Die Beleuchtungsstärke

Neben den physikalischen Größen “Lichtstrom und Lichtstärke” ist die Beleuchtungsstärke eine weitere wichtige Größe, um die Eigenschaft von Lichtquellen zu beschreiben. Die Beleuchtungsstärke ist dabei, eine charakteristische Eigenschaft einer Lichtquelle, da diese Größe ein Maß dafür ist, wie viel Licht auf eine Fläche auftrifft,

Die Beleuchtungsstärke einer Lichtquelle

Wie eingangs angeführt, ist die Beleuchtungsstärke einer Lichtquelle ein Maß für das auf eine bestimmte Fläche eintreffende Licht. Das bedeutet, die Beleuchtungsstärke gibt an, wie viel Lichtstrom auf eine bestimmte Fläche trifft.  Als Einheit wird das sogenannte Lux (lx) verwendet, wobei gilt: 1 lx = 1 lm/m² = 1 cd/(sr·m²)). Die Beleuchtungsstärke 1 Lux bedeutet also ein Lichtstrom von 1 Lumen auf eine Fläche von 1m² gleichmäßig verteilt.

  • Die Beleuchtungsstärke ist dabei proportional zur Lichtstärke (I) der emittierenden Lichtquelle:  E ~ I.
  • Die Beleuchtungsstärke nimmt dabei mit dem Quadrat der Entfernung von der Lichtquelle ab: E ~ 1 : r²
  • Trifft ein Licht(strom) senkrecht auf eine Fläche, die die Beleuchtungsstärke am größten: E ~ cos a  (Winkel a zwischen Richtung des Lichtstroms und Fläche)

Aus diesen drei Bedingungen kann die Formel für die Berechnung der Beleuchtungsstärke einer Lichtquelle berechnet werden. Es gilt:

E = (I : r²) · cos a

Die Messung der Beleuchtungsstärke

Die Beleuchtungsstärke kann mit einem Beleuchtungsmesser bestimmt werden. Dieser Messmethode beruht darauf, dass der von Licht ausgelöste elektrische Strom proportional der Beleuchtungsstärke ist (Beispiel: Belichtungsmesser einer Kamera)

Daneben kann man die Beleuchtungsstärke auch mit Hilfe eines Luxmeters messen. Hierbei wird mittels eines Lichtsensors das Licht auf einer bestimmten Fläche gemessen und in Lux umgerechnet bzw. angezeigt.

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die Beleuchtungsstärke nicht mit dem (subjektiven) Helligkeitseindruck einer Fläche übereinstimmt. Die Helligkeit einer Fläche wird im wesentlichen von den Reflexionseigenschaften der Fläche beeinflusst. So erscheinen beispielsweise Flächen mit einem Reflexionsvermögen von über 75% weiß, während Flächen mit einem Reflexionsvermögen von unter 5% als schwarz erscheinen. Daher erscheint und ein weißer Raum auch heller, obwohl die Beleuchtungsstärke gleich ist.

Wie sehr man das Auge täuschen kann: Man verdunkelt einen Raum und wartet bis sich das Auge an die Dunkelheit gewöhnt hat, anschließend öffnet man schnell die Verdunklung eines Raumes. Nach dem subjektiven Helligkeitseindruck wird man nun von der “Helligkeit” des Raumes geblendet, obwohl die Beleuchtungsstärke sich nicht geändert hat, im Bezug auf vor der Verdunklung des Raumes.


Die Beleuchtungsstärke – Testfragen/-aufgaben

1. Was genau versteht man unter der “Beleuchtungsstärke”?

Die Beleuchtungsstärke ist ein Maß für das auf eine Fläche auftreffende Licht und wird in Lux (lx) angegeben.

2. Welche Einheit wird zur Messung der Beleuchtungsstärke verwendet?

Die Beleuchtungsstärke wird in der Einheit Lux (lx) gemessen.

3. Wie wirkt sich die Entfernung der Lichtquelle auf die Beleuchtungsstärke aus?

Die Beleuchtungsstärke nimmt mit der Entfernung zur Lichtquelle ab. Dies wird durch das Quadratgesetz veranschaulicht.

4. Welcher Zusammenhang besteht zwischen Beleuchtungsstärke und Lichtstrom?

Die Beleuchtungsstärke gibt an, wie viel Lichtstrom auf eine bestimmte Fläche fällt. Sie wird durch das Verhältnis von Lichtstrom zu Fläche berechnet.

5. Was bedeutet eine Beleuchtungsstärke von 1 Lux?

Eine Beleuchtungsstärke von 1 Lux bedeutet, dass ein Lichtstrom von 1 Lumen auf eine Fläche von einem Quadratmeter fällt.

6. Wie wirkt sich die Größe der beleuchteten Fläche auf die Beleuchtungsstärke aus?

Wenn die beleuchtete Fläche größer wird, vermindert sich die Beleuchtungsstärke, da der Lichtstrom gleichmäßiger verteilt wird.

7. Warum ist die Beleuchtungsstärke in der Beleuchtungstechnik wichtig?

Die Beleuchtungsstärke ist in der Beleuchtungstechnik wichtig, da sie angibt, wie hell eine Fläche beleuchtet wird. Sie ist entscheidend für die Wahrnehmung von Helligkeit und Kontrast.

8. Was ist das Quadratgesetz in Bezug auf die Beleuchtungsstärke?

Das Quadratgesetz besagt, dass die Beleuchtungsstärke umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung zur Lichtquelle ist. Je weiter die Lichtquelle entfernt ist, desto geringer ist die Beleuchtungsstärke.

9. Wie verändert sich die Beleuchtungsstärke, wenn der Lichtstrom konstant bleibt, die beleuchtete Fläche aber vergrößert wird?

Wenn der Lichtstrom konstant bleibt, aber die beleuchtete Fläche vergrößert wird, verringert sich die Beleuchtungsstärke.

10. Was ist der Unterschied zwischen Beleuchtungsstärke und Leuchtdichte?

Während die Beleuchtungsstärke das auf eine Fläche auftreffende Licht beschreibt, bezieht sich die Leuchtdichte auf die Helligkeit einer Lichtquelle in eine bestimmte Richtung gesehen. Beide Begriffe sind wichtig in der Beleuchtungs- und Lichttechnik.

Autor: , Letzte Aktualisierung: 27. Juli 2023