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Lumen (Einheit)



Einheit
Norm SI-Einheitensystem
Einheitenname Lumen
Einheitenzeichen lm
Beschriebene Größe(n) Lichtstrom
Größensymbol(e) Φv
In SI-Einheiten \mathrm{1\, lm = 1\, cd \, sr}
Benannt nach lat.: Licht, Leuchte

Lumen (lat.: Licht, Leuchte) ist die photometrische Einheit des Lichtstroms.

Der Lichtstrom ist ein Maß für die gesamte von einer Strahlungsquelle ausgesandte sichtbare Strahlung. Strahlt eine Lichtquelle mit einer Lichtstärke von I in einem Raumwinkel von dω, dann beträgt der Gesamtlichtstrom Q:

Q = \int I(\omega) \, \rm d\omega

Wenn beispielsweise eine isotrop strahlende Lichtquelle mit 1 Candela leuchtet, also 1 lm pro 1 sr aussendet, erhält man den Lichtstrom durch die Summierung (Integral) der Lichtstärke über den gesamten Raum, der die Lichtquelle umgibt:

1\, \frac{\mathrm{lm}}{\mathrm{sr}} 4 \pi \ \mathrm{sr} = 4 \pi \ \mathrm{lm}, also ca. 12,566 lm.

Die Beleuchtungsstärke, gemessen in Lux, lässt sich in Lichtstrom und Lichtstärke umrechnen.

Weiteres empfehlenswertes Fachwissen

Inhaltsverzeichnis

ANSI-Lumen

ANSI-Lumen wird immer noch als ein Maß für den Lichtstrom von Projektoren oder Beamern verwendet. ANSI ist die Abkürzung für American National Standards Institute. Tatsächlich hat das Institut die Norm aber bereits im Juli 2003 zurückgezogen. Die alten Normen IT7.227-1997 und IT7.227-1998 sind damit ungültig. Die nationalen US-amerikanischen Messvorschriften wurden im Prinzip identisch von der "International Electrotechnical Commission (IEC)" übernommen (http://www.iec.ch). Auch gibt es eine identische DIN-Norm (EN 61947-1), natürlich in deutscher Sprache (http://www.av-views.com/extra/2005-2/ansilumen.php).
Zur Bestimmung des Lichtstroms nach der entsprechenden Norm werden auf der Projektionsfläche neun Messungen der Beleuchtungsstärke (Maßeinheit Lux) vorgenommen und daraus ein Mittelwert gebildet. Dieser wird mit der Fläche des Bildes multipliziert, um den Lichtstrom zu erhalten:

Lumen = Lux m²

Im Gegensatz zur Beleuchtungsstärke ist der Lichtstrom weitgehend unabhängig von der Größe der projizierten Fläche. Die Angaben der meisten Hersteller von Projektoren beziehen sich auf Maximaleinstellungen, die für die Praxis von wenig Belang sind. Die bei optimaler Einstellung erreichten Lichtströme liegen teilweise deutlich darunter.

Übersicht anderer fotometrischer Größen

Bezeichnung: Formelzeichen Definition Name der Einheit Einheitenumformung
Lichtstrom: Φv \Phi_\mathrm{v} = K_\mathrm{m}\int_{380\,\mathrm{nm}}^{780\,\mathrm{nm}}\frac{\partial\Phi_\mathrm{e}(\lambda)}{\partial \lambda}\cdot V(\lambda)\,\mathrm{d}\lambda Lumen (lm) \mathrm{1\, lm = 1\, sr \cdot cd}
Raumwinkel: Ω \Omega = \frac{S}{r^2} Steradiant (sr) \mathrm{1\, sr = 1\,\frac{m^2}{m^2} = \frac{\left[ Fl\ddot{a}che \right]}{\left[ Radius^2 \right]}}
Beleuchtungsstärke: E E=\frac{\partial \Phi}{\partial A} Lux (lx) \mathrm{1\, lx = 1\,\frac{lm}{m^2} = 1\,\frac{sr\, cd}{m^2}}
Leuchtdichte: L L=\frac{\partial^2 \Phi}{\partial \Omega \cdot \partial A_1 \cdot \cos \varepsilon_1} keine eigene Einheit \mathrm{1\,\frac{cd}{m^2}} = \mathrm{1\,\frac{lm}{sr\,m^2}}
Lichtstärke (Photometrie): Iv I=\frac{\partial\Phi }{\partial\Omega} Candela (cd) \mathrm{1\, cd = 1\, \frac{lm}{sr}}

Bedeutung in der Praxis

Glühlampe 6 bis 12 lm/W
Halogenlampe 12 bis 25 lm/W
Leuchtstofflampe 60 bis 104 lm/W
Gasentladungslampe 70 bis 120 lm/W
LED 20 bis 100 lm/W

Der Artikel 'Lichtquellen' enthält eine ausführliche Tabelle mit Beispielen für die Lichtausbeute verschiedener Lichtquellen.

Siehe auch

  • Helligkeit
  • Licht
  • Luminanz (Leuchtdichte bei Monitoren)
  • Fotometrie
  • Lichtausbeute
 
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Lumen_(Einheit) aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.
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