Forum: Offtopic LED Flächenbeleuchtung


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von Mike C. (bigmike0488)


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Hallo Leute,

für eine Kamera soll eine Fläche von 1m² aus 1m Höhe gleichmäßig 
ausgeleuchtet werden mit den vorgegebenen LEDs CXA1512-0000-000F0UK250H
(https://www.mouser.at/ProductDetail/941-CXA15120F0UK250H)

Die Beleuchtungszeit ist 100ms.

Die Lichtsituation soll einem Hochsommertag zu Mittag entsprechen, laut 
wiki ~130 000 lx

Weiß jemand mit welchen Werten aus dem Datenblatt man hier rechnet, und 
wie man die LEDs dann anordnet um die Fläche gleichmäßig zu beleuchten?

Es gibt hilfreiche online Tools, nur ist mir nicht klar welche Werte ich 
hierfür verwenden kann aus dem Datenblatt:

https://ledtipps.net/lux-lumen-umrechnung/#:~:text=1%20Lux%20(lx)%20entspricht%20einem,)%20pro%20Quadratmeter%20(m%C2%B2).

https://www.wirsindheller.de/winkelabstandflaeche.3803.html#wshberechnung

Mike

: Verschoben durch Moderator
von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Mike C. schrieb:
> Weiß jemand mit welchen Werten aus dem Datenblatt man hier rechnet, und
> wie man die LEDs dann anordnet um die Fläche gleichmäßig zu beleuchten?
Der Wert, den du brauchst, steht nicht so im Datenblatt, dass eine 
simple Formel zur Beantwortung der Frage reichen würde.

> soll eine Fläche von 1m² aus 1m Höhe gleichmäßig ausgeleuchtet werden
Da sind LEDs mit einem Abstrahlwinkel von 115° aber ohne Optik eher 
suboptimal. Und wegen der Optik ist die Formel etwas komplizierter.
Oder sie wird einfacher, wenn du es schaffst, den gesamten Lichtstrom 
der LED auf die Fläche zu bringen.

> Die Lichtsituation soll einem Hochsommertag zu Mittag entsprechen, laut
> wiki ~130 000 lx
Mit der selben spektralen Verteilung?

BTW: was hat das denn mit Digitaltechnik zu tun? Ich habs mal in ein 
passendes Forum verschoben.

von Mike C. (bigmike0488)


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Lothar M. schrieb:
> Der Wert, den du brauchst, steht nicht so im Datenblatt, dass eine
> simple Formel zur Beantwortung der Frage reichen würde.

Ich habe einen oberen Wert der LED genommen, 1300lm, und aus dem TYPICAL 
SPATIAL DISTRIBUTION Diagramm auf Seite 16, 90% von 1300lm bei einem 
Abstrahlwinkel von +-10° = 20° verwendet. mit 20° Abstrahlwinkel wird 
eine Fläche von 0.1m² beleuchtet, mit 11978,4 Lux.
Zehn LEDs auf 1m² ergäben dadurch 119784 lux. das entspricht ungefähr 
der Beleuchturngsstärke eines Sommertages, mit dem Spektrum der LED.

funktioniert das so?

danke für deine Antwort und verschieben in das passende Forum.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Lothar M. schrieb:
> Der Wert, den du brauchst, steht nicht so im Datenblatt

Doch, natürlich, je nach Modell ca. 1300 Lumen,
für 130000 (lux sind Lumen/m2) braucht er also 100 Stück
für 262 EUR und 1.3kW elektrische Leistung.

Das alles in einen Kasten aus Spiegeln (am besten Alu
Oberflächenspiegel rauh) und die 10 x 10 LEDs genug weit weg
vom Objekt daß sich das Licht gleichmässig mischt,
also 1m x 1m x 1m.

von Arno H. (arno_h)


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Michael B. schrieb:
>
> Doch, natürlich, je nach Modell ca. 1300 Lumen,
> für 130000 (lux sind Lumen/m2) braucht er also 100 Stück
> für 262 EUR und 1.3kW elektrische Leistung.

Und dann noch mal das Doppelte für Kühlung und Montage. Ein 
ausreichendes NT möchte auch noch gekauft und angepasst werden.
Schutzmaßnahmen für die Unbeteiligten nicht vergessen, 100kLux und mehr 
in einem geschlossenen Raum kommt dir heller vor als die Sonne.

Arno

von Harald W. (wilhelms)


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Mike C. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Der Wert, den du brauchst, steht nicht so im Datenblatt, dass eine
>> simple Formel zur Beantwortung der Frage reichen würde.
>
> Ich habe einen oberen Wert der LED genommen, 1300lm, und aus dem TYPICAL
> SPATIAL DISTRIBUTION Diagramm auf Seite 16, 90% von 1300lm bei einem
> Abstrahlwinkel von +-10° = 20° verwendet. mit 20° Abstrahlwinkel wird
> eine Fläche von 0.1m² beleuchtet, mit 11978,4 Lux.
> Zehn LEDs auf 1m² ergäben dadurch 119784 lux. das entspricht ungefähr
> der Beleuchturngsstärke eines Sommertages, mit dem Spektrum der LED.

Hast Du Dir schon überlegt, wie Du die grosse Wärmemenge, die Deine
LEDs freisetzen, wegbekommst? Wasserkühlung?

von Thomas O. (kosmos)


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ich hätte gesagt 2000-3000 Lumen reichen, das würde ich aber nicht mit 1 
oder 2 LEDs machen sonder eher auf sehr viele LEDs verteilen, die 
Leuchtfläche sollte ebenfalls mind. 1m² haben wenn man von oben 
belichtet und von oben fotografiert wenn man von der Seite fotografiert 
wäre es besser wenn die Belichtung auch seitlich aufs Objekt trifft.

Es muss einfach ein weiches Licht sein. ggf. eine matte Kunstoffsscheibe 
davor setzen. Wenn das alles aus nur einer LED kommt gibt es sehr 
scharfe Schatten und das will man eigentlich nicht.

von Mike C. (bigmike0488)


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Harald W. schrieb:
> Hast Du Dir schon überlegt, wie Du die grosse Wärmemenge, die Deine
> LEDs freisetzen, wegbekommst? Wasserkühlung?

die Belichtung wird alle ca. 5 Minuten immer nur 100ms sein, dadurch 
wird die Hitzeentwicklung vernachlässigbar sein.

von Udo S. (urschmitt)


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Thomas O. schrieb:
> ich hätte gesagt 2000-3000 Lumen reichen

Aufgrund welcher physikalischer Tatsache?
Sowohl der TO als auch Michael haben es doch schon ausgerechnet.
Du liegst falsch mit deiner Vermutung.

Sieh auch
https://de.wikipedia.org/wiki/Beleuchtungsst%C3%A4rke

von Thomas O. (kosmos)


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Udo S. schrieb:
> Aufgrund welcher physikalischer Tatsache?

ne, aufgrund der Erfahrung. Licht kann man eigentlich nie zu viel haben, 
die Fläche der Quelle darf nur nicht zu gering sein.

Das ist auch der Trick das es so LED gibt mit wenigen ° Abstrahlwinkel 
und dadurch sehr hohen LUX Zahlen, leider erzeugen die auch sehr viel 
Schatten und Reflexionen. Aber selbst wenn man dann 4 davon 90° versetzt 
nimmt hat man dann eben 4 Schatten für Fotos auch nicht schön.

: Bearbeitet durch User
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