Ich möchte gerne unterhalb eines Regals, dass über einem Schreibtisch hängt, ein LED-Stripe anbringen, um den Schreibtisch gut für Laborarbeiten auszubeleuchten. Bei LED-Stripes von z. B. Paulmann steht dran, dass diese einen Nennlichtstrom von 1080 Lumen/Meter haben (https://de.paulmann.com/p/maxled-1000-led-strip-full-line-cob-einzelstripe-2-5m-30w-1080lm-m-528-leds-m-2700k/71050) Wie kann ich nun aus dieser Angabe, dem Abstrahlwinkel und dem Abstand Regal - Schreibtischoberfläche die Beleuchtungsstärke berechnen. Also sonstigen Berechnungstools beziehen sich auf Punktlichtquellen.
Timo N. schrieb: > Also sonstigen Berechnungstools beziehen sich auf Punktlichtquellen. Ein "LED-Stripe" sind viele Punktlichtquellen, einfach zusammenzählen.
Das geht so gar nicht. Der Lichtstrom ist eine integrale Größe. Du hast verschiedene Probleme: es ist entlang einer Achse nicht symmetrisch, die abstrahlcharakteristik ist unbekannt. Du kannst also bestenfalls mit dem Abstandsquadratgesetzt abschätzen. Dabei ist sowohl bei der ausstrahlrichrung als auch bei der Beleuchtungsstärke ab der Oberfläche mit einem Abfall proportional zum cosinus zu rechnen.
Luxmeter habe ich. Ich will es aber berechnen können. Der Hersteller hat nur die Angabe "Lumen pro Meter" und nicht die Angabe der einzelnen LEDs. Außerdem ist genau das verlinkte Stripe eins mit Full-Line COB. Also nicht mit einzelnen LEDs aufgebaut.
Timo N. schrieb: > Luxmeter habe ich. Ich will es aber berechnen können. > Dafür reichen deine Daten nicht …
Näherungsweise ist dein Streifen quer zu seiner Länge ein Lambertstrahler.
Hallo Für die Praxis bei sich zu Hause von uns Laien - in den Zusammenhang sind auch die meisten gelernte Elektriker und E-Technik Ingenieure Laien - haben wir halt nur den Lichtstrom - die gesamte "Menge an Photonen" die pro Zeiteinheit aus der Lichtquelle "kommen". Wie hell das wahrgenommen wird hängt aber nun mal von sehr vielen Faktoren ab - unter anderem wie gebündelt dieser Lichtstrom wird, wie die Zusammensetzung des typischerweise mehr oder weniger weißen Licht ist und auch der Lichtstärke selbst (die ja letztendlich interessiert) die vom gesehenen Gegenstand ins Auge reflektiert wird ist (Tagsehen und Nachtsehen sind nämlich keine festen "digitalen" Zustände sondern es findet ein Übergang statt - sprich unsere Augen und die Verarbeitung im Gehirn ist nicht für einen bestimmten Wellenlängenbereich immer gleich empfindlich). Das alles kann man in der Theorie berechnen - bei idealen Bedingungen und eindeutigen Räumen die beleuchtet (Licht von Gegenständen in unser Auge reflektiert) werden sollen. In der Praxis bei Realen Räumen, so mit Fenstern, veränderlichen Inhalt, veränderlichen Farben (im Winter tragen die Raumnutzer oft irgendwelche dunkle Kleidung welche "Licht schluckt" im Sommer aber viel helles) ist aber eine schnelle und genaue (sinnvolle) Berechnung wie hell eine (mehrere) Lichtquellen diesen Raum machen und vor allem Wahrgenommen werden eigentlich unmöglich. Sprich: Ausprobieren, wenn man älter und es noch kennt, ist sich durchaus auf die Hinweise "So hell wie eine xx W Glühlampe" ansatzweise verlassen. Abschätzen wie es aktuell mit der Vorhandenen Beleuchtung ist und das ansatzweise "hochrechnen" (Das Gefühl reicht als Rechnung) . Timo N. schrieb: > Luxmeter habe ich. Ich will es aber berechnen können. Das geht in der Theorie und bei (nahezu) perfekten geschlossenen Räumen in dem sich wenig verändert. In der Praxis - vergesse es, probiere es aus (wobei du da halt die Lichtquelle haben - kaufen bezahlen, auf die Lieferung warten- mußt). Lichtplanung ist eine sehr aufwendige und in der Praxis trotzdem immer nur recht grobe Sache - fast immer wird nacher einfach durch ausprobieren und Abschätzen nachgebessert.
