Prinzipien der Goniophotometrie: Die Grundlagen verstehen

Einleitung
Goniophotometrie ist ein bewährter Ansatz, der zur Beurteilung der räumlichen Streuung der Lichtleistung einer Leuchte eingesetzt werden kann. Da es eine genaue Charakterisierung und Bewertung vieler Arten von Lichtquellen ermöglicht, ist es ein sehr hilfreiches Werkzeug Lichtdesign.

Ziel dieses Artikels ist es, dem Leser ein solides Verständnis der Prinzipien von zu vermitteln Goniophotometrie durch die Bereitstellung spezifischer Informationen über die grundlegenden Konzepte, Messparameter und Geräte, die im Prozess verwendet werden.

Wenn Lichtexperten über ein solides Verständnis der Grundlagen der Goniophotometrie verfügen, sind sie besser in der Lage, Lichtdesigns zu entwickeln und fundiertere Urteile zu fällen.

Die Grundlagen der Goniophotometrie
Kombiniert man die Definitionen der Wörter „Gonio“, was „Winkel“ bedeutet, und „Photometrie“, was „Messung des Lichts“ bedeutet, ergibt sich der Name „Goniophotometrie“. Das grundlegende Ziel von Goniophotometrie besteht darin, zu ermitteln, wie sich die Intensität und Richtung des Lichts einer bestimmten Quelle oder Vorrichtung mit der Entfernung des Betrachters zum Licht ändert.

Dies kann durch einen Vergleich der Helligkeit und Richtung des Lichts mit der Entfernung des Beobachters zum Licht erreicht werden. Mithilfe dieser neu gewonnenen Informationen zur räumlichen Lichtverteilung können präzisere Prognosen für Beleuchtungsstärke, Lichtqualität und Sehkomfort erstellt werden.

Für die Durchführung goniophotometrischer Messungen ist ein Goniophotometer erforderlich. Steuermechanismen positionieren den Detektor präzise in Bezug auf die Quelle, und ein Fotodetektor oder eine Reihe von Detektoren in einem Goniophotometer erfassen das von der rotierenden Plattform kommende Licht.

Um den Einfluss des Umgebungslichts auf die Messergebnisse zu minimieren, werden Messungen häufig in einem stockfinsteren Raum oder in einer speziell dafür vorgesehenen Prüfkammer durchgeführt.

Messparameter
Um die Lichtquelle oder Leuchte vollständig zu definieren, bewerten goniophotometrische Tests eine Reihe kritischer Faktoren. Einige Beispiele sind:

Lichtstärke: Die Lichtmenge, die aus einer bestimmten Richtung kommt, kann durch ihre Lichtstärke beschrieben werden, die als Wert in Candela (cd) ausgedrückt wird. Es gibt Auskunft über die Helligkeit der Leuchte aus verschiedenen Richtungen.

Lichtstrom Die gesamte Menge an sