Beleuchtungsstärke

Was bedeutet Beleuchtungsstärke berechnen?

Wenn du die Beleuchtungsstärke berechnen willst, suchst du meist den Lux-Wert an einem bestimmten Punkt: zum Beispiel am Motiv, auf dem Schreibtisch oder auf einer Messfläche. Lux beschreibt, wie viel Licht dort ankommt. Lumen beschreibt dagegen den gesamten Lichtstrom einer Leuchte, Candela die Lichtstärke in eine Richtung.

Wähle die bekannte Lichtgröße, Abstand und gegebenenfalls Öffnungswinkel. Das Ergebnis ist Lux oder bei Blitzlicht eine Blende.

Wie rechnet man Lumen in Lux um?

Die Rechnung läuft über den Lichtkegel. Aus dem Öffnungswinkel wird zuerst der Raumwinkel berechnet. Danach gilt: Lumen geteilt durch Raumwinkel ergibt Candela auf der Achse. Lux ist anschließend Candela geteilt durch Abstand zum Quadrat.

Beispiel: Bei 2.400 lm in einem idealen 120 °-Kegel beträgt der Raumwinkel 3,1416 sr. Daraus ergeben sich 763,9437 cd auf der Achse. Bei 2 m Abstand wird daraus 190,9859 lx. Der zugehörige EV100-Wert nach Flachrezeptor-Konvention liegt bei 6,2554.

Das ist ein Modellwert für einen ideal gleichmäßigen Kegel und eine zur Achse senkrechte Messfläche. Das Abstandsquadratgesetz setzt eine punktförmige Quelle oder ausreichenden Abstand zur Leuchtfläche voraus. Eine echte Leuchte kann in der Mitte heller sein, am Rand abfallen oder durch Reflektoren und Linsen ein anderes Muster erzeugen.

Warum der Abstand die Lux-Zahl so stark ändert

Bei einer punktförmig gedachten Lichtquelle verteilt sich dasselbe Licht mit wachsendem Abstand auf eine größere Fläche. Deshalb sinkt die Beleuchtungsstärke deutlich, wenn du die Leuchte weiter wegstellst.

Das sieht man im Beispiel mit 2.400 lm und 120 °: Bei 1 m stehen 763,9437 lx auf der Achse, bei 2 m sind es 190,9859 lx, bei 5 m noch 30,5577 lx. Der Abstand verändert den Lichtaufbau.

Lux, Lumen, Candela und Leitzahl richtig einordnen

Lumen hilft dir, Leuchten grob zu vergleichen. Für die Helligkeit am Motiv ist Lux meist aussagekräftiger, weil der Abstand und der Abstrahlwinkel eingehen. Candela passt, wenn du bereits die Lichtstärke in Richtung der Achse kennst: 600 cd in 2 m ergeben 150 lx, 2.500 cd in 10 m ergeben 25 lx.

Bei Blitzlicht ist die Leitzahl ein Sonderfall. Sie liefert keine Lux-Angabe, sondern eine Blende. Mit Leitzahl 40, ISO 100 und 5 m Abstand ergibt sich f/8. Für Dauerlicht, Arbeitsplatzlicht oder Videolicht ist dagegen der Lux-Wert die passendere Größe.

Typische Fehler beim Lux Abstand berechnen

Achte darauf, welche Angabe du wirklich hast. Watt allein reicht nicht, weil die Lichtausbeute der Leuchte gebraucht wird. Mit 24 W und 90 lm/W werden 2.160 lm verwendet; bei 2 m und 120 ° ergeben sich 171,8873 lx.

Häufige Stolperstellen:

• Lumen nicht direkt als Lux lesen.
• Den Öffnungswinkel nicht weglassen, wenn du von Lumen ausgehst.
• Abstand immer von der Lichtquelle bis zur betrachteten Fläche messen.
• Gemessene Lux-Werte nur dann umrechnen, wenn das Abstandsmodell zur Situation passt.

Für ungleichmäßige Lichtfelder, starke Abschattung oder reflektierende Räume ist eine Messung am Motiv oft genauer.