Ratgeber
Licht ist eine Strahlung innerhalb des elektromagnetischen Spektrums. Sichtbares Licht wird üblicherweise als Wellenlängen im Bereich von rund 380 bis 780 Nanometer definiert. Es liegt zwischen dem unsichtbaren Infrarot (IR) und dem ebenfalls unsichtbaren Ultraviolett (UV). Zur Lichtmessung existieren unterschiedlichste Verfahren und Geräte, zusammengefasst unter dem Begriff Photometrie. Sie beziehen sich auf die physikalischen Grössen Lichtstärke, Lichtstrom, Beleuchtungsstärke und Leuchtdichte. In diesem Ratgeber machen wir Sie mit den wichtigsten Beleuchtungsmessgeräten wie dem Luxmeter vertraut, erklären ihre Funktion und ihre Einsatzbereiche.
Funktionsprinzip
Moderne Messgerät für den Lux-Wert arbeiten nach dem Prinzip einer Gleichstrom- oder photovoltaischen Zelle: Ein integrierter Schaltkreis empfängt eine bestimmte Lichtmenge und wandelt sie in ein analoges elektrisches Signal um. Dieses Signal wird durch die Bewegung einer Nadel, das Aufleuchten von LEDs oder die Anzeige einer Zahl in der LCD-Anzeige visualisiert. Ein mit einem Ohmmeter verbundener Fotowiderstand würde theoretisch die gleichen Ergebnisse für den Lux-Wert liefern. Mit einem Spektralkorrekturfilter wird verhindert, dass energiereichere Farbanteile die Messung verfälschen.
Verwendung
Das Luxmeter wurde zuerst von Fotografen oder Kameraleuten sowie von Lichtdesignern als Lux-Belichtungsmesser verwendet. Zunehmend greifen aber auch Energiespezialisten zum Lux-Messgerät, beispielsweise zur Optimierung der Innen- oder der Aussenbeleuchtung. Im Umweltschutz dienen Luxmeter zur quantitativen Indizierung der Lichtverschmutzung oder des Lichteinfalls, um diese durch angepasste Beleuchtungsmaterialien und -strategien zu reduzieren. In industriellen Bereich lässt sich mit einem Luxmeter feststellen, ob beispielsweise Arbeitnehmer über die für ihren Arbeitsplatz erforderliche Beleuchtung verfügen.
Farbmessgeräte
Farbmessgeräte sind mit unterschiedlichen Bezeichnungen im Handel. Die geläufigsten sind Photometer, Spektrometer, Spektroskope, Spektralphotometer, Spektroradiometer, Gitterspektrometer, Colorimeter oder Farbanalysegeräte. Allen gemeinsam ist ein eingebauter oder separater Sensor für den RGB-Farbraum, oft kombiniert mit einer neutralweissen Lichtquelle zur Reflexionsmessung.
Funktion
Farbmessgeräte mit hoher Genauigkeit arbeiten sowohl passiv als auch aktiv. Bei der passiven Farbmessung messen sie die vom Objekt reflektierte Lichtstrahlung – das so genannte Absorptionsspektrum – über einen internen oder externen Sensor. Dieser besteht im Wesentlichen aus Fotodioden, Halbleiterdetektoren oder Fotomultipliern. Hinzu kommen Farbfilter, Prismen oder Gitter zur Trennung der additiven Grundfarben Rot, Grün und Blau. Die gemessenen Werte sind unmittelbar vom Farbspektrum der Lichtquelle abhängig. Bei der aktiven Farbmessung erzeugt eine Lichtquelle eine neutral-weisse Strahlung, die vom (farbigen) Objekt reflektiert und gemessen wird. Viele Geräte können auch das Emissionsspektrum der Lichtquelle analysieren und liefern darüber hinaus Werte wie Beleuchtungsstärke, Farbtemperatur, Farbwertanteile und Farbreinheit. Teilweise messen sie auch die Flicker-Frequenz von Leuchtstoffröhren.
Verwendung
Farbmessgeräte sind immer dann nötig, wenn Farben objektiv beurteilt werden müssen. Das gilt beispielsweise für Druckfachleute, Designer, Innenarchitekten oder Lichtgestalter. Aber auch im wissenschaftlichen Bereich sind Farbmessgeräte unentbehrlich geworden, dazu zählen zum Beispiel Anwendungen in biochemischen Laboren oder in der Forensik. Da inzwischen viele Geräte mit Schnittstellen wie USB oder Bluetooth ausgerüstet sind, lassen sich die ermittelten Farbwerte für Dokumentationen oder zur weiteren Bearbeitung auf Datenlogger, PCs oder Tablets übertragen.
Zu modernen Beleuchtungsmessgeräten zählen auch Systeme, für die es vor einigen Jahren noch gar keinen Bedarf gab. Dazu zählen beispielsweise Solarenergie-Messgeräte.
Diese Tester ermitteln die von der Sonne abgestrahlte Energie und berechnen daraus die Gesamtleistung, den Effizienzgrad und die optimale Ausrichtung von Solarkraftanlagen.
Immer wichtiger werden auch Messgeräte für ultraviolette Strahlung. Im Prinzip wie ein passives Farbmessgerät oder ein Luxmeter aufgebaut, ist es für die Detektion elektromagnetischer Strahlung im Bereich 290 bis 390 Nanometer Wellenlänge optimiert. Erfasst sind damit UV-A- und UV-B-Strahlen.
Verwandt mit solchen UV-Messern sind Luxmeter für den sichtbaren Spektralbereich 400 bis 700 Nanometer. Sie messen allerdings nicht die Beleuchtung in Lux an sich, sondern die in der Strahlung für Pflanzen verwertbaren Anteile, also den für die Photosynthese verantwortlichen Teil.
Ein solches Quantum-Meter genanntes Gerät hilft in der Kulturführung unter Glas und im Service-Bereich bei der Innenraumbegrünung.