatischer Strahlung der Wellenlange l displaystyle lambda Es gibt unmittelbar die Empfindlichkeit des Auges fur Strahlung der betreffenden Wellenlange an also die Starke des von der Strahlung auf das Auge ausgeubten Lichtreizes bei gegebener Strahlungsleistung Mit seiner Hilfe ist es moglich aus einer gegebenen radiometrischen Grosse deren Wellenlangenverteilung bekannt ist z B Strahlungsleistung Bestrahlungsstarke usw die zugehorige photometrische Grosse Lichtstrom Beleuchtungsstarke usw zu berechnen Das in lm W gemessene photometrische Strahlungsaquivalent ist nicht zu verwechseln mit der ebenfalls in Lumen pro Watt lm W gemessenen Lichtausbeute einer technischen Lichtquelle Das photometrische Strahlungsaquivalent beschreibt wie viele abgegebene Lumen auf jedes Watt der abgegebenen elektromagnetischen Strahlungsleistung der Lichtquelle entfallen Die Lichtausbeute beschreibt wie viele abgegebene Lumen auf jedes Watt der von der Lichtquelle aufgenommenen meist elektrischen Leistung entfallen schliesst also technische Umwandlungsverluste mit ein Der englische Begriff luminous efficacy kann beides bedeuten daher ist luminous efficacy of radiation die genauere Bezeichnung Andererseits ist fur das spektrale photometrische Strahlungsaquivalent auch das Synonym Spektrale Lichtausbeute gebrauchlich Wellenlangenabhangige HellempfindlichkeitDas Auge kann nur einen Teil des elektromagnetischen Spektrums wahrnehmen Es ist fur Gelbgrun am empfindlichsten nimmt Blau und Rot auch bei gleicher Strahlungsleistung mit geringerer Intensitat wahr und ist fur kurzere Wellenlangen als Violett sowie langere Wellenlangen als Tiefrot unempfindlich Aus dem breiten Wellenlangenspektrum elektromagnetischer Strahlung ist der Wellenlangenbereich von etwa 380 bis 780 Nanometern nm sichtbar das heisst Strahlung aus diesem Bereich lost im Auge eine Helligkeitsempfindung aus und wird als Licht wahrgenommen Das Auge ist jedoch nicht fur alle sichtbaren Wellenlangen gleich empfindlich Auf Wellenlangen am Rand des sichtbaren Bereiches ist eine hohere Strahlungsintensitat notig um dieselbe Helligkeitsempfindung zu bewirken als in seiner Mitte Bei einer Wellenlange von 555 nm einer gelb grunen Spektralfarbe entsprechend ist das Auge am empfindlichsten Bei etwa 510 nm grun auf der einen Seite und bei etwa 610 nm orangerot auf der anderen Seite des Maximums erreicht das Auge nur noch die halbe Empfindlichkeit Bei 665 nm der Farbe typischer roter Leuchtdioden betragt die Empfindlichkeit nur 4 5 derjenigen bei 555 nm Bei etwa 380 nm violett bzw 780 nm tiefrot ist die Empfindlichkeit fast Null Wird dem Auge ein Gemisch elektromagnetischer Strahlung verschiedener Wellenlangen angeboten so hangt der erzeugte Helligkeitseindruck von der Empfindlichkeit des Auges fur die im Gemisch enthaltenen Wellenlangen ab Wellenlangen nahe 555 nm tragen stark zum Helligkeitseindruck bei Wellenlangen ausserhalb des sichtbaren Bereichs tragen gar nicht bei Es genugt also nicht anzugeben wie viele Watt an physikalischer Strahlungsleistung eine Lampe aussendet um den von dieser Strahlung erzeugten Helligkeitseindruck zu beschreiben Der in Watt gemessene Strahlungsstrom ist stattdessen fur jede enthaltene Wellenlange mit dem jeweiligen spektralen photometrischen Strahlungsaquivalent des Auges zu gewichten Das Ergebnis ist der in Lumen gemessene Lichtstrom der ein quantitatives Mass fur den auf das Auge ausgeubten Lichtreiz ist Fur die Definition der photometrischen SI Einheiten wurde 