Leuchtdichtemessung
Leuchtdichte
Die Luminanz oder Leuchtdichte L (mit zahlreichen Messpunkten) bezeichnet die vom menschlichen Auge wahrgenommene "Helligkeit". Das auf Oberflächen auftreffende Licht wird – je nach Reflexionsgrad ρ der Oberfläche – reflektiert, so dass Flächen für das Auge unterschiedlich hell erscheinen. Diese Helligkeit wird auch Leuchtdichte genannt und meist in cd/m2 angegeben. Die Leuchtdichte gibt das Verhältnis der ausgestrahlten Lichtstärke I zur Fläche A ihrer scheinbaren leuchtenden Fläche an. Bei schrägem Blick unter dem Winkel θ auf die strahlende Fläche, ist lediglich die Projektion der Leuchtdichte wirksam.
[math]\displaystyle{ L = \frac{I}{A} = \frac{1}{\pi} \cdot \rho \cdot E }[/math]
Die Beleuchtungsstärke E (Maßeinheit lx) gibt an, wenn ein Lichtstrom (Φ) von 1 Lumen (lm) auf eine Fläche (A) von 1 m² trifft:
[math]\displaystyle{ E = \frac{\Phi}{A} }[/math]
Beispiele
- Wahrnehmungsgrenze: 3 · 10-6 cd/m²
- Mittlerer klarer Himmel: 8000 cd/m²
- Mittlerer bedeckter Himmel: 2000 cd/m²
- Nachthimmel bei Vollmond: 0,1 cd/m²
- Sternklarer Nachthimmel: 0,001 cd/m²
- Bewölkter Nachthimmel: 1...100 · 10-6 cd/m²
- Sonnenscheibe am Mittag: 1600 · 106 cd/m²
- Sonnenscheibe am Horizont: 6 · 106 cd/m²
- Sonnenoberfläche: 1,5 · 109 cd/m²
- Mondoberfläche: 2,5 · 103 cd/m²
- Glühdraht einer Glühlampe: 5...35 · 106 cd/m²
- Matte Glühbirne 60 W: 120 · 103 cd/m²
- moderne Leuchtstofflampe: 0,3...1,5 · 104 cd/m²
- T8 kaltweisse Fluoreszenzröhre: 11 · 103 cd/m²
- Outdoor LED Videoscreen: 5 · 103 cd/m²
Gängige Umrechnungseinheiten
| Umrechnungseinheiten | cd/cm2 | cd/m2 | asb | fL |
|---|---|---|---|---|
| 1 cd/m2 (sb) | 10-4 | 1 | 3,14 | 0,292 |
| 1 cd/m2 | 1 | 104 | 3,14 · 104 | 2920 |
| 1 asb | 3,18 · 10-5 | 0,318 | 1 | 0,0929 |
| 1 fL | 3,42 · 10-4 | 3,42 | 10,76 | 1 |
Abkürzungen der Einheiten:
cd = Candela
sb = Stilb
asb = Apostilp
fL = footlambert
Aus dem Inhalt zum Seminarangebot des MAS am 16.11.2007
Für den Sachverständigen auf dem Gebiet der Straßenverkehrsunfälle ist die Dokumentation der Lichtverhältnisse zum Zeitpunkt eines Unfalls von großer Bedeutung. Hierbei kommt oft ein Leuchtdichtenmessgerät zum Einsatz, das für bestimmte angemessen Punkte die Leuchtdichte erfasst. Es ist jedoch sehr viel praktikabler, diese Werte nach der Unfallaufnahme aus den Daten digital aufgenommener Bilder zu ermitteln. Dies ist mit einer kalibrierten digitalen Spiegelreflexkamera möglich. Das Seminar umfasst im Vorfeld die Kalibrierung der Kamera durch Ermittlung der OECF nach ISO 14524 im Testlabor mit Erstellung eines Excel-Spreadsheets zur Übertragung der OECF auf die aktuellen Belichtungswerte und zum Ablesen der Leuchtdichte. Das Seminar vermittelt die Kenntnisse und Fertigkeiten über den Umgang mit den Daten, die erreichbare Genauigkeit und die Grenzen beim Einsatz dieser Methode.
Seminartermin: 16.11.2007, 10:00 – 17:00 Uhr, Referent: Dietmar Wüller bei Image Engineering, Augustinusstr. 9d, D-50226 Frechen
Vorträge der EVU-Mitgliederversammlung am 15.05.2009 zum Thema
- Wietschorke, St.: Einführung in die Funktionsweise digitaler Kameras
- Hoger, T.: Leuchtdichtemessungen mit Digitalkameras – experimentelle Untersuchungen
- Artmann, U.: Nutzung der digitalen Kamera als Leuchtdichtemessgerät
Weitere Infos zum Thema
- http://de.wikipedia.org/wiki/Leuchtdichte
- Leuchtdichtemessung mit Digitalkamera
- Digitalkamera Testverfahren
- http://www.opteema.com/upload/pubfiles/Prospekt_LMK-mobil.pdf
- Hugemann: Unfallrekonstruktion, Bd. 2, Kapitel 5.3. Der Dunkelheitsunfall, S. 703 – 749, Klaus Schmedding
- Testverfahren für digitale Kameras, Zeitschrift c´t (inkl. OECF (opto electronic conversion function))
- Camera Calibration Toolbox for Matlab
- Camera Calibration Tools, Stand alone application, free