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Das kommt auch auf die Lichtabsorbtion des Raumes an. Ist dieser vollverspiegelt wird die Beleuchtungstärke deutlich höher als bei vollschwarzen Wänden. Einfacher ist der Anteil der Direktstrahlung zu berechnen: "Die Maßeinheit LUX gibt an, wie stark eine Fläche von einem Quadratmeter beleuchtet wird. Eine Lampe mit 1000 Lumen auf einem Quadratmeter leuchtet diese Fläche mit 1000 LUX aus. Dieselben 1000 Lumen auf einer Fläche von 10 Quadratmetern beleuchten diese Fläche dann folglich mit 100 LUX."
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Christoph K. schrieb: > Dafür reichen deine Daten nicht … Welche Daten bräuchte ich? Wenn es nicht exakt zu berechnen ist, mit welcher Formel könnte ich es annährend abschätzen. Sagen wir wenn es einen Abstrahlwinkel von 60° hätte. Du scheinst dich jedenfalls auszukennen, deswegen hoffe ich, du kannst es mir sagen. Abgesehen von der Berechnung: Würde eurer Erfahrung nach ein LED-Stripe mit diesem Lichtstrom ausreichen, um die Arbeitsfläche für konzentriertes Arbeiten ausreichend zu beleuchten? Mit einer aktuell verwendeten Schreibtischlampe komme ich nur auf ca 300 Lux abends und 600 Lux tagsüber. Laut https://www.vbg.de/cms/arbeitsschutz/arbeit-gestalten/buero/beleuchtung-buero sollten aber besser 500-1000 Lux verfügbar sein.
Dieter D. schrieb: > "Die Maßeinheit LUX gibt an, wie stark eine Fläche von einem > Quadratmeter beleuchtet wird. Unsinn. Die Einheit Lux ist ein Maß für die Beleuchtungsstärke an einem Punkt. Wie groß die beleuchtete Fläche ist, spielt überhaupt keine Rolle.
Eine von vielen Quellen: https://leuchtmittelmarkt.com/ratgeber/umrechnung-lumen-lux/#Der-Unterschied-zwischen-Lumen-und-Lux Und für jemanden mit Herausforderungen, wenn's ums Rechnen geht: https://www.wirsindheller.de/Lumen-zu-Lux-Umrechnung.128.0.html
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Timo N. schrieb: > Wenn es nicht exakt zu berechnen ist, mit welcher Formel könnte ich es > annährend abschätzen. Sagen wir wenn es einen Abstrahlwinkel von 60° > hätte. mit dem Winkel und dem Abstand kannst du die Breite der beleuchteten Fläche ausrechnen. Dann kommen auf einen Meter Länge 1000 Lumen, wenn die Länge viel größer als der Abstand ist. Damit kannst du die lux ausrechnen. Da auch Licht mit größerem Winkel abgestrahlt wird, würde ich mit der Hälfte des Wertes rechnen.
Timo N. schrieb: > Sagen wir wenn es einen Abstrahlwinkel von 60° hätte. Paulmann sagt dazu: "Der breite Ausstrahlwinkel von 180° ..." Such dir etwas aus. Das ist nur ein Faktor 3
Timo N. schrieb: > Wie kann ich nun aus dieser Angabe, dem Abstrahlwinkel und dem Abstand > Regal - Schreibtischoberfläche die Beleuchtungsstärke berechnen. Da solltest Du Dir als Erstes folgenden Link ansehen: https://de.wikipedia.org/wiki/Beleuchtungsst%C3%A4rke Ansosten gilt: „Mensch saa helle, un wenn’s auch duster is“
Timo N. schrieb: > Welche Daten bräuchte ich? Naja, Tischfläche wäre nützlich (sprich: Länge und Breite/Tiefe des Tisches). Weil: Der LED-Streifen liefert Dir mit seinen 2.5m Länge 2'700 Lumen. Wenn die Tischfläche größer als 2.7 Quadratmeter ist, kannst Du schon rein arithmetisch keine 1000 Lux auf dem ganzen Tisch erreichen. Dann wäre der Abstand des Regalbrettes, unter dem der Streifen befestigt werden soll, von der Tischplatte hilfreich. Je geringer dieser Abstand, desto weniger Licht geht logischerweise verloren. > Abgesehen von der Berechnung: Würde eurer Erfahrung > nach ein LED-Stripe mit diesem Lichtstrom ausreichen, > um die Arbeitsfläche für konzentriertes Arbeiten > ausreichend zu beleuchten? Hängt, wie schon gesagt, von der Tischfläche ab. "Lux sind Lumen je Quadratmeter".