1979 festgelegt dass monochromatische Strahlung der Frequenz 540 1012 Hz entspricht in Luft der Wellenlange 555 016 nm und der Strahlungsleistung 1 Watt ein Lichtstrom von 683 lm ist Fur diese Wellenlange betragt das spektrale photometrische Strahlungsaquivalent also 683 lm W Die Strahlungsleistung auf anderen Wellenlangen tragt geringer zum Lichtstrom bei Spektrales photometrisches StrahlungsaquivalentSpektrales photometrisches Strahlungsaquivalent fur Tagsehen K l und fur Nachtsehen K l Tagsehen Das spektrale photometrische Strahlungsaquivalent K l displaystyle K lambda ist der Quotient aus Lichtstrom und Strahlungsleistung im Falle monochromatischer Strahlung der Wellenlange l displaystyle lambda Es gibt also unmittelbar die Empfindlichkeit des Auges bei der betreffenden Wellenlange an und kann als K l displaystyle K lambda Kurve dargestellt werden Oft wird K l displaystyle K lambda als K l Km V l displaystyle K lambda K mathrm m cdot V lambda geschrieben Dabei ist Km displaystyle K mathrm m der so genannte Maximalwert des photometrischen Strahlungsaquivalents Sein Zahlenwert folgt aus der Definition der SI Einheiten und betragt Km 683 lmW displaystyle K mathrm m 683 mathrm frac lm W Die wellenlangenabhangige Kurve V l displaystyle V lambda ist die relative Hellempfindlichkeitskurve welche zwischen 0 und 1 variiert und den Verlauf der Empfindlichkeit fur verschiedene Wellenlangen relativ zum Kurvenmaximum bei 555 nm beschreibt Diese Kurve wurde experimentell bestimmt und ist normativ festgelegt Durch diese Grossen wird die Empfindlichkeit des Auges bei Tagsehen photopischer Bereich beschrieben Nachtsehen Bei Nachtsehen skotopischer Bereich wird die Sehleistung nicht mehr von den Zapfen der Netzhaut geliefert sondern von den Stabchen ubernommen welche eine hohere Empfindlichkeit aufweisen und das Empfindlichkeitsmaximum bei einer anderen Wellenlange als die Zapfen haben In diesem Fall wird die Empfindlichkeit des Auges beschrieben durch K l Km V l displaystyle K lambda K mathrm m cdot V lambda mit dem skotopischen Maximalwert des photometrischen Strahlungsaquivalents Km 1700 lmW displaystyle K mathrm m 1700 mathrm frac lm W und der skotopischen relativen Hellempfindlichkeitskurve V l displaystyle V lambda deren Maximum bei der Wellenlange 507 nm blaugrun liegt Zufalligerweise wird Licht der Wellenlange 555 nm der Wellenlange bei welcher die photopische Kurve K l displaystyle K lambda ihr Maximum hat und die als Referenzwert fur die Festlegung der photometrischen SI Einheiten gewahlt wurde vom photopischen und vom skotopischen Auge mit fast derselben Empfindlichkeit wahrgenommen Die Abweichung betragt nur 3 Da diese Differenz so klein ist wurde beschlossen dass fur skotopische Lichtwahrnehmung dieselbe Referenz genommen wird Die Entsprechung 683 lm 1 W gilt also definitionsgemass gleichermassen fur photopische und skotopische Wahrnehmung von Licht dieser Wellenlange K 555nm K 555nm 683lm W displaystyle K 555 mathrm nm K 555 mathrm nm 683 mathrm lm W Dammerungssehen Fur den Ubergangsbereich zwischen Tagsehen und Nachtsehen den mesopischen Bereich wird interpoliert Vmes m l 1M m mV l 1 m V l displaystyle V mathrm mes m lambda frac 1 M m left mV lambda 1 m V lambda right wobei der Adaptationsfaktor m zwischen 0 und 1 liegt und den Anteil des Tagsehens angibt und M m ein Normierungsfaktor ist der gewahrleistet dass Vmes m den Maximalwert 1 hat Berechnung des photometrischen StrahlungsaquivalentsIst die spektrale d h