Weiße LED in Spektralfarben zerlegen

[Franco O. (Gast)]

Hi,

hätte mal eine Theoretische Frage. Die "Farbe" Weiß ist ja 'die Summe 
aller Wellenlängen im sichtbaren Bereich'. Wäre es denn Theoretisch 
möglich eine LED beispielsweise in die einzelnen Spektralfarben zu 
zerlegen und mit einem Farbsensor zu messen? Sagen wir mal einfacher 
halber nur RGB.

Mfg

[Base64 U. (6964fcd710b8d77)]

wenn du einen Farbsensor hast dann mist der schon die einzelnen Farben

Aber sonst, spann ein prisma davor und miss die intensität

[Harald W. (wilhelms)]

Franco O. schrieb:

> hätte mal eine Theoretische Frage. Die "Farbe" Weiß ist ja 'die Summe
> aller Wellenlängen im sichtbaren Bereich'.

Das gilt aber nur für das "echte Weiß", wie es z.B. die Sonne erzeugt.

> Wäre es denn Theoretisch
> möglich eine LED beispielsweise in die einzelnen Spektralfarben zu
> zerlegen und mit einem Farbsensor zu messen?

Natürlich geht das; es gibt ja auch fertige Sensoren dafür.
Allerdings wirst Du beim Messen dann feststellen, das es
eine Farbe, die Du als Mensch als Weiß empfindest, manchmal
nur aus blau und gelb zusammengesetzt ist.

[Stefan F. (Gast)]

Franco O. schrieb:
> Die "Farbe" Weiß ist ja 'die Summe
> aller Wellenlängen im sichtbaren Bereich'. Wäre es denn Theoretisch
> möglich eine LED beispielsweise in die einzelnen Spektralfarben zu
> zerlegen und mit einem Farbsensor zu messen?

Schau Dir das Spektrum mehrerer weißer LEDs an. Dann wirst du sehen, 
dass leider nicht alle Farben gleich stark vertreten sind.

Wenn du eine Lichterkette nimmt, die nur rot/grün/blau leuchtet, sind 
die Lücken im Spektrum noch viel stärker ausgeprägt.

Mit LED Beleuchtung* sehen die Bilder von Foto-Kameras daher oft sehr 
unnatürlich aus - ganz anders, als man die Farben mit bloßem Auge 
wahrnimmt. Je billiger die Kamera, umso schlechter die Farben. Aber mit 
viel Sonnenlicht liefert jede Kamera schöne Farben.

*) Oder auch Leuchtstoffröhren

[c-hater (Gast)]

Franco O. schrieb:

> hätte mal eine Theoretische Frage. Die "Farbe" Weiß ist ja 'die Summe
> aller Wellenlängen im sichtbaren Bereich'.

Nein, das ist eine unzulässige Verallgemeinerung. Es gibt unzählige 
verschiedene Möglichkeiten, einen "weissen" Farbeindruck zu erzeugen. 
Genau das ist aber auch das Problem bei Beleuchtungsaufgaben. Dafür 
genügt es nicht, dass die Beleuchtung selber "weiss" erscheint, 
zusätzlich sollte dieses "weiss" so konstruiert sein, dass auch alle von 
ihr beleuchteten Objekte in ihren "natürlichen" Farben erscheinen. Im 
Idealfall müsste also das Licht wie das Glühlicht der Sonne aufgebaut 
sein, oder noch härter: auch all die Spektren generieren können, die die 
natürliche Filterung des Sonnenlichts durch die Erdatmosphäre und ihre 
Wetterphänomene so zu produzieren vermag.

Das ist mit LEDs prinzipiell nicht möglich, zumindest bräuchte man sehr 
viele verschiedene dafür. Zum Glück gibt es aber eine mögliche 
Vereinfachung. Nicht nur LEDs sind auf recht kleine Spektren begrenzt, 
auch die optischen Sensoren von Menschen sind das. Es genügt also, eine 
Lichtquelle zu schaffen, die in den Bereichen, in denen diese Rezeptoren 
"sehen" das Glühlicht der Sonne möglichst gut nachzubilden. Wie gut das 
gelingt, dafür gibt es sogar extra eine Kennzahl, den 
Farbwiedergabeindex...

> Wäre es denn Theoretisch
> möglich eine LED beispielsweise in die einzelnen Spektralfarben zu
> zerlegen und mit einem Farbsensor zu messen?

Das ist theoretisch und auch praktisch kein großes Problem. 
Entsprechende Meßgeräte gibt es von der Stange zu kaufen. Sind nur 
leider nicht ganz billig, zumindest die nicht, die tatsächlich für die 
physiologische Bewertung etwas taugen, mit denen man als tatsächlich den 
Farbwiedergabeindex bestimmen könnte...

> Sagen wir mal einfacher
> halber nur RGB.

Das vereinfacht überhaupt nichts. Ist nur einer der vielen Wege, zu 
einem "weissen" Lichteindruck für die Quelle zu kommen.

[GEKU (Gast)]

Mit diesem Gerät sollte es möglich sein:

httaps://at.elv.com/elv-farb-spektrometer-mit-vishay-sensor-rgbw200-komp 
lettbausatz-152503

[Rolf M. (rmagnus)]

Franco O. schrieb:
> Wäre es denn Theoretisch möglich eine LED beispielsweise in die einzelnen
> Spektralfarben zu zerlegen und mit einem Farbsensor zu messen?

