Umrechnung von Lichtstärke (Lumen) -> Lichtintensität (W/qm)
Hallo,
ich habe mich schon totgegooglet, konnte aber keine Umrechnungsformel für Lumen in W / qm finden.
Kann mir jemand einen Rat geben?
Danke Euch!!
5 Antworten
Geht nicht. Lumen kann man nur bei bekanntem Spektrum in Leistung umrechnen. Den Begriff Lichtintensität gibt es sowieso nicht. Das wäre nur eine falsche Übersetzung des Begriffs light intensity, der im Deutschen Lichtstärke heißt und in der SI-Einheit candela = lumen/sr gemessen wird.
Es gibt eine ziemlich unglückliche Einheit, nämlich ANSI-lumen. Da versucht man Lux (also Beleuchtungsstärke) in Lumen umzurechnen, indem man eine Fläche vorgibt. Da lies mal selbst unter der Definition der ANSI-Lumen bei Wiki nach.
http://de.wikipedia.org/wiki/Lumen_%28Einheit%29 habe ich hier an anderer Stelle auch schon zitiert.
Komisch. Ich habe gleich 4 Seiten als erste Seiten gehabt. Dann wirst Du wohl lernen müssen zu googlen.
Du müsstest dazu noch angeben, welche Watt Du meinst.
Es kann einmal die Leistung sein, mit der die Lichtquelle versorgt wird. Dann geht noch der Wirkungsgrad mit ein.
Oder es ist tatsächlich Bestrahlungsleistung. Dann geht noch die Empfindlichkeitskurve des Auge mit rein, welches über die Lichtausbeute definiert ist.
Das ist alles nicht so einfach beim Licht; halt gerade wegen der komplizierten Farbempfindlichkeit des Auge.
Ich kann auch keine Umrechnungsformel von Äpfeln zu Birnen finden.
Zum einen könntest Du höchstens Lumen in Watt umrechnen, nicht in W/m^2. Lumen ist die Einheit für den Lichtstrom (die gesamte von einer Lampe ausgehende Lichtmenge), unabhängig davon, ob damit jetzt ein oder 100 m^2 beleuchtet werden.
Dass Anbieter, die billige LEDs teuer verkaufen wollen, hier tricksen und täuschen, ist ein wirtschaftliches Phänomen, kein physikalisches.
Zum anderen - und das ist wirklich leicht zu ergoogeln - ist Lumen eine photometrische Einheit, bei der die wellenlängenabhängige Empfindlichkeit des menschlichen Auges berücksichtigt wird. Zitat aus Wikipedia:
1 Lumen ist definiert als der Lichtstrom einer 1,464 mW starken, 555 nm-Lichtquelle mit 100% Wirkungsgrad. Eine 1,464 mW starke rote Lichtquelle liefert nur etwa 0,1 lm, da das Auge im Roten nur 10% seiner maximalem Empfindlichkeit besitzt.
1 Lumen entspricht also je nach Farbe einer Lichtleistung zwischen 15 und 1,5 mW.
Falls jetzt die nächste Frage kommt, wieso eine 1W-LED keine 700 Lumen liefert: Weil ihr Wirkungsgrad weit unter 100% liegt, und aus dem 1 W reingesteckter Energie grob geschätzt 0,75 W Wärme und nur 0,25 W Licht werden.
Für einen Wikipedia-Eintrag ist der Satz wirklich etwas dürftig - als Antwort auf die Frage hier aber kompliziert genug. Hier wollte jemand lm in W/m^2 umrechnen, da ist, glaube ich, die verlinkte Formel vielleicht eine Spur zu komplex.
Die zitierten 10% der Empfindlichkeit gelten bei 650 nm. Diese Wellenlänge ist bei roten Laserpointern weit verbreitet - schon eindeutig rot und noch halbwegs gut sichtbar. Ist wohl auch das einzige monochromatische rote Licht, das die meisten von uns je gesehen haben.
schmalbandige Emitter strahlen bei lambda b = 565 nm, lambda r = 660 nm und lambda tr = 770 nm. Wie groß ist das Verhältnis der Strahlstärken? Das Ergebnis ist 1 : 160 : 33000
Die 33 000 kann ich nicht einschätzen, aber bei den 160 vermute ich, dass das 16,0 hätte heissen sollen.
Gute Antwort, aber den Wiki-Satz kann ich nicht unterschreiben:
Die Aussage, dass die Empfindlichkeit im Roten nur 10% des Maximums ist, ist sehr kühn. Im Rot gibt es von 660 nm - rot bis 770 nm tiefrot (sieht für das Auge gleich aus) einen riesigen Unterschied der Augenempfindlichkeit.
Die 1.5 mW bei ca 555 nm sind ok, aber wie ist das bei rot von 670 nm oder gar bei 700 nm. Da kommt man mit 15 mW nicht weit.
Aufgabe: Gleich hell erscheinende (also mit gleicher Lichtstärke strahlende) schmalbandige Emitter strahlen bei lambda b = 565 nm, lambda r = 660 nm und lambda tr = 770 nm. Wie groß ist das Verhältnis der Strahlstärken? Das Ergebnis ist 1 : 160 : 33000
Man sollte dem Fragesteller noch sagen, dass die Umrechnung von Lumen in Watt oder Candela in W/sr oder umgekehrt nur bei bekanntem Spektrum geht. Vielleicht kann der Fragesteller mit der Wikiseite was anfangen, wo die Beziehung zwischen Lichtstrom und der spektralen Leistungsdichte als Formel gegeben ist. http://de.wikipedia.org/wiki/Lumen_%28Einheit%29