wellenlangenabhangige Verteilung Xe l displaystyle textstyle frac partial X mathrm e partial lambda einer radiometrischen Grosse Xe displaystyle X mathrm e z B Strahlungsleistung Strahlstarke Bestrahlungsstarke usw gegeben so folgt daraus Xe displaystyle X mathrm e sofort als Xe 0 Xe ldl displaystyle X mathrm e int 0 infty frac partial X mathrm e partial lambda mathrm d lambda Die der radiometrischen Grosse Xe displaystyle X mathrm e entsprechende photometrische Grosse Xv displaystyle X mathrm v z B Lichtstrom Lichtstarke Beleuchtungsstarke usw lasst sich aus dem Spektrum von Xe displaystyle X mathrm e ableiten Zunachst wird das Spektrum von Xv displaystyle X mathrm v bestimmt Dies geschieht durch Bewertung des Spektrums von Xe displaystyle X mathrm e mit der spektralen Empfindlichkeitskurve K l displaystyle K lambda des Auges Es gilt bei jeder Wellenlange Xv ldl K l Xe ldl KmV l Xe ldl displaystyle frac partial X mathrm v partial lambda mathrm d lambda K lambda frac partial X mathrm e partial lambda mathrm d lambda K mathrm m V lambda frac partial X mathrm e partial lambda mathrm d lambda Daraus folgt dann Xv displaystyle X mathrm v selbst als Xv 0 Xv ldl 0 K l Xe ldl Km 0 V l Xe ldl displaystyle X mathrm v int 0 infty frac partial X mathrm v partial lambda mathrm d lambda int 0 infty K lambda frac partial X mathrm e partial lambda mathrm d lambda K mathrm m int 0 infty V lambda frac partial X mathrm e partial lambda mathrm d lambda Das photometrische Strahlungsaquivalent der vorliegenden elektromagnetischen Strahlung ist der Quotient aus Xv displaystyle X mathrm v und Xe displaystyle X mathrm e K XvXe Km 0 V l Xe ldl 0 Xe ldl displaystyle K frac X mathrm v X mathrm e K mathrm m frac int 0 infty V lambda frac partial X mathrm e partial lambda mathrm d lambda int 0 infty frac partial X mathrm e partial lambda mathrm d lambda Das photometrische Strahlungsaquivalent kann also auch aus anderen Paaren photo bzw radiometrischer Grossen bestimmt werden nicht nur Lichtstrom und Strahlungsleistung BeispieleMonochromatische Strahlung Der maximal mogliche Wert des photometrischen Strahlungsaquivalents liegt fur monochromatische Strahlung der Wellenlange 555 nm vor und betragt 683 lm W Fur alle anderen Wellenlangen und fur Wellenlangengemische ist er kleiner Das Licht eines frequenzverdoppelten Nd YAG Lasers erreicht auf 532 nm noch 604 lm W wahrend das eines Helium Neon Lasers auf 633 nm nur noch 160 lm W erzielt Planckscher Strahler Strahlungsleistung eines planckschen Strahlers bei verschiedenen TemperaturenPhotometrisches Strahlungsaquivalent fur plancksche Strahler in Abhangigkeit von der Temperatur Die rechte Skala normiert den Wert auf das maximal mogliche photometrische Strahlungsaquivalent gibt also K Km an Hat das Wellenlangengemisch das Spektrum eines planckschen Strahlers so hangt sein photometrisches Strahlungsaquivalent K von der Temperatur des Strahlers ab Bei geringen Temperaturen wird fast die gesamte Strahlung im Infraroten abgegeben und es ist K 0 Mit beginnender Rotglut wird ein Teil der Ausstrahlung als sichtbares Licht wahrgenommen liegt jedoch noch bei den roten Wellenlangen fur die das Auge wenig empfindlich ist Mit steigender Temperatur und damit einhergehender Verschiebung des Strahlungsmaximums zu kurzeren Wellenlangen gelangt ein immer grosserer Anteil der Ausstrahlung in die Wellenlangenbereiche fur die das Auge besonders empfindlich ist Bei einer Temperatur von 2800 K der Fadentemperatur einer Gluhlampe entsprechend