Netzstörungen – Ursachen, Auswirkungen, Abhilfen · • Qualitätssicherung bei Lampen- und...
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{Filename} Klaus-Peter Richter – 13.12.2012 1
Spektrales Lichtmessgerät – Das handliche Lichtlabor
MAVOSPEC
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MAVOSPEC - Die Komplettlösung
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MAVOSPEC – Messgrößen
MAVOSPEC vereint einzigartig die Leistungsfähigkeit eines High End Spektrometers in einem
tragbaren Messgerät mit intuitiver Touch Screen Bedienung und hochauflösendem Farbdisplay.
Vielseitige Applikationen
• Überwachung von Arbeitsstätten, behördlichen Vorschriften
• Planung, Bau, Kontrolle, Reparatur und Wartung von Beleuchtungsanlagen
• Qualitätssicherung bei Lampen- und Leuchtenherstellern
• Forschung und Entwicklung in lichttechnischen Betrieben
Messgrößen
• Beleuchtungsstärke [lx] – Lux
• Farbkoordinaten nach CIE 1931 (x,y), CIE 1960 (u,v) und CIE 1976 (u‘,v‘)
• Farbtemperatur CCT nach CIE 13.3
• Farbwiedergabeindex Ra (R1…R14) – Color Rendering Index nach CIE
• Peakwellenlänge [nm]
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MAVOSPEC – Messgrößen mit Zubehör
MAVOSPEC + MAVOSPHERE
• Lichtstrom [lm] – Lumen
• Strahlungsleistung [mW] – Watt
MAVOSPEC + MAVOPROBE
• Leuchtdichte [cd/m²] in Distanz- oder Aufsatzmessung
MAVOSPEC + GL SpectroSoft
• Dominante Wellenlänge
• Farbortfehler
• Lichtstärke
• Metamerie Indizes
• Transmission und Reflexion
• Binning von LEDs
• Abnahme von Abmusterungsplätzen nach ISO3664
• MacAdam Ellipsen
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MAVOSPEC – Technische Daten
Technische Daten:
• Spektralbereich 340–750 nm oder 640-1100 nm
• Sensor CMOS, Bildsensor, 256 Bit
• Physikalische Auflösung 1,7 nm / 1,8 nm
• Reproduzierbarkeit Wellenlänge 0,5 nm
• Integrationszeit 5 ms bis 100 s
• A/D Wandler 16 Bit
• Signal-Rauschabstand 1000:1
• Streulicht 2*10E-3
• Halbwertbandbreite FWHM 12 nm
• Radiometrische Genauigkeit 4 %
• Messunsicherheit Farbort 0,0015
• Flicker Kompensation
• Temperatursensor und automatische Nullpunktkorrektur
• hohe Empfindlichkeit und präzise Kalibrierung
• hervorragende Rauschunterdrückung
• automatische Erkennung des Zubehörs und Verwendung zugehöriger Kalibrierdaten
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MAVOSPEC – Schnittstellen & Speicher
Schnittstellen & Speicher:
• USB USB 2.0
• Wi-Fi 802.11 b/g
• Bluetooth in Vorbereitung
• SD-Kartenschacht Micro SD
• Messwertspeicher Auto / 4 GB MicroSD
• Datenformat XML
• Stecker für Lichtwellenleiter Optional SMA905D
Sonstiges:
• Betriebssystem Android
• Energieversorgung über USB < 640 mA
• Netzadapter Steckernetzteil 100-240 V, 50/60 Hz, 0,15A
Ausgang 5 V, 1 A
• Batterie / Akku Li-Ion Akku 1400 mAh, fest eingebaut
• Akku-Betriebsdauer ca. 6 h
• Ladezeit mit Netzteil / USB ca. 2 h
• Betriebstemperatur 5°- 35°C
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MAVOSPHERE 48
Ulbricht Kugel zur Messung des Lichtstromes [lm] und der Strahlungsleistung [mW]
von einzelnen LEDs, auf Leiterplatten installierter LEDs oder kleinformatiger Lichtquellen.
Applikationen:
• Wareneingangs- und Qualitätskontrolle von LEDs verschiedenen Anbieter
• Binning, d.h. Auswahl von Farb- und Helligkeitsgruppen
• Messung faseroptischer Quellen aller Art wie z.B. Endoskopen
• Kalibrierung von Leuchten die aus mehreren LEDs bestehen
• Prüfung von Diffussoren oder Optiken, die auf LEDs installiert werden
• Überwachung von Veränderungen des Spektrums, der Farbe oder des Lichtstroms
Messgrößen
• Lichtstrom [lm] und Strahlungsleistung [mW]
• Farbkoordinaten nach CIE 1931 (x,y), CIE 1960 (u,v) und CIE 1976 (u‘,v‘)
• Farbtemperatur CCT nach CIE 13.3
• Farbwiedergabeindex Ra (R1…R14) – Color Rendering Index nach CIE
• Color Peak [nm]
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MAVOSPHERE 205
Ulbricht Kugel 205 mm zur Messung des Lichtstromes [lm] und der Strahlungsleistung [mW] von mittelgroßen LED Moduln oder LED Retrofits.
Applikationen:
• Messung von mittelgroßen LED Moduln
• Messung von LED Retrofit Leuchtmitteln
• Prototypenentwicklung oder Eingangskontrolle zur Qualitätssicherung
Besondere Eigenschaften:
• CIE 127:2007 konforme LED Messung, 2π über Porteingang 50 mm oder 4π über Zentrum
• Hilfslichtquelle (weiße LED) zur Kompensation der Selbstabsorption
• Universeller Halter für den Prüfling
Messgrößen
• Absoluter und partieller Lichtstrom [lm], Strahlungsleistung [mW]
• Farbort nach CIE 1931 (x,y), CIE 1960 (u,v) und CIE 1976 (u‘,v‘)
• Farbtemperatur CCT nach CIE 13.3
• Farbwiedergabeindex Ra (R1…R14) – Color Rendering Index
• Color Peak [nm]
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MAVOSPHERE 500
Ulbricht Kugel 500 mm zur Messung des Lichtstromes [lm] und der Strahlungsleistung [mW]
von LED Retrofits und kleinen Leuchten.
Applikationen:
• Messung von LED Retrofits
• Messung von kleinen Leuchten
• Prototypenentwicklung oder Eingangskontrolle zur Qualitätssicherung
Besondere Eigenschaften:
• Hilfslichtquelle (weiße LED) zur Kompensation der Selbstabsorption
• Universeller Halter für den Prüfling
Messgrößen
• Lichtstrom [lm] und Strahlungsleistung [mW]
• Farbort nach CIE 1931 (x,y), CIE 1960 (u,v) und CIE 1976 (u‘,v‘)
• Farbtemperatur CCT nach CIE 13.3
• Farbwiedergabeindex Ra (R1…R14) – Color Rendering Index
• Color Peak [nm]
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MAVOSPHERE 1100
Ulbricht Kugel 1100 mm zur Messung des Lichtstromes [lm] und der Strahlungsleistung [mW]
von größeren LED Moduln, kompletten Leuchten und Lampen.
Applikationen:
• Messung von größeren LED Moduln
• Messung von kompletten Leuchten und Lampen
• Bestimmung der Leuchtkraft und Lichtausbeute von Lampen
Besondere Eigenschaften:
• Hilfslichtquelle (weiße LED) zur Kompensation der Selbstabsorption
• Universeller Halter für den Prüfling
Messgrößen
• Lichtstrom [lm] und Strahlungsleistung [mW]
• Farbort nach CIE 1931 (x,y), CIE 1960 (u,v) und CIE 1976 (u‘,v‘)
• Farbtemperatur CCT nach CIE 13.3
• Farbwiedergabeindex Ra (R1…R14) – Color Rendering Index
• Color Peak [nm]
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MAVOSPHERE 2000
Ulbricht Kugel 2000 mm zur Messung des Lichtstromes [lm] und der Strahlungsleistung [mW]
von größeren LED Moduln, kompletten Leuchten und Lampen.
Applikationen:
• Messung von großen LED Moduln
• Messung von kompletten Leuchten und Lampen
• Bestimmung der Leuchtkraft und Lichtausbeute von Lampen
Besondere Eigenschaften:
• Hilfslichtquelle (weiße LED) zur Kompensation der Selbstabsorption
• Universeller Halter für den Prüfling
Messgrößen
• Lichtstrom [lm] und Strahlungsleistung [mW]
• Farbort nach CIE 1931 (x,y), CIE 1960 (u,v) und CIE 1976 (u‘,v‘)
• Farbtemperatur CCT nach CIE 13.3
• Farbwiedergabeindex Ra (R1…R14) – Color Rendering Index
• Color Peak [nm]
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MAVOPROBE 1.0
Mit der MAVOPROBE 1.0 kann die Leuchtdichte [cd/m²] sowohl in Aufsatz- als auch in
Distanzmessung erfasst werden..
