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Aus dem Facharchiv: Arbeitsschutz, Arbeitssicherheit, Betriebsführung
Wo Licht ist – da sind auch Farben – Welche Kriterien der Fachplaner für eine gute Beleuchtung beachten muss

Bei der Auswahl von Leuchtmitteln ist es besonders wichtig, auf die richtige Lichtfarbe und auf die für den Zweck optimale Farbwiedergabeeigenschaft zu achten. Das ist vor allem Aufgabe des Beleuchtungsplaners, der sich nach den Vorgaben der Hersteller richtet. Doch normative und Herstellerangaben sind nur eine Seite der Lichtplanung. Das subjektive Farbempfinden des Menschen ist letztlich das Maß der Dinge, was die Aufgabe erheblich erschwert.

Normfarbtafel mit Farbtemperaturen eines Planckschen Strahlers; die gemessene Farbtemperatur für eine 965er-Lampe liegt bei 5950 K (roter Punkt)

Bild 1: Normfarbtafel mit Farbtemperaturen eines Planckschen Strahlers; die gemessene Farbtemperatur für eine 965er-Lampe liegt bei 5950 K (roter Punkt) (Bild: B. Müller nach CIE-Normfarbtafel)

Hilfestellung erhält der Lichtplaner vom Lampenhersteller: So gibt dieser auf seinen Produkten einen dreistelligen Code an. Damit werden die Farbwiedergabeeigenschaft, die Lichtfarbe und die Farbtemperatur beschrieben – wie ein Beispiel verdeutlicht. Doch das reicht für eine gute Beleuchtungsplanung nicht aus. Es gilt im Vorfeld insbesondere auch folgende Fragen zu klären:

  1. Wie zuverlässig sind diese technischen Informationen?
  2. Hat die fachkundige Person eine Möglichkeit, die Angaben der Lampenhersteller messtechnisch zu überprüfen?
  3. Wie genau und wie zuverlässig beschreibt ein Farbmesssystem – eine Farbmetrik – das Farbempfinden von Menschen?

Grundlagen der Farbmetrik

Wie Farben vom Menschen wahrgenommen und empfunden werden, kann nicht in physikalischen Größen gemessen werden.

Doch was genau beim Erkennen von Farben im menschlichen Bewusstsein geschieht, das ist prinzipiell nicht zu ergründen. So oder so ähnlich sagt es der Bewusstseinsphilosoph Professor Dr. Thomas Metzinger von der Gutenberg-Universität Mainz.

Auch wenn der Mensch recht wenig über das Bewusstsein des Farbsehens weiß, bedient sich die Farbmetrik zur Beschreibung der Eigenschaften von Leuchtmitteln der physikalischen und physiologischen Grundlagen der Farblehre.

Der Mensch ist das Maß aller Dinge

Die Anatomie des menschlichen Auges lässt nur das Erkennen der drei Primärfarben Blau, Rot und Grün zu. Hierzu sind 6 Millionen Farbsensoren (Zapfen) auf der Netzhaut verteilt, die auf Farblichtreize ansprechen. Da der Mensch aber Tausende Farben voneinander unterscheidet, kann es sich bei dieser Vielfalt nur um Kombinationen dieser Primärfarben handeln.

Grundlagen der Normfarbtafel

Betrachtet man beispielsweise die weiß leuchtende Fläche eines Monitors, erkennt man beim genauen Hinsehen winzige blaue, rote und grüne Farbbildpunkte, die sich von der Ferne gesehen zu einem Weißeindruck zusammenfügen. Werden die Primärfarben in einem beliebigen Verhältnis gemischt, entsteht eine Vielzahl von Mischfarben. Auf dieser Erkenntnis basierend wird die CIE Normfarbtafel (CIE: Commission Internationale de l‘Eclairage – Internationale Beleuchtungskommission) konstruiert (Bild 1):

Man stelle sich vor, die Lichtkegel dreier Lampen der Lichtfarben Rot, Grün und Blau (R, G, B), strahlen aus unterschiedlichen Richtungen aufeinander zu und durchdringen sich. Sie beschreiben damit einen Raum, in dem Mischfarben aus Rot, Grün und Blau entstehen – je nachdem, in welchem Mischungsverhältnis die Primärfarben an einem bestimmten Punkt stehen. Der Nutzen dieser Farbtafel besteht darin, jede Farbe durch den Gebrauch von Koordinaten eindeutig beschreiben zu können. Damit sind Farben vom Betrachter unabhängig messbar und benennbar. Da weißes Licht zu gleichen Teilen aus den Primärfarben zusammengesetzt ist, findet sich das reine Weiß auf der Normfarbtafel genau im Zentrum bei den Koordinaten x = 0,33 und y = 0,33. Weißer geht es nicht.

Lichtfarbe beschreiben

Damit ist es möglich, die Lichtfarbe einer künstlichen oder natürlichen Quelle von der Sichtweise eines Betrachters unabhängig zu beschreiben. Zur Orientierung ist in die Normfarbtafel eine gekrümmte Linie eingezeichnet, die Plancksche Kurve (Bild 1).

Zu deren Konstruktion stelle man sich vereinfacht ein Metall vor, das nach und nach erhitzt wird. Bei etwa 1 500 Kelvin beginnt es sichtbar rot zu glühen. Bei weiterer Erwärmung erscheint das abgestrahlte Licht gelblich. Eine weitere Temperaturerhöhung erzeugt die Weißglut. Bei etwa 7 000 Kelvin wird die Strahlung allmählich bläulich. Bevor die Strahlung ultraviolett erscheint, endet die Kurve.

Nach diesem Verfahren kann die von einem Körper abgestrahlte Lichtfarbe nun objektiv über dessen Temperatur Tc beschrieben werden. Die Temperaturangabe erfolgt in Kelvin. Wird beispielsweise die Farbtemperatur einer Lampe mit 3 000 Kelvin angegeben, erstrahlt diese erwartungsgemäß in gelblich warmem Licht.

Ähnliche Farbtemperaturen und ihre Bezeichnung

Oft wird die Plancksche Kurve in Darstellungen von Linien unterschiedlicher Länge und Richtungen geschnitten. Dies entspricht dem Umstand, dass Farbtemperaturen in benachbarten Bereichen kaum voneinander zu unterscheiden sind.

Die Länge der Linien definiert den Bereich der Lichtfarben, der vom Menschen als ähnlichsten Farbtemperaturen Tcp wahrgenommen wird. Nicht zuletzt aus diesem Grund wird in der Beleuchtungstechnik eine Grobunterteilung vorgenommen. Diese wird zur Bezeichnung der Lichtfarbe von Lampen wie folgt verwendet:

  • Bis zu einer Farbtemperatur von 3 300 Kelvin bezeichnet man das Licht als warmweiß und gebraucht dafür die Abkürzung ww.
  • Zwischen einer Farbtemperatur von 3 300 bis 5 300 Kelvin spricht man von neutralweißem Licht und verwendet das Kürzel nw.
  • Ab einer Farbtemperatur von 5 300 Kelvin wird das Licht als tageslichtweiß charakterisiert und mit tw bezeichnet.

Autor: B. Müller

Der vollständige Artikel ist in unserem Facharchiv nachzulesen.

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