"kalte" Farbtemperatur soll Kontrast verbessern?
Oft wird kaltes (LED-)Licht (z.B. ab 5000K Farbtemperatur) damit angepriesen, dass "die Kontraste " besser würden als bei warm-weissem Licht (um oder unter 3300K).
Gerade bei Strassenbeleuchtung kann das zu grässlich kalter Atmosphäre führen; heute gibt es LED-Strassenlampen, die ähnlich kalt sind wie das frühere "Quecksilber"licht. Zwischendurch gab's das äusserst angenehme Natrium-Mischlicht (reines Natriumlicht ist natürlich sehr schlecht in der Farbwiedergabe).
- Was für Kontraste sind da gemeint? Wie soll das physikalisch begründet sein?
- in welchem Einsatzbereich spielt das überhaupt eine Rolle?
- der Unterschied bezüglich Kontrast ist doch minim zwischen 3500K und 5000K
- der psychologische Effekt von künstlicher Beleuchtung wird offenbar dabei völlig ausgeblendet; von der Evolution her "muss" künstliches Licht nahe bei "Feuer" sein, um gemütlich zu wirken.
2 Antworten
Die Aussage gilt für LED-Licht nur bedingt. Besser gilt sie für ein kontinuierliches Spektrum (z.B. Glühlichtspektrum). Bei LED müssen weitere Bedingungen erfüllt sein.
- Unterscheidung verschiedener Farben geht besser, je mehr Farben das Licht enthält, das ein farbiges Objekt beleuchtet. Kaltweißes Licht enthält mehr blaues Licht bzw. Licht im oberen sichtbaren Frequenzspektrum als warmweißes. Warmweiß beleuchtete farbige Gegenstände würden also dunkler oder unvollständig erscheinen, weil nicht alle ihre sichtbaren Farben wiedergegeben werden.
- Straßenbeleuchtung, Kontrast und Farbechtheit von Fotos, Scheinwerfer an Fahrzeugen, ... (alles, was beleuchtet wird, um es zu sehen oder abzubilden)
- Jeder sieht anders. Du kannst nicht von dir auf andere schließen. Der Unterschied zwischen warm- und kaltweißem Licht hängt natürlich davon ab, wie weit die Farbtemperaturen auseinanderliegen.
- Es geht nicht immer um Gemütlichkeit. Wenn man am Arbeitsplatz mit sehr kleinen Objekten hantieren muß, geht das besser mit kaltweißem Licht, das das sichtbare Spektrum vollständiger enthält.
Anscheinend ist nicht jedem die Definition von Farbtemperarur klar. Sie ist die Temperatur eines idealen schwarzen Strahlers, der ein kontinuierliches Spektrum aussendet. Die Wellenlänge, mit der er am stärksten strahlt, verschiebt sich in Richtung kürzere Wellen bei höherer Temperatur (Plancksches Strahlungsgeyetz?). Glühlicht kommt dem idealen schwarzen Strahler am nächsten. Deshalb gibt es sehr wohl auch Glühlampen, die kaltweißes Licht erzeugen, und solche die nur 2000 K erzeugen, das warmweiß (gelb) wäre. Ideales Weiß hätte man, wenn das Licht weder sichtbar gelb noch sichtbar blau wäre sondern alle Farben gleich stark vertreten wären. Das kaltweiße Licht ist also das eigentliche Weiß, bei dem das relativ flache Maximum mitten im sichtbaren Bereich. Bei einer Glühlampe wäre dann die Temperatur des Glühfadens ziemlich gleich der Farbtemperarur des Lichts. Hätten wir ein zu Blau verschobenes Spektrum, würde der Anteil langer Wellen im sichtbaren Spektrum abgeschwächt werden. Somit würden Gegenstände, die rot oder gelb wären, in die Nähe von Schwarz rücken. Der Mensch soll grünes Licht am besten wahrnehmen können. Das hilft aber beim Sehen andersfarbiger Objekte nicht. Deshalb brauchen wir das weiße Licht, um Farben zu unterscheiden. Weißes LED-Licht wird aus nur 3 Farben gemischt. Das reicht, wenn diese Farben genau mit denen übereinstimmen, die auch unsere 3 verschirdenen Rezeptoren wahrnehmen. Greift aber ein Rezeptor knapp daneben, weil der Sehende nicht ganz der Norm entspricht, kann er LED-Licht nicht mehr als Weiß sehen. Bei einer Glühlampe hätte er ein breites blaues Spektrum, aus dem er wählen könnte. Weiß wäre für ihn als Weiß sichtbar. Da Glühfäden in Glühlampen länger halten, wenn man sie nicht zu heiß macht, nimmt man für hohe Farbtemperaturen z.B. besser einen Lichtbogen in Quecksilberdampf, eine durch warmweißeres Licht anregbare Glaskolbenbeschichtung oder durch Erhitzen zum Leuchten angeregtes Edelgas. Diese Hilfsmittel haben alle kein so kontinuierliches Spektrum wie Glühlicht, aber man bekommt ungefähr ein Licht wie Kaltweiß bei niedrigerer Strahlertemperatur hin. Der Gipfel dieser Entwicklung ist die LED-Lampe, die für die Lichterzeugung gar keine Wärme mehr braucht.
