Lux (Einheit)
Lux ist die SI-Einheit der abgeleiteten Größe Beleuchtungsstärke. Ihr Einheitenzeichen ist: lx.
Umgangssprachlich ist die Beleuchtungsstärke ein Maß für die Helligkeit, mit der z.B. eine Arbeitsfläche ausgeleuchtet wird.
Aus der Einheitendefinition wird bereits ersichtlich, dass die Beleuchtungsstärke mit dem Quadrat der Entfernung zu einer punktförmigen Lichtquelle abnimmt.
Beleuchtungsstärken
| Heller Sonnentag | 100.000 lx |
| Bedeckter Sommertag | 20.000 lx |
| Im Schatten im Sommer | 10.000 lx |
| Operationssaal | 10.000 lx |
| Beleuchtung TV-Studio | 1.000 lx |
| Bürobeleuchtung | 500 lx |
| Flurbeleuchtung | 100 lx |
| Strassenbeleuchtung | 10 lx |
| Mondlicht | 0,25 lx |
| Sternklarer Nachthimmel | 0,001 lx |
| Bewölkter Nachthimmel ohne Fremdlichter | 0,0001 lx |
Rechenbeispiele
Beispiel 1
Der Lichtstrom einer Kerze beträgt ca. 10 lm. Im Abstand von 1,8 m beträgt die Beleuchtungsstärke („Helligkeit“):
- 10 lm/(4π · (1,8 m · 1,8 m)) = 0,25 lm/m²
Ergebnis: Weiße Gegenstände, von einer Kerze im Abstand von ca. 1,8 m beleuchtet, erscheinen ungefähr genauso hell wie im Licht des Vollmonds.
Beispiel 2
Die Helligkeit einer isotrop strahlenden Lichtquelle betrage in 3 m Abstand 20 Lux = 20 lm/m².
- Der Raumwinkel einer 1 m² großen Fläche im Abstand von 3 m beträgt: 1/(3·3) sr = 1/9 sr.
- Die Lichtstärke beträgt somit 20 lm/(1/9)sr= 20·9 lm/sr = 180 cd.
- Integriert über den Gesamtraum beträgt der Lichtstrom 180 lm/sr · 4π sr = 180 · 4π lm = 2260 lm.
Beispiel 3
Eine Leuchtdiode leuchte mit einer Lichtstärke I von 6 cd innerhalb eines Lichtkegels w
von 30° = 0,2 sr, außerhalb dieses Lichtkegels sei sie dunkel.
- Der Lichtstrom Q beträgt: Q = I · w, also: Q= 6 lm/sr · 0,2 sr = 1,2 Lumen
- Die Fläche F, die die Leuchtdiode mit w = 0,2 sr im Abstand r ausleuchtet, beträgt: F = w · r². Beispielsweise beleuchtet sie im Abstand von 20 cm eine Fläche von 0,2 × 0,04 m² = 0,008 m².
- Die Beleuchtungsstärke L beträgt Q/F, siehe Tabelle: Im Abstand von 0,6 m beträgt die Beleuchtungsstärke 17 Lux.
Abhängigkeit vom Abstand
Parameter der Lichtquelle: I= 6 cd, w=30°:
| Abstand in m |
bel. Fläche in m² |
Beleuchtungsstärke in Lux |
|---|---|---|
| 0,2 | 0,01 | 150 |
| 0,4 | 0,03 | 38 |
| 0,6 | 0,07 | 17 |
| 0,8 | 0,13 | 9 |
| 1,0 | 0,20 | 6 |
Allgemeiner Grundsatz: Eine punktförmige Lichtquelle mit der Lichtstärke X Candela erzeugt auf einer senkrecht beleuchteten Fläche im Abstand 1 Meter genau X Lux!
Siehe auch: Phot