Also der Tisch ist t=60cm tief und vlt. ca. 3m lang. Länge spielt aber keine Rolle, da ich dann eben einen längeren LED-Stripe nehmen würde und ich ja die Angabe Lumen pro Meter habe. Der Abstand Regalbrett-Tisch in der Höhe ist auch h=60cm und ich könnte den Stripe in der Mitte über der Tischplatte anbringen. Abstrahlwinkel perfekt wäre also 2* arctan ((t/2)/h) = 53°.
bei 60cm Abstand und 60° leuchtest du 70cm Breite aus. Gibt ca. 1400 lux. Da auch Licht mit größerem Winkel abgestrahlt wird und die Fläche auch nicht gleichmäßig ausgeleuchtet wird, würde ich mal mit 800lux rechnen
Hippelhaxe schrieb: > Je geringer dieser Abstand, desto weniger Licht geht > logischerweise verloren. Egal ob Licht verlorengeht, bei Halbierung der Abstandes zwischen Lichtband und Tischplatte steigt die Beleuchtungsstärke entsprechend. Timo N. schrieb: > Abstrahlwinkel perfekt wäre also 2* arctan ((t/2)/h) = 53°. Der angegebene Abstrahlwinkel ist keine harte Kante, solange man keinen besonderen optischen Aufwand treibt. Guck dir einmal ein Strahlungsdiagramm eines Lambertstrahlers an. Folie 33: https://www.slideserve.com/gafna/led-beleuchtung-von-innenr-umen
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Es wurde ja schon beschrieben, dass überschlägige Rechnungen, die nur Lumen pro Fläche oder idealisierte Abstrahlungswinkel berücksichtigen, ungenau sind. Wenn du es genauer simulieren willst, kannst du die Software Dialux verwenden. Die berücksichtigt die Streuung an Raumflächen, ebenso die Abstrahlcharakteristik der Leuchten.
Timo N. schrieb: > Also der Tisch ist t=60cm tief und vlt. ca. 3m lang. > Länge spielt aber keine Rolle, da ich dann eben einen > längeren LED-Stripe nehmen würde und ich ja die Angabe > Lumen pro Meter habe. Okay. "Betrachten wir einen homogenen, isotropen Tisch unendlicher Länge und vernachlässigbarer Dicke..." Der Lichtstrom je Meter Streifenlänge beträgt 1080 Lumen; wir gehen davon aus, dass der Streifen ein Lambert-Strahler ist. Bedeutet: Bei -90° ist die relative Beleuchtungsstärke gleich null; bei 0° ist die relative Beleuchtungsstärke gleich Eins, und bei +90° ist die relative Beleuchtungsstärke wieder gleich Null. > Der Abstand Regalbrett-Tisch in der Höhe ist auch h=60cm > und ich könnte den Stripe in der Mitte über der Tischplatte > anbringen. > > Abstrahlwinkel perfekt wäre also 2* arctan ((t/2)/h) = 53°. Ahh okay, daher Deine Frage nach der Ausleuchtung von 60°. So. Zum einen habe ich die Aussage gefunden, dass beim Lambert-Strahler die relative Leuchtdichte mit dem Cosinus vom Winkel abhängt. (Das ist mit (-90°;0), (0°;1),(90°;0) verträglich.) Zum anderen habe ich ein wenig mit einem numerischen Holz- hammer herumgespielt; es scheint so zu sein, dass 1. der Bereich von -90° bis -30° ein Viertel, 2. der Bereich von -30° bis +30° die Hälfte und 3. der Bereich von +30° bis +90° wieder ein Viertel des gesamten Lichtstromes enthält. Wenn Du also das mittlere (hellste) Drittel des beleuchteten Winkels von 180° ausnutzt, dann sollte Dir der halbe Licht- strom zur Verfügung stehen; das wären somit 540 Lumen. 540 Lumen auf einer Tischbreite von 0.6m sind umgerechnet 900 Lux; am Rand ein Tick weniger, in der Mitte ein Tick mehr. Ziel wäre somit knapp verfehlt. Keine Gewähr für sachliche oder rechnerische Korrektheit. HTH
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