Xenon-Licht habe ich selber noch nicht verwendet. Wenn der hohe Blauanteil nicht andere sichtbare Teile des Spektrums reduziert, macht er die Lichtquelle heller und die Umwelt blauer, aber er schadet nicht (außer dem Gegenverkehr).
Vorbemerkung: Aussage in einer Antwort: "Besser gilt sie für ein kontinuierliches Spektrum (z.B. Glühlichtspektrum)".
> Eine Empfehlung von Glühlampenlicht ist völlig falsch. Glühlampenlicht hat eine Farbtemperatur von 2200-2400 K (das entspricht dem "gelben" Sonnenstand am Horizont, kurz vorm Untergehen). Dabei wird im Körper das Schlafhormon Melatonin erzeugt, Gelblicht schläfert den Menschen ein.
> Glühlampenlicht hat kein kontinuierliches Spektrum! Von minimalem kurzwelligen Violett-und Blau-Licht steigt es in einer leichten Konkavkurve an bis zum hohen langwelligen Rotlicht - dadurch wirkt das Licht sehr gelb. Also völlig ungeeignet!
>> Ein gutes Kontrastsehen ermöglichen die kurzwelligen Lichtspektren von Blau bis UV-B-Licht (Fluoreszenz-Eigenschaften). Dafür sind in der Augennetzhaut die "Sehzäpfenchen" (ca. 120 Mill.) verantwortlich - diese ermöglichen ein gute Wahrnehmung von Farben, Kontrasten, Dämmerungs- und Nachtsehen, Bewegungs- und Schnelligkeitssehen (vor allem auch im Seitenbereich der Netzhaut) - Erhöhung der Reaktionsschnelligkeit.
Während für des Helligkeitssehen die "Sehstäbchen" (ca. 40 Mill.) verantwortlich sind (vor allem konzentriert im Bereich der Netzhautmitte).
> LED-Licht: Das gelbe "Warm-weiß" (um 2.800 K) ist praktisch ebenso wenig geeignet, wie das Glühlampenlicht.
Das LED-Licht "kalt-weiß" (Farbtemperatur um 6.000 - 6.500 K) hingegen hat im sichtbaren Bereich ein sehr ausgeglichenes Lichtspektrum (hängt aber von der Lampen-Qualität ab!). Dadurch erzielt man ein gutes Kontrastsehen. Es fehlt allerdings das UV-Licht völlig - somit auch die Kontrast erhöhenden Fluoreszenz-Eigenschaften.
>> Zur Straßenbleuchtung: Die Natriumdampflampen hatten zwar eine hohe Lichtausbeute, aber nur im engen Gelb-Spektrum - dadurch waren "in der Nacht alle Katzen grau" - also kaum Farben zu erkennen, ausser gelb.
Kalt-weißes LED-Licht in Straßenlaternen, wenn es hell genug ist, ist sehr gut für die Erkennung. Da das UV-Licht völlig fehlt, sieht man dort auch nicht mehr so viele Insekten (viele von ihnen >sehen< UV-Licht!)
