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Grundlagen

Im Folgenden sollen einige Grundlagen und –begriffe erläutert und näher definiert werden, die im Bereich der Lichtimmissionen eine Rolle spielen.

Spektrale Helligkeitsempfindlichkeit des menschlichen Auges

Lichtwellen sind elektromagnetische Wellen. Die Wellenlängen des sichtbaren Lichts liegen im Bereich von etwa 400 Nanometern (nm) bis 750 nm. Dabei ist das menschliche Auge jedoch nicht für alle Wellenlängen in diesem Bereich gleich empfindlich. Der Maximalwert der Sichtbarkeit liegt beim Menschen am Tag bei etwa 555 nm, also im gelb-grünen Farbbereich. Bei Dunkelheit verschiebt sich die Empfindlichkeit des Auges hingegen in den kurzwelligen Bereich, das Maximum liegt dann bei 507 nm. Am unempfindlichsten reagiert das menschliche Auge auf rote und violette Farbtöne.

Diagramm der spektralen Helligkeitsempfindlichkeit des menschlichen Auges

Spektrale Helligkeitsempfindlichkeit des menschlichen Auges (Quelle: Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie)

Lichtausbreitung

Licht breitet sich geradlinig aus. Aus diesem Grund ergibt sich hinter einem angeleuchteten Gegenstand ein Schatten. Da der Lichtstrom an den Rändern des Gegenstandes gebeugt wird, findet jedoch keine vollständige Abdunkelung statt.

Beleuchtungsstärke

Die Beleuchtungsstärke (kurz: E) definiert den Lichtstrom, der auf eine bestimmte Fläche trifft.

Umgangssprachlich ist die Beleuchtungsstärke das Maß für die Helligkeit, mit der eine Fläche ausgeleuchtet wird (zum Beispiel eine Arbeitsfläche, eine Fensterebene, ein Fußballfeld).

Die Maßeinheit für die Beleuchtungsstärke ist Lux (lx).

An einem sonnigen Sommertag kann die natürliche Beleuchtungsstärke bis zu 100.000 lx betragen, an trüben Wintertagen reduziert sie sich auf etwa 3.000 lx. Im Vergleich dazu verursacht das Licht des Vollmonds Beleuchtungsstärken zwischen 0,25 lx und 1 lx – abhängig vom Einfallswinkel.

Leuchtdichte

Die Leuchtdichte L ist der in einem bestimmten Raumwinkel ausgestrahlte Lichtstrom (Lichtstärke) einer Strahlungsquelle bezogen auf die „gesehene“ Fläche dieser Lichtquelle.

Umgangssprachlich ist die Leuchtdichte das Maß für den Helligkeitseindruck des Auges von einer leuchtenden oder beleuchteten Fläche, also ein Maß für die »gesehene« Helligkeit. Das menschliche Auge empfindet Leuchtdichteunterschiede als Helligkeitsunterschiede.

Die Maßeinheit für die Leuchtdichte ist Candela pro Fläche (cd/m²).

Lampe

Eine Lampe wird als Gerät zur Erzeugung von Licht aus elektrischer Energie definiert.

Dazu gehören die so genannten Temperaturstrahler, wie zum Beispiel Glühlampen, die neben Licht- auch Wärmeenergie erzeugen, und die Entladungslampen, die zur Lichterzeugung eine Gasentladung verwenden. Entladungslampen werden je nach bestehenden Druckverhältnissen wiederum in Niederdrucklampen (zum Beispiel Leuchtstoffröhren) und Hochdrucklampen (zum Beispiel Halogen-Metalldampflampen, Quecksilberdampflampen) unterteilt.

Von der Art der Lampe hängen der Lichtstrom (Leistung) und die Lichtfarbe (Wellenlängenbereich) ab.

Leuchte

Eine Leuchte wird als Gehäuse zur Halterung der Lampe definiert. Dabei bestimmen die Form der Leuchte und gegebenenfalls der Reflektor in der Leuchte, wie das Licht verteilt wird.