hat der plancksche Strahler ein Strahlungsaquivalent von 15 lm W wobei 6 der Strahlung im sichtbaren Bereich von 400 bis 700 nm ausgestrahlt werden Reale Gluhlampen sind etwas effizienter und erreichen 15 lm W schon bei etwa 2500 K weil sie keine idealen planckschen Strahler sind und im Infraroten vergleichsweise weniger Strahlung abgeben Bei einer Temperatur von 5778 K der Oberflachentemperatur der Sonne entsprechend hat der plancksche Strahler ein Strahlungsaquivalent von 93 lm W und 37 seiner Ausstrahlung fallen in den sichtbaren Bereich von 400 bis 700 nm Bei einer Temperatur von 6640 K erreicht der plancksche Strahler mit 96 1 lm W das fur plancksche Strahlung maximal mogliche photometrische Strahlungsaquivalent Bei einer weiteren Steigerung der Temperatur verschieben sich immer grossere Anteile der Ausstrahlung ins nicht sichtbare Ultraviolette und das photometrische Strahlungsaquivalent nimmt wieder ab Weisses Licht Wellenlangengemische die als weiss wahrgenommen werden und keine Anteile ausserhalb des sichtbaren Spektralbereiches haben naherungsweise das Spektrum eines Schwarzen Korpers der Temperatur der Sonnenoberflache das an den Randern des sichtbaren Bereichs abgeschnitten ist erzielen je nach gewunschter Farbtemperatur und dem Farbwiedergabeindex photometrische Strahlungsaquivalente zwischen etwa 250 und 370 lm W Kunstliche Lichtquellen Exemplarisch fur moderne sparsame Lichtquellen seien folgende Laborergebnisse genannt Eine Kompaktleuchtstofflampe 16 Watt 900 Lumen Lichtausbeute also 56 lm W erreichte unmittelbar nach dem Einschalten ein photometrisches Strahlungsaquivalent von 283 lm W und im warmen Betriebszustand 349 lm W Ein Vergleich der Lichtausbeute mit dem Strahlungsaquivalent zeigt dass in diesem Fall offenbar nur 56 349 16 der aufgenommenen elektrischen Leistung in elektromagnetische Strahlungsleistung umgesetzt wurden Zwei LED Lampen mit den Farbtemperaturen 3000 K und 6500 K wiesen die Strahlungsaquivalente 341 lm W bzw 287 lm W auf Die weisse Hintergrundbeleuchtung der Displays von zwei Laptops welche Leuchtstoffrohren bzw LEDs als Lichtquelle benutzten lag bei 317 lm W bzw 293 lm W Diese kunstlichen Quellen beschranken ihre Spektren im Wesentlichen auf den sichtbaren Bereich im Gegensatz zu Gluhlampen und erreichen daher im Allgemeinen photometrische Strahlungsaquivalente von etwa 250 bis 350 lm W obwohl ihre Lichtspektren sich im Detail teilweise deutlich voneinander unterscheiden konnen Naturliche Lichtquellen Das Wellenlangengemisch des Tageslichts ohne direkte Sonnenstrahlung hat ein photometrisches Strahlungsaquivalent von etwa 125 lm W das der Sonne liegt zwischen knapp 20 lm W tiefstehende Sonne und etwa 100 lm W Sonne im Zenit Das photometrische Strahlungsaquivalent des Sonnenlichts ausserhalb der Erdatmosphare betragt 98 lm W Licht mit dem Spektrum der tageslichtahnlichen Normlichtart D65 erreicht 110 lm W Andere Lichtempfanger Neben dem menschlichen Auge gibt es auch andere Empfanger die mit ihren jeweils eigenen Empfindlichkeitskurven auf Licht reagieren So etwa photographische Filme die mit Schwarzung reagieren Haut die mit Sonnenbrand auf UV Strahlung reagiert Pflanzen die Licht zur Photosynthese nutzen siehe Photosynthetisch aktive Strahlung Andere Masse des NutzeffektsOptischer Nutzeffekt Der optische Nutzeffekt O displaystyle O einer Strahlung ist der Quotient aus der im sichtbaren Bereich ausgestrahlten Strahlungsleistung zur gesamten Strahlungsleistung O 380 nm780 nm Fe