Applikationen:
• Messung von Displays – LED, Plasma
• Messung von OLEDs
• Messung von leuchtenden oder reflektierenden Flächen
• Überprüfung von Projektoren
• Kalibrierung von Displays
Messgrößen
• Leuchtdichte [cd/m²]
• Farbort nach CIE 1931 (x,y), CIE 1960 (u,v) und CIE 1976 (u‘,v‘)
• Farbtemperatur CCT nach CIE 13.3
• Farbwiedergabeindex Ra (R1…R14) – Color Rendering Index
• Color Peak [nm]
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GL SpectroSoft Basic - Basisfunktionen
GL SpectroSoft ist eine optionale, intuitiv bedienbare Auswertesoftware mit umfangreichen
Messfunktionen zur Spektralanalyse von Lichtquellen sowie Transmissions- und Reflexions-
messung. Sowohl spektrale Messwerte aus dem MAVOSPEC mit jeweiligem Zubehör als
auch extern erzeugte Spektren sind nach aktuellen CIE Normen auswertbar.
• Spektrale Leistungsverteilung – Grafische Anzeige des Spektrums mit Skalierungs-
funktion und Farbzuordnung zu Wellenlängen
• Tabellarische Messwertanzeige – Tabelle mit spektralen Daten in nativer oder
berechneter 1 nm, 2 nm, 5 nm Schrittweite
• Auswertung der Spektren – Berechnung von lichttechnischen und farbmetrischen
Größen, Farbort (XYZ; x,y; u´v´; CIELab), korrelierende Farbtemperatur, Farbortfehler,
Peakwellenlänge und Wert, dominante Wellenlänge, Farbwiedergabeindex Ra und
Einzelindizes R1 bis R14
• Anzeige des Farborts - in der CIE Normfarbtafel , CIE 1931 [x,y], CIE 1960 [u,v] oder
CIE 1976 [u‘, v‘] bei auswählbarem 2° oder 10° Normbeobachter
• Lichttechnische Grundgrößen – je nach angeschlossenem Zubehör wird
Beleuchtungsstärke, Leuchtdichte oder Lichtstrom aus dem Spektrum berechnet.
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GL SpectroSoft Basic - Basisfunktionen
• Personalisiertes Messprotokoll – kann für Dokumentationszwecke von der gerade
angezeigte Messung als HTML Seite erstellt werden.
• Fernsteuerung und Datenübernahme – des MAVOSPEC über USB oder WiFi
Schnittstelle. Einzelne, kontinuierliche oder intervall-gesteuerte Messungen werden
unterstützt.
• Universelle Austausch von Spektren – extern erzeugte Spektren können aus TXT
Dateien importiert und dann ausgewertet werden. Interne Daten können über TXT
Dateien oder Clipboard exportiert und mit anderen Anwendungen weiterverarbeitet
werden.
• Individuell gestaltbarer Desktop – einzelne Fenster können beliebig angeordnet,
skaliert, zusammengestellt und als Konfiguration abgelegt werden.
• Internationaler Einsatz – Menüführung umschaltbar zwischen den Sprachen Deutsch,
Englisch, Französisch, Italienisch und Polnisch.
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GL SpectroSoft Pro - Zusatzfunktionen
• Binning von Leuchtdioden – mit dem eingebauten Editor können Helligkeits- und
Farbbins festgelegt werden. Bei der Messung einzelner LEDs werden diese in die
definierten Klassen eingeteilt.
• Metamerie Indizes – werden für den UV und VIS Bereich ermittelt.
• Abnahme von Abmusterungsplätzen – die nach ISO 3664 erforderlichen Messgrößen
werden in einem Prüfablauf ermittelt und ein Abnahmeprotokoll erstellt.
• Lichtstärke (cd) – Berechnung der Lichtstärke über die Beleuchtungsstärkemessung mit
Standarddiffusor und Vorgabe des Abstand.