Auch durch die weißen Xenon und LED-Lampen in Autos ist das Erkennen wesentlich besser geworden (zudem auch mehr Helligkeit).
Ein weiterer großer Vorteil von "kaltweißem" Licht (mit ausgeglichenem Spektrum) ist eben die schon oben erwähnte Bewegungs- und Schnelligkeitswahrnehmung - im Straßenverkehr ausserordentlich wichtig - verringert Unfälle.
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Aussage: " von der Evolution her "muss" künstliches Licht nahe bei "Feuer" sein, um gemütlich zu wirken."
Dies ist eine absolute Fehldeutung! Von der Evolution her bestimtme das >Tageslicht-Spektrum< die Entwicklung allen Lebens! Vor allem das lebensnotwendige UVA- und UVB-Licht steuert praktisch alle Lebensfunktionen im Körper, u.a. das Immunsystem. (Im Zusammenhang mit der Waldsterbensforschung wurde auch von den Max-Planck-Instituten erkannt und veröffentlicht, dass "auch die Pflanzen das UV-Licht lebensnotwendig brauchen, da auch das Pflanzen-Immunsystem durchs UVB-Licht gesteuert wird."
(Feuer war für die Menschen nur ein vorübergehendes, aber evolutionär wichtiges Hilfsmittel für Licht im Dunkeln, Wärme und Lebensmittel erhitzen, auch zur Abwehr wilder Tiere.)
Nachfrage:
Ich habe nun zwei halbwegs wiedersprüchliche Aussagen. Deine Aussagen wirken soweit glaubhaft, auch wenn dein Profil diesbezüglich etwas dürftig aussieht. Kannst du noch etwas mehr zu deinem Wissens-Hintergrund sagen?
Ferner: Würe deine Aussage bedeuten, dass blaulastiges Licht das bessere Kontrastsehen ermöglicht als rotlastiges Licht?
Ich kann mir einfach kaum vorstellen, dass zwischen einer Farbtemperatur von 3500K (angenehm empfunden) und 5000K (extrem kaltlichtig emfunden) ein signifikanter messbarer Unterschied bezüglich Wahrnehmung von Kontrasten besteht. Sonst müsste man ja sagen, dass die Mehrheit der heutigen Strassenbeleuchtung ein akutes Sicherheitsrisiko wäre.
Bezüglich Xenon und LED bei Autos muss ich natürlich sagen, dass man genau das Gegenteil von Sicherheit erreicht, weil diese verdammten Lampen den Gegenverkehr BLENDEN! Die verantwortlichen EU-Behörden unternehmen nichts, und lassen die Rüstungsspirale der "Luxomanie" in der Industrie zu.
Nachfrage:
Ich habe nun zwei halbwegs wiedersprüchliche Aussagen. Deine Aussagen wirken für mich plausibel.
(ich bin übrigens auch noch ein alter Turbo Pascal Fan).
Zu 3)
Das heisst also, dass die Empfindung, ob Licht als kalt oder angenehm oder warm empfunden wird, sowohl von der Verteilung im Spektrum abhäng, als auch von der Farbtemperatur?
Wenn es so individuell ist, dass es jeder anders sieht, erklärt sich einiges.
Ich kann mir einfach kaum vorstellen, dass zwischen einer Farbtemperatur von 3500K (angenehm empfunden) und 5000K (extrem kaltlichtig emfunden) bei Strassenbeleuchtung ein signifikanter messbarer Unterschied bezüglich Wahrnehmung von Kontrasten besteht (Verkehrsschilder, andere Verkehrsteilnehmen, Hindernisse). Sonst müsste man ja sagen, dass die Mehrheit der heutigen Strassenbeleuchtung (v.a. Natirumlampen oder auch das weiss scheinende Halogenmetalldampf-Licht ein akutes Sicherheitsrisiko wäre.
Zur Antwort des andern:
Bezüglich Xenon und LED bei Autos erreicht man das Gegenteil von Sicherheit, weil diese extrem hellen Lampen den Gegenverkehr BLENDEN (Kuppen, nasse Fahrbahn, Streulicht am Scheinwerferglas)! Die verantwortlichen EU-Behörden unternehmen nichts, und lassen die Rüstungsspirale der "Luxomanie" in der Industrie zu.