DIE NEUE EINHEIT „PUPIL LUMENS“  UND IHRE AUSSAGE

Wie vergleicht man unterschiedliche Lichtquellen? Das ist gar nicht so einfach, denn das menschliche Auge nimmt das Licht schon unterschiedlich wahr. Es gibt 2 grundsätzliche Arten des Sehens und beide sollten berücksichtigt werden, wenn es um die Angabe der Helligkeit geht. Das „photopische Sehen“ und das „skotopische Sehen“. Hier kommt nun eine neue Einheit zum Tragen, die Pupil Lumens (Plm).

 

DAS PHOTOPISCHE SEHEN

Wird auch „Tagsehen“ genannt und ist für das Farbensehen verantwortlich. Hier spielen die Zapfen die Hauptrolle, die Rezeptorzellen im Auge, welche unterschiedliche Wellenlängen des Lichts aufnehmen. Sie sorgen für kontrastreiches, farbiges Sehen. Davon haben wir 3 verschiedene Arten:
S-Typ (Blau-Rezeptor; ist am empfindlichsten)
L-Typ (Rot-Rezeptor; ist am unempfindlichsten)
M-Typ (Grün; liegt in der Mitte)

 

DAS SKOTOPISCHE SEHEN

Das sogenannte „Nachtsehen“ wird uns von der zweiten Art der lichtempfindlichen Zellen ermöglicht, den Stäbchen. Sie sind den Zapfen zahlenmäßig weit überlegen und sorgen für die Helligkeits- und Kontrastwahrnehmung. Sie reagieren auch auf sehr schwaches Licht am Rande der Netzhaut. Allerdings ist das Sehen nachts meist unscharf und farblos. Das Sprichwort „Nachts sind alle Katzen grau“ kommt nicht von ungefähr.

Meistens nutzen Menschen das photopische und skotopische Sehen gleichzeitig und das führt dazu, dass Licht mit hohem Blau-Anteil (kaltweiß) als heller und intensiver empfunden wird, als Licht mit höherem Rot-Anteil. Wir erinnern uns: die Blau-Rezeptoren sind empfindlicher als die anderen.

 

 

Nun gibt die Einheit des Lichtstroms „Lumen“ zwar die gemessene Helligkeit eines Leuchtmittels an, berücksichtig aber nicht die Farbwahrnehmungs-Eigenschaften des menschlichen Auges. Sie gibt lediglich die Gesamtheit des abgegebenen Lichts eines Leuchtmittels an.

Die Pupil Lumens (Plm) geben nun deutlich genauer an, wie hell ein Leuchtmittel wahrgenommen wird. Bei LED Leuchtmitteln ist die Änderung der Farbe durch den Farbwiedergabeindex eingeschränkt. Dieser sollte sich im Bereich R_a > 80 bewegen. Deshalb reicht im privaten Bereich die Angabe der Lumen aus, weil sich die Farbe des Lichtes nicht in Ausmaßen ändern kann, die so großen Einfluss nimmt.

Für den Industrie- und Außenbereich allerdings ergeben sich durch die Berücksichtigung der Pupil Lumens sich neue Wege und Mittel. Mit wesentlich geringerem Energieverbrauch und Aufwand, kann durch die Plm-Angabe deutlich effektiver beleuchtet werden. Z.B. bei Straßenbeleuchtung. Eine kaltweiße Straßenlampe wird deutlich heller wahrgenommen als ein gelbliche, es wird weniger Energie verbraucht, evtl. muss man sogar weniger davon aufstellen.

 

 

BERECHNUNG DER PUPIL LUMENS

Die Berechnung der Pupil Lumens erfolgt durch eine festgelegte Formel und es kommt, je nach Art und Beschaffenheit des Leuchtmittels ein sogenannter Korrektur-Faktor dazu, der das Verhältnis zwischen photopischem und skotopischem Sehen einbezieht: der P/S-Faktor. Er variiert logischerweise von Lampe zu Lampe, je nach Hersteller, Art und Produkt.

Plm/Watt = Lm/Watt * P/S

Ein paar Beispiele in einer Tabelle zur Veranschaulichung.
Die Korrektur-Faktoren wurden vom Lawrence Berkley Laboratorium (LBL) ermittelt:

Leuchtmittel	Lm/Watt	Lm	P/S	Plm
Glühlampe 100 Watt warmweiß	15	1500	1,26	1890
Leuchtstoffröhre 58 Watt	65	3770	0,98	3695
Halogen 50 Watt neutralweiß	21-23	1050	1,32	1386
LED 25 Watt (kaltweiß)	85-100	2500	1,9	4750

 

Unsere Wahrnehmung setzt sich immer aus unterschiedlichen Faktoren zusammen und ist dazu noch subjektiv. Manche Menschen sind sehr lichtempfindlich, andere wiederum nehmen Farben völlig anders wahr. Daher gibt es keinen Wert der für jeden stimmt und das widerspiegelt, was der Einzelne wahrnimmt.