• Transmission und Reflexion – von optischen Komponenten kann mit einer externen
Lichtquelle und optischen Messzubehör realisiert werden.
• Messwerte auf einen Blick – auswählbare Messgrößen können in einem speziellen
Fenster angezeigt werden.
• Übersichtlicher Vergleich – auswählbare Messgrößen verschiedener Messungen
können in einer Tabelle zusammengefasst und in einem speziellen Fenster angezeigt
werden.
• MacAdam Ellipsen – in Vorbereitung
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Was kann gemessen werden?
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Die Beleuchtungsstärke gibt an mit welcher Intensität eine Fläche beleuchtet wird.
Sie beträgt ein Lux, wenn der Lichtstrom von einem Lumen die Fläche eines Quadratmeters
gleichmäßig ausleuchtet. Dies entspricht etwa einer normalen Kerzenflamme im Abstand von
einem Meter.
Das Quadratische Abstandsgesetz
besagt, dass die Beleuchtungsstärke
umgekehrt proportional zum Quadrat
der Entfernung abnimmt.
Die Beleuchtungsstärke wird auf horizontalen und vertikalen Flächen gemessen. Sie gibt
jedoch nicht den Helligkeitseindruck eines Raums wieder, da dieser von den Reflexionseigen-
schaften der Raumflächen abhängt. Ein weißer Raum erscheint heller als ein dunkler Raum.
Bei normaler Beleuchtung wird in der Regel keine gleichmäßige Lichtverteilung erreicht,
deshalb beziehen sich Angaben in Normen meist auf eine mittlere Beleuchtungsstärke.
Sie wird als gewichtetes arithmetisches Mittel aller Beleuchtungsstärken im Raum berechnet.
Beleuchtungsstärke E [lux, lx]
Horizontal
Ve
rtik
al
Bewertet
mit V(λ)
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Die Beleuchtungsstärke wird bei der Planung und Installation von Beleuchtungsanlagen,
deren Überprüfung und Überwachung sowie zur Einhaltung der Beleuchtungsverhältnissen
aus hygienischen, physiologischen, psychologischen oder Sicherheitsgründen benötigt.
Die Geltungsbereiche, Begriffe, Aufgaben, Anforderungen und praktische Richtlinien
sind weitgehend durch Normen festgelegt.
Überwachung von Arbeitsstätten und öffentlicher Gebäude
Einhaltung von Arbeitsstättenverordnung, berufsgenossenschaftlichen Regeln,
behördlichen Vorschriften
Reparatur und Wartung in Produktionseinrichtungen, Büros und Krankenhäusern
Kontrolle von Lichtquellen der Straßenbeleuchtungen
Überwachung von Sport- und Parkanlagen
Qualitätssicherung bei Leuchtmittel- und Lampenherstellern
Planung von Beleuchtungseffekten durch Licht-Designer und Architekten
Einhaltung der Beleuchtungsstärke in Agrar- und Forstwirtschaft
Forschung und Entwicklung in lichttechnischen Betrieben
Beleuchtungsstärke - Applikationen
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Kosinus-Korrektur des Messkopfs
Die Helligkeit einer planen Messfläche ist proportional dem Kosinus des Lichteinfallswinkels.
Dieser Zusammenhang wird bei der Bewertung durch den Empfänger berücksichtigt. Die zu-
lässige Abweichung von der Idealkurve ist in DIN 5032 definiert und dient zur Klassifizierung
des Messgeräts.
Messkopf
DIN 5032
Cos-getreue Bewertung f2
Klasse A < 1,5%
Klasse B < 3%
Klasse C < 6%
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Empfindlichkeit des Auges V(λ)
DIN 5032
V(λ) Anpassung f1‘
Klasse L < 1,5%
Klasse A < 3%
Klasse B < 6%
Klasse C < 9%
V´(λ)
Nachtsehen
V(λ)
Tagsehen
Das menschliche Auge ist für die sichtbare Strahlung je nach Wellenlänge unterschiedlich
empfindlich. Die spektralen Hellempfindlichkeitskurven wurden von der internationalen
Beleuchtungskommission CIE genormt. Bei Tagsehen (photopisches Sehen), wenn die
Helligkeit so hoch ist, dass Farben eindeutig erkannt werden, gilt die V(λ)-Kurve. Nimmt
die Helligkeit so weit ab, dass Farben nicht mehr erkannt werden, dann spricht man von
Nachtsehen (skotopisches Sehen) und es gilt die V´(λ)-Kurve. Die zulässige Abweich-
ung von der Idealkurve ist in DIN 5032 definiert und dient zur Klassifizierung des Messgeräts.
