- Lux (Einheit)
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Einheit Norm SI-Einheitensystem Einheitenname Lux Einheitenzeichen lx Beschriebene Größe(n) Beleuchtungsstärke Größensymbol(e) Ev In SI-Einheiten Siehe auch: Phot Lux ist die Einheit der abgeleiteten Größe Beleuchtungsstärke und der ihr entsprechenden Emittergröße, der spezifischen Lichtausstrahlung. Ihr Einheitenzeichen ist: lx. Der Name leitet sich von der lateinischen Bezeichnung lux für Licht ab.
Inhaltsverzeichnis
Praktische Bedeutung
Aus einer Ableitung (→ Beleuchtungsstärke) geht hervor:
Die Beleuchtungsstärke in lx erhält man aus dem Quotienten der Lichtstärke einer punktförmigen Lichtquelle in cd und dem Quadrat der Entfernung in m.
Damit erhält die Beleuchtungsstärke einen praktischen Bezug, wenn eine einzelne Lichtquelle betrachtet wird, wie z. B. bei künstlicher Beleuchtung. Umgekehrt hat die Helligkeit im Freien praktisch nichts mit Entfernungen zu tun, da die Lichtquelle praktisch unendlich groß ist (Beispiel: Wolkendecke).
Die Beleuchtungsstärke wird mit dem Luxmeter gemessen. Messungen oder Berechnungen werden im ersten Beispiel z. B. benutzt um festzustellen, ob eine Arbeitsfläche ausreichend ausgeleuchtet ist, und generell gibt es die Anwendung in der Fotografie.
Rechenbeispiele
Beispiel 1
Die Lichtstärke einer Kerze beträgt 1 Candela (cd). Im Abstand von 2 m beträgt die Beleuchtungsstärke („Helligkeit“):- 1 cd/((2m)^2) = 0,25 lm/m² = 0,25 lx
Ergebnis: Weiße Gegenstände, von einer Kerze im Abstand von ca. 1,8 m beleuchtet, erscheinen ungefähr so hell wie im Licht des Vollmonds.
Beispiel 2
Die Helligkeit einer isotrop strahlenden Lichtquelle betrage in 3 m Abstand 20 lx = 20 lm/m².- Der Raumwinkel einer 1 m² großen Fläche im Abstand von 3 m beträgt: 1/(3·3) sr = 1/9 sr.
- Die Lichtstärke beträgt somit 20 lm/(1/9)sr = 20·9 lm/sr = 180 cd.
- Integriert über den Gesamtraum beträgt der Lichtstrom 180 lm/sr · 4π sr = 180 · 4π lm = 2260 lm.
Beispiel 3
Umrechnen der Einheiten Candela, Lumen und Lux in Abhängigkeit vom Strahlungswinkel und der Entfernung.- Symbole:
- I: Lichtstärke (Candela)
- α: Öffnungswinkel (Grad)
- Ω: Raumwinkel (Steradiant)
- Φ: Lichtstrom (Lumen)
- A: Beleuchtete Fläche (m²)
- r: Abstand zur Lichtquelle (m)
- E: Beleuchtungsstärke (Lux)
Eine Leuchtdiode leuchtet mit einer Lichtstärke I von 6 cd innerhalb eines Lichtkegels von α=30°, entsprechend einem Raumwinkel von Ω=0,2sr [1]. Außerhalb dieses Lichtkegels sei sie dunkel.
- Der Lichtstrom Φ beträgt: Φ = I · Ω, also: Φ = 6 lm/sr · 0,2 sr = 1,2 Lumen
- Die Fläche A, die die Leuchtdiode mit Ω = 0,2 sr im Abstand r ausleuchtet, beträgt: A = Ω · r². Beispielsweise beleuchtet sie im Abstand von 20 cm eine Fläche von 0,2 × 0,04 m² = 0,008 m².
- Die Beleuchtungsstärke E beträgt E=Φ/A, siehe Tabelle: Im Abstand von 0,6 m beträgt die Beleuchtungsstärke 17 Lux.
Linkübersicht zu den Berechnungsgrundlagen „Licht/leuchten“
zum besseren Zurechtfinden innerhalb der grundlegenden Lichteinheiten
Übersicht über photometrische Größen und Einheiten Bezeichnung Formelzeichen Definition Einheitenname Einheitenumformung Dimension Lichtstrom
(luminous flux, luminous power)Lumen (lm) Beleuchtungsstärke
(illuminance)Lux (lx), früher auch Nox (nx)
Phot (ph)Spezifische Lichtausstrahlung
(luminous emittance)Lux (lx) Leuchtdichte
(luminance)keine eigene Einheit, manchmal Nit genannt, früher auch in Stilb (sb), Apostilb (asb), Lambert (la), Blondel Lichtstärke
(luminous intensity)Candela (cd)
SI-Basiseinheit,
früher auch Hefnerkerze (HK),
Internationale Kerze (IK),
Neue Kerze (NK)Lichtmenge
(luminous energy)Lumensekunde (lm s), Talbot, Lumberg Belichtung
(luminous exposure)Luxsekunde (lx s) Lichtausbeute
(luminous efficacy)Lumen / Watt Raumwinkel
(solid angle)Steradiant (sr) (Eins) Beispiele typischer Beleuchtungsstärken
Heller Sonnentag 100.000 lx Bedeckter Sommertag 20.000 lx Im Schatten im Sommer 10.000 lx Operationssaal 10.000 lx Bedeckter Wintertag 3.500 lx Elite-Fußballstadion 1.400 lx Beleuchtung TV-Studio 1.000 lx Büro-/Zimmerbeleuchtung 500 lx Flurbeleuchtung 100 lx Straßenbeleuchtung 10 lx Kerze ca. 1 Meter entfernt 1 lx Vollmondnacht 0,25 lx Sternklarer Nachthimmel (Neumond) 0,001 lx Bewölkter Nachthimmel ohne Mond und Fremdlichter 0,00013 lx Siehe auch
- Phot
- Wichtige Begriffe:
- Helligkeit
- Licht
- Lichtstärke (Fotografie)
- Luminanz (Leuchtdichte bei Monitoren)
- Fotometrie
Weblinks
- Fotometrie-Applet - Veranschaulichung fotometrischer Größen
- Fotometrie Zahlenmäßige Beschreibung von Licht mit zahlreichen Abbildungen
Kategorien:- SI-Einheit
- Fotometrische Einheit
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