ldl 0 Fe ldl displaystyle O frac int mathrm 380 nm mathrm 780 nm frac partial Phi mathrm e partial lambda mathrm d lambda int 0 infty frac partial Phi mathrm e partial lambda mathrm d lambda Visueller Nutzeffekt Der visuelle Nutzeffekt ergibt sich aus dem optischen Nutzeffekt durch Bewertung der im sichtbaren Bereich gelegenen Strahlungsleistung mit der relativen Hellempfindlichkeitskurve V l displaystyle V lambda V 0 V l Fe ldl 0 Fe ldl 1KmFvFe KKm displaystyle V frac int 0 infty V lambda frac partial Phi mathrm e partial lambda mathrm d lambda int 0 infty frac partial Phi mathrm e partial lambda mathrm d lambda frac frac 1 K mathrm m Phi mathrm v Phi mathrm e frac K K mathrm m Die Grossen O displaystyle O und V displaystyle V sind Quotienten aus zwei Leistungsgrossen und stellen daher dimensionslose in Prozent angebbare Wirkungsgrade dar Das photometrische Strahlungsaquivalent hingegen ist der Quotient einer photometrischen und einer radiometrischen Grosse und daher kein Wirkungsgrad Lichtausbeute Hauptartikel Lichtausbeute Die Lichtausbeute hv displaystyle eta mathrm v einer Lampe ist der Quotient aus dem von der Lampe abgegebenen Lichtstrom Fv displaystyle Phi mathrm v und der von ihr aufgenommenen Leistung P displaystyle P hv Km 0 V l Fe ldlP FvP displaystyle eta mathrm v frac K m int 0 infty V lambda frac partial Phi mathrm e partial lambda mathrm d lambda P frac Phi mathrm v P Sie ist das Produkt aus der Strahlungsausbeute he displaystyle eta mathrm e Anteil der aufgenommenen Leistung der als Strahlung abgegeben wird und dem photometrischen Strahlungsaquivalent AnmerkungenGenaugenommen musste man drei Wellenlangen unterscheiden a lm die Wellenlange bei der K ihr Maximum hat Km 683 0016 lm W Diese Wellenlange wurde vom CIPM auf exakt 555 nm definiert b lcd die Wellenlange die als Referenz fur die Definition der SI Einheiten gewahlt wurde und die der Frequenz 540 1012 Hz entspricht lcd 555 016 nm in Luft hier haben K lcd und K lcd definitionsgemass den Wert 683 lm W c die Wellenlange bei der photopisches und skotopisches Sehen die gleiche Empfindlichkeit haben 555 80 nm Diese drei Wellenlangen unterscheiden sich aber kaum voneinander Die Wahrnehmung dieses objektivierbaren physikalischen Lichtreizes als subjektive Helligkeitsempfindung mit ihren Anpassungs Kontrast und sonstigen wahrnehmungsphysiologischen Effekten ist nicht mehr Thema der Photometrie Seit der Revision des Internationalen Einheitensystems vom 20 Mai 2019 gilt diese Festlegung direkt zuvor war sie indirekt uber die Definition der Basiseinheit Candela formuliert Der Zahlenwert von 683 wurde gewahlt damit die Einheit Candela bei ihrer Neudefinition 1979 moglichst unverandert blieb WeblinksBIPM Rapport BIPM 2019 05 Principles governing photometry 2nd ed PDF 1 01 KiB Bericht des BIPM von 2019 mit Hellempfindlichkeitskurven als TabellenEinzelnachweiseInternational Electrotechnical Commission IEC International Electrotechnical Vocabulary ref 845 21 090 Luminous efficacy of radiation for a specified photometric condition Photometrisches Strahlungsaquivalent fur eine spezifizierte photometrische Bedingung abgerufen am 30 Marz 2021 Das Internationale Einheitensystem SI Deutsche Ubersetzung der BIPM Broschure Le Systeme international d unites The International System of Units 8e edition 2006 In PTB Mitteilungen Band 117 Nr 2 2007 Online PDF 1 4 MB Fussnote auf Seite 17 die spektrale Lichtausbeute einer monochromatischen Strahlung ist nur bei der Frequenz 540 1012 Hertz unabhangig vom Adaptationsgrad und wird dort zu 683 Lumen durch Watt festgelegt Der Wert beim Maximum photopischer Bewertung ist Km 683 0016 lm W Der entsprechende Wert beim Maximum skotopischer Bewertung ist K m 1700 06 lm W Der Rapport BIPM 2019 05 nennt einen Wert von 1700 13 Tabelle 4 BIPM Rapport BIPM 2019 05 Tabelle 1 V 510 nm 0 503 V 610 nm 0 503 BIPM Rapport BIPM 2019 05 Tabelle 1 V 665 nm 0 04458 Resolution 3 of the 16th CGPM SI unit of luminous intensity candela Bureau International des Poids et Mesures 1979 abgerufen am 3 April 2023 englisch Resolution 1 of the 26th CGPM On the revision of the International System of Units SI Bureau International des Poids et Mesures 2018 abgerufen am 12 April 2021 englisch siehe auch SI Broschure Kapitel 2 2 BIPM Rapport BIPM 2019 05 Kapitel 6 3 und Tabelle 2 Protokoll der 16 Generalkonferenz fur Mass und Gewicht 1979 Seite 57 58 abgerufen am 28 Marz 2020 franzosisch Comite International des Poids et Mesures Proces verbaux des seances 66e session 2e serie 1977 S 130 f bipm org PDF 7 4 MB La nouvelle definition est concue pour assurer la continuite de l unite pour les grandeurs photopiques si l on veut qu elle s applique aussi a l unite pour les mesures scotopiques comme c est le cas de la definition actuelle alors l echelle de mesure scotopique changera d environ 3 Toutefois on accepte finalement que la valeur de 683 lm W s applique indifferemment aux grandeurs photopiques scotopiques et mesopiques Das CCPR Comite Consultatif de Photometrie et Radiometrie ist das zustandige Beratungsgremium des Internationalen Komitees fur Mass und Gewicht CIPM W R Blevin B Steiner Redefinition of the Candela and the Lumen In Metrologia 11 1975 S 97 104 doi 10 1088 0026 1394 11 3 001 H J Hentschel Licht und Beleuchtung Theorie und Praxis der Lichttechnik 4 Aufl Huthig Buch Heidelberg 1994 ISBN 3 7785 2184 5 S 27ff T W Murphy Jr Maximum Spectral Luminous Efficacy of White Light In Journal of Applied Physics 111 2012 104909 doi 10 1063 1 4721897 DIN 5034 Tageslicht in Innenraumen Teil 2 Grundlagen Beuth Verlag Berlin 1985 S Darula R Kittler C A Gueymard Reference luminous solar constant and solar luminance for illuminance calculations In Solar Energy Volume 79 Issue 5 November 2005 S 559 565 doi 10 1016 j solener 2005 01 004 Fur die Standard Hellempfindlichkeitskurve V l 97 6019325 lm W fur die 1988 modifizierte Hellempfindlichkeitskurve VM l 98 1685089 lm W D L MacAdam Color Measurement Theme and Variations 2nd ed Springer Berlin Heidelberg 1985 ISBN 978 3 540 15573 7 S 105 Es wird angenommen dass die Strahlungsleistung fur langere Wellenlangen als 830 nm bis dort ist das Spektrum definiert Null ist H J Hentschel Licht und Beleuchtung Theorie und Praxis der Lichttechnik 4 Aufl Huthig Buch Heidelberg 1994 ISBN 3 7785 2184 5 S 39ff H J Hentschel Licht und Beleuchtung Theorie und Praxis der Lichttechnik 4 Aufl Huthig Buch Heidelberg 1994 ISBN 3 7785 2184 5 S 38 International Electrotechnical Commission IEC International Electrotechnical Vocabulary ref 845 01 57 Luminous efficiency of radiation abgerufen am 31 Marz 2021 H J Hentschel Licht und Beleuchtung Theorie und Praxis der Lichttechnik 4 Aufl Huthig Buch Heidelberg 1994 ISBN 3 7785 2184 5 S 37 International Electrotechnical Commission IEC International Electrotechnical Vocabulary ref 845 21 089 Luminous efficacy of a light source Lichtausbeute einer Quelle abgerufen am 29 Marz 2021

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