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Die Leuchtdichte gibt in Candela pro Quadratmeter an welchen Helligkeitseindruck,
das Auge von einer selbstleuchtenden oder beleuchteten Fläche hat.
Sie beschreibt die physiologische Wirkung des Lichts auf das Auge und wird
in der Außenbeleuchtung als Planungsgröße verwendet.
Die Messung der Leuchtdichte erfolgt mit dem MAVOPROBE 1.0 Messadapter der
sowohl für die Aufsatz- als auch Distanzmessung ausgelegt ist.
Bei der Distanzmessung kann der Messfleck auf die zu messen Fläche projetziert
werden. Dazu wird am Lichtwellenleiter anstelle des Messadapters ein Laserpointer
angesteckt.
Leuchtdichte L [cd/m²]
Bewertet
mit V(λ)
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Die Leuchtdichte wird zur Einhaltung von Vorschriften die minimale oder maximale Helligkeit
überprüfen, die Qualitätsanforderungen an Produkte mit Displays oder Leuchten sichern, den
Wartungsbedarf wegen Alterung ermitteln oder auch die Gleichmäßigkeit von Ausleuchtungen
optimieren benötigt.
Die Geltungsbereiche, Begriffe, Aufgaben, Anforderungen und praktische Richtlinien
sind weitgehend durch Normen festgelegt.
Abnahme- und Konstanzprüfung von Bildwiedergabegeräten in der Medizintechnik
Kontrastmessung am Arbeitsplatz (Arbeitsschutzrichtlinien)
Messung von Straßen- , Tunnel-, Bahn- und Flughafenbeleuchtungen
Messung von Signalsystemen
Messung der Leuchtdichte von CRTs, LCDs, LEDs, Plasma Displays und Els
Beleuchtung in Museen und öffentliche Gebäuden
Sportstättenbeleuchtungen
Überprüfung gleichmäßiger Ausleuchtung von Projektionsleinwände
Messung von Lichtanlagen, Leuchtkästen und Außenwerbung
Leuchtdichte - Applikationen
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Der Lichtstrom ist das gesamte von einer Lichtquelle nach allen Seiten abgegebene
Licht und gibt die „Lichtleistung“ einer Lampe wieder.
Der Quotient aus Lichtstrom und der zu seiner Erzeugung zugeführten elektrischen
Leistung P wird als Lichtausbeute η [lm/W] bezeichnet. Sie ist das Maß für die
Wirtschaftlichkeit des Leuchtmittels.
Lichtausbeute η = Lichtstrom Φ / elektrische Leistung P
Der Lichtstrom einer Lampe wird mit einer Ulbricht Kugel integriert und mittels
Spektrometer oder Luxmeter gemessen.
Der Lichtstrom stellt eine Grundlage für die Berechnung weiterer Parameter
dar und kann für den Vergleich verschiedener Lichtquellen verwendet werden.
Bestimmung der Lichtausbeute unterschiedlicher Leuchtmittel
Bestimmung bzw. Überprüfung der Energieeffizienz einzelner Leuchtmittel
Bestimmung der Energieeffizienzklasse von Lampen und Leuchten
Lichtstrom Φ [Lumen, lm]
Bewertet
mit V(λ)
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Die Messung des Lichtstroms findet ein breites Anwendungsfeld bei:
Entwicklung und Spezifikation von Lampen und Leuchten
Farb- und Helligkeitsgruppen von LEDs (Binning) mit optionaler GL SpectroSoft
Messung faseroptischer Quellen aller Art wie z.B. Endoskopen
Kalibrierung von Leuchten mit mehreren LEDs
Prüfung von Diffusoren oder Optiken für LEDs
Überwachung von Spektrum, Farbe und Lichtstrom
Lichtstrom - Applikationen
MAVOSPEC Klaus-Peter Richter – 24.04.2014 25
Ulbricht Kugel
Ulbricht Kugel werden zur Messung des Lichtstromes [lm] und der Strahlungsleistung [mW]
eingesetzt.