Nicht direkt mit einem Farbsensor, aber ja, das kann man. Das Gerät 
dafür nennt man Spektrometer.
https://de.wikipedia.org/wiki/Spektrometer
Siehe auch https://de.wikipedia.org/wiki/Spektroskopie

[Uhu U. (uhu)]

Franco O. schrieb:
> Wäre es denn Theoretisch möglich eine LED beispielsweise in die
> einzelnen Spektralfarben zu zerlegen

Du kannst es ja mal mit einer Axt versuchen…

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Einen groben Eindruck über die Zusammensetzung des Lichts bekommst du,
wenn die LED (oder eine andere Lichtquelle) an einer CD reflektiert
betrachtest. Die Struktur der reflektierenden Schicht der CD spreizt das
Spektrum auf, stärker als ein Prisma, so dass du einen Streifen mit
allen Regenbogenfarben mit ihren Maxima und Minima siehst.

Am deutlichsten wird der Effekt mit einem unbeschriebenen CD-Rohling und
mit einer möglichst punktförmigen Lichtquelle in einem ansonsten dunklen
Raum. Ist die Lichtquelle deutlich größer als eine LED (bspw. eine ESL),
musst du sie nur aus einer entsprechend größeren Entfernung betrachten.

Uhu U. schrieb:
> Du kannst es ja mal mit einer Axt versuchen…

Ich lach mich krumm. Endlich ist ein neuer Paul geboren :D

... oder besser :-/

[T. B. (shellfishgene)]

So ein Spektrometer zu bauen ist ein nettes Bastelprojekt, mit dem 
Suchwort "diy spectrometer" finden sich viele Anleitungen, oft wie 
erwaehnt auf Basis einer CD oder DVD. Man kann auch fuer etwas bessere 
Qualitaet ein Beugungsgitter fuer wenig Geld erstehen:
https://www.ebay.de/itm/Diffraction-Grating-Slide-Linear-1000-Lines-mm-Holographic-Physics-Spectrum/282366098796
Damit liesse sich z.B. so ein Messgeraet nachbauen:
http://physicsopenlab.org/2015/11/26/webcam-diffraction-grating-spectrometer/

[J. S. (pbr85)]

Yalu X. schrieb:
> Einen groben Eindruck über die Zusammensetzung des Lichts bekommst du,
> wenn die LED (oder eine andere Lichtquelle) an einer CD reflektiert
> betrachtest. Die Struktur der reflektierenden Schicht der CD spreizt das
> Spektrum auf, stärker als ein Prisma, so dass du einen Streifen mit
> allen Regenbogenfarben mit ihren Maxima und Minima siehst.
>
> Am deutlichsten wird der Effekt mit einem unbeschriebenen CD-Rohling und
> mit einer möglichst punktförmigen Lichtquelle in einem ansonsten dunklen
> Raum. Ist die Lichtquelle deutlich größer als eine LED (bspw. eine ESL),
> musst du sie nur aus einer entsprechend größeren Entfernung betrachten.

Man kann sich damit sogar ein Spektroskop bauen, wenn man die 
Reflektionsschicht entfernt und an ein Ende eines idealerweise 
innenseitig schwarzen Rohres klebt. Auf das andere Ende kommt eine 
Membran aus Alufolie, mit einem Loch von etwa 1mm oder einem Schlitz 
etwa 0,5mm x 2mm.

Damit kann man schon einige qualitative Untersuchungen machen, siehe 
z.B. die deutlich unterschiedlichen Spektren von 
Hochdruck-Natriumdamflampen. Habe ich 2006 mit so einem Spektroskop 
aufgenommen, welches vor einer Digicam montiert war. Das letzte Bild 
zeigt ungeschnitten, etwa wie es für das Auge aussieht.

[Jemin K. (jkam)]

Im einfachsten Fall einfach eine rote, blaue und grüne Folie vor drei 
Fotodioden kleben, fertig ist die Farbzerlegung.

[Rolf M. (rmagnus)]

Nein, das macht nun gerade nicht das, was man hier will.

[Christoph Z. (christophz)]

Von Astromedia gibt es einen Kartonbausatz für ein Spekroskop (ca. 9 €). 
Funktioniert zufriedenstellend und hat auch eine Skala drin.

Ist wie alle Astromedia Bausätze auch super für Kinder/Schulen geeignet.

Die DVD Variante ist natürlich günstiger aber braucht mehr Aufwand, der 
Vishay Farbsensor ist natürlich besser geeignet, wenn man die Messung 
weiterverarbeiten möchte.

[Peter F. (toto)]

Bei diffusen Licht wird es mit einem Prisma sowieso schwer. Die CD, bzw. 
ein Beugungsgitter, ist da wirklich ein gute Idee.
Man weiss natürlich nicht genau was der TO(Topic Opener) eigentlich so 
vor hat.
Aber, dahinter noch ein kleine Optik zur Vergrößerung und ein paar 
Photodioden, dann hat man doch was der TO wollte. Theoretisch...