Die reflektierenden Beschichtung auf der Innenseite der Hohlkugel verteilt das einfallende
Licht durch diffuse Reflexion gleichmäßig über die inneren Kugeloberfläche und wirkt so als
Integrator. An einem Detektorport wird das Messgerät angeschlossen, das in der Regel die
Beleuchtungsstärke misst und über die Kugelkonstante auf den Lichtstrom oder Strahlungs-
leistung umrechnet.
Lichtquellen die nur in den vorderen Halbraum (180°) abstrahlen werden in 2π-Konfiguration
gemessen, d.h. sie leuchtet durch eine Öffnung ins Innere der Kugel. Die Messöffnung befindet
sich normalerweise im 90 ° Winkel zur Eintrittsöffnung und wird durch eine Blende vor direkter
Lichteinstrahlung geschützt.
Lichtquellen die in alle Richtungen (360°) abstrahlen werden in 4π-Konfiguration gemessen,
d.h. die Montage erfolgt im Zentrum der Kugel und benötigt somit größere Kugeldurchmesser.
Für die Beschichtung wird Bariumsulfat (BaSO4) bei großen Kugeln für den UV/VIS-Bereich,
PTFE (Teflon) bei kleinere und mittlere Kugeln für den UV/VIS-Bereich sowie Gold für den
NIR/IR-Bereich verwendet.
Die Kompensation der Selbstabsorption von in der Kugel angebrachten größeren und
dunkleren Prüflingen kann mit einer im Kugelinneren angebrachten Hilfslichtquelle erfolgen.
Quelle: Instrument Systems
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Grobkalkulation - Kugeldurchmesser
Allgemeine Lichtquellen
Größe der Lichtquelle < 10 % des Innendurchmessers der Kugel
Beispiele: 10 cm Lichtquelle benötigt 100 cm Innendurchmesser der Kugel
40 cm Lichtquelle benötigt 400 cm Innendurchmesser der Kugel
Allgemeine Lichtquellen, Kompensation der Selbstabsorption
Größe der Lichtquelle < 20 % des Innendurchmessers der Kugel
Bei Kompensation der Selbstabsorption mittels Hilfslichtquelle ist bei
gleicher Messgenauigkeit nur der halbe Kugeldurchmesser erforderlich.
Flache quadratische oder runde Lichtquellen
Größe der Lichtquelle < 1/3 des Innendurchmessers der Kugel
Beispiele: 16 x 16 cm quadratische Lichtquelle benötigt 50 cm Innendurchmesser
60 x 60 cm quadratische Lichtquelle benötigt 200 cm Innendurchmesser
Stabförmige Lichtquellen
Länge der Lichtquelle < Innendurchmesser der Kugel
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Lichtausbeute von Leuchtmitteln
Lichtstrom
[Lumen] LED
[W] Glühlampe
[W] NV-Halogen
[W] HV-Halogen
[W] ESL
[W] T8 L
[W] T5 L
[W]
100 2 15 10 3
200 4 25 5
300 20 25 8 (6)
400 5 40 7 9 (8)
500 40
600 35 11
700 8 60
800 50 60
900 10 75 15 24 (15) 14 (13)
1000
1200 20 19 (16) 16 (14)
1300 29 (18)
1400 13 100 75
1500 20 (T8) 100 23
2000 25 (T8) 150 100
2500 150 38 (30) 31 (28)
3000 200 44 (36) 39 (35)
5000 300 68 (58) 59 (54)
10000 500
20000 1000
40000 2000
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Energieeffizienz von Leuchtmitteln
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Energieeffizienzklassen von Leuchtmitteln
Energieverbrauchskennzeichnung
von elektrischen Lampen
und Leuchten
EU Verordnung Nr. 874/2012
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Farbwiedergabeindex nach DIN 6169
Der allgemeine Farbwiedergabeindex Ra ist ein Maß für die Farbwiedergabeeigenschaft
von Lampen, dessen theoretischer Maximalwert 100 beträgt. Je höher der Farbwieder-
gabeindex, desto besser ist die Farbwiedergabeeigenschaft der Lampe. Möglichst natur-
getreue Farbwiedergabe wird durch den Einsatz von Lampen mit Ra > 90 erzielt.
Ra ist der arithmetische Mittelwert der Farbabweichung der Testfarben 1…8 (DIN 6169).
In DIN EN 12464 ist die Farbwiedergabeeigenschaft von Lampen zur Beleuchtung
für verschiedene Raumarten und Tätigkeiten definiert. Die Farbwiedergabeeigen-
schaft von Lampen wird herstellerunabhängig gemeinsam mit der Farbtemperatur in
einem dreistelligen Code definiert.
Ra Farbwiedergabe Lampenbeispiele Anwendung
> 90 ausgezeichnet Halogen-Metalldampflampen
De-Luxe-Leuchtstofflampen
Halogenglühlampen, LED
Grafisches Gewerbe, Museen,
Textil- und Lederwarenverkaufs-
räume, Friseur- / Kosmetiksalons
zahnärztlicher Behandlungsplatz
80 … 89 gut Halogen-Metalldampflampen
Leuchtstofflampen
LED
Verwaltungsgebäude, Schulen,
Industrie- und Sporthallen
70 … 79 mittel LED
60 … 69 mittel Halogen-Metalldampflampen
für Straßenbeleuchtung
Straßenbeleuchtung
40 … 59 mangelhaft Quecksilberdampf-Hochdrucklampen Gröbere Industriearbeiten
20 … 39 mangelhaft Natriumdampf-Hochdrucklampen Innenbereich nur in Ausnahmen
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Lichtfarbe
Die Farbtemperatur ist ein Maß, um einen jeweiligen Farbeindruck einer Lichtquelle quantitativ zu
bestimmen. Die Farbtemperatur ist definiert als die Temperatur eines Schwarzen Körpers, des
sogenannten Planckschen Strahlers, die zu einer bestimmten Farbe des Lichts, das von dieser
Strahlungsquelle ausgeht, gehört. Konkret ist es die Temperatur, deren Lichtwirkung bei gleicher
Helligkeit und unter festgelegten Beobachtungsbedingungen der zu beschreibenden Farbe am
ähnlichsten ist (Englisch: correlated colour temperature = ähnlichste Farbtemperatur).
Lichtart Farbtemperatur [K]
Kerzen 1900 … 2500
Lampen mit Wolfram Glühfaden 2700 … 3200
TL-Leuchtstofflampen 2700 … 6500
Natriumdampf-Hochdrucklampen (SON) 2000 … 2500
Halogen-Metalldampflampen 3000 … 5600
Quecksilberdampf-Hochdrucklampen 3400 … 4000
Mondlicht 4100
Sonnenlicht 5000 … 5800
Tageslicht (Sonne + klarer Himmel) 5800 … 6500
Bewölkter Himmel 6000 … 6900
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Lichtfarbe Ähnlichste
Farbtemperatur TCP
[K]
Farbanteil Lampenbeispiele
warmweiß
(ww)
< 3300 überwiegend rot Glühlampen, Natrium-Dampflampen,
Leuchtstofflampen
neutralweiß
(nw)
3300 … 5300 ausgewogen
rot, blau, grün
Halogen-Metalldampflampen,
Leuchtstofflampen
tageslichtweiß
(tw)
> 5300 überwiegend blau Quecksilberdampf-Hochdrucklampen
Leuchtstofflampen
Die Lichtfarbe einer Lampe ergibt sich aus der spektralen Zusammensetzung und
wird vereinfacht durch die Farbtemperatur TCP des ausgesandten Lichtes
charakterisiert. TCP wird in Kelvin (K) angegeben. Die Lichtfarbe des Tageslichtes wird als
weiß bezeichnet und enthält alle Wellenlängen im sichtbaren Bereich.
Die Lichtfarbe künstlicher Lichtquellen ist nach DIN EN 12464, Teil 1 und Teil 2 in drei
Gruppen eingeteilt. Je nach überwiegenden spektralen Farbanteilen wird unterschieden in:
Lichtfarbe
MAVOSPEC Klaus-Peter Richter – 24.04.2014 33
Metamerie
Als Metamerie wird der Effekt bezeichnet, dass zwei Farben unter einer Lichtquelle gleich
aussehen und bei einer anderen Lichtart Farbunterschiede zeigen. Zurückzuführen ist dies
auf die Eigenschaft des menschlichen Auges, das unterschiedlich zusammengesetzte Licht-
spektren als gleiche Farbinformation wahrnimmt.
Die verschiedenen spektralen Reflexionskurven entstehen durch unterschiedliche Farb-
pigmente oder Materialien. Der Farbeindruck wird hervorgerufen durch Reflektion des von
der Lichtquelle ausgehenden Spektrums. Ändert sich die spektrale Zusammensetzung des
Lichts, dann können einzelne Spektrallinien fehlen die ansonsten vom beleuchteten Gegen-
stand reflektiert und vom Auge wahrgenommen wurden.
Quelle: Konica Minolta – Exakte Farbkommunikation
MAVOSPEC Klaus-Peter Richter – 24.04.2014 34
Binning von Leuchtdioden
Bei der Herstellung von Leuchtdioden treten fertigungsbedingt kleine Abweichungen
in Farbtemperatur und Helligkeit auf, die im direkten Vergleich auffallen.
Nach der Fertigung werden die Leuchtdioden einzeln klassifiziert und anhand fein
abgestufter Parameter in Bins gleicher Eigenschaften eingeteilt. Bei der Weiter-
verarbeitung zu Leuchten oder Großbildschirmen werden dann gleiche Bins eingesetzt.
MAVOSPEC Klaus-Peter Richter – 24.04.2014 35
Normfarbwerte - Farbort
Das menschliche Auge hat Sinneszellen für die Wahr-
nehmung der drei Primärfarben Rot, Grün und Blau.
Die Augenempfindlichkeitskurve wurde 1931 von der
CIE für den Normalbeobachter ermittelt und zeigt die
Empfindlichkeit für die einzelnen Wellenlängenbereiche.
Basierend auf dieser Spektralwertfunktion definierte
das CIE das Normfarbwertsystem XYZ in dem jede
Farbe durch die Normfarbwertanteile x, y, z beschrieben
wird. Die Darstellung erfolgt in einem zweidimensionalen
Diagramm über die Koordinaten x,y und die dritte
Komponente z kann über z = 1-x-y errechnet werden.
Verschiedenen CIE Farbsysteme sind:
CIE 1931 (x,y)
CIE 1960 (u,v)
CIE 1976 (u‘,v‘)
MAVOSPEC Klaus-Peter Richter – 24.04.2014 36
Spektrale Leistungsverteilung
LED warmweiß, CCT = 2707 K, Ra = 81,2
Tageslicht Nachmittag, CCT = 5319 K, Ra = 99,2
Tageslicht Abend, CCT = 8819 K, Ra = 95,3 LED neutralweiß, CCT = 4362 K, Ra = 89,9
LED kaltweiß, CCT = 7439 K, Ra = 80,0
Tageslicht Abend Fenster, CCT = 8319 K, Ra = 98,3
Halogen + UV Stop, CCT = 2646 K, Ra = 99,0
Halogen , CCT = 2714 K, Ra = 99,0 TL8 840, CCT = 3781 K, Ra = 82,9
Energiesparlampe, CCT = 2702 K, Ra = 82,2
Strassenleuchte, CCT = 1523 K, Ra = 2,2 Glühbirne, CCT = 2634 K, Ra = 99,8
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Wussten Sie, dass elektrischer Strom, elektronische Treiber und selbst Hitze
die lichttechnische Eigenschaften der LEDs negativ beeinflussen können?
Dies sind nur einige Gründe dafür weshalb die Lichtleistung einzelner, auf
einer Leiterplatte installierter LEDs gemessen werden muss.
Applikation - Messung einzelner LEDs
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Welche Lichtleistung haben die LED-Module wirklich?
Ist die Lampe hell genug für meine Zwecke?
Welche Farbtemperatur und welchen Farbwiedergabeindex hat die Lampe?
Wie effizient ist die Lampe oder Leuchte in Wirklichkeit?
Unsere Lösung wird Ihnen alle Antworten geben. Führen Sie die Messung in der
MAVOSPHERE 500 durch und überprüfen Sie die Strahlungsleistung der Lampe.
Applikation - Messung von LED Modulen
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Wussten Sie, dass alle Teile der modernen Leuchten die Leistung der installierten
LEDs beeinflussen können?
Spiegel, Linsen, streuende Materialien und Wärmeregelsysteme können die Lichtfarbe,
die Lichtstärke und auch die Lebensdauer Ihrer Produkte verändern.
Applikation - Messung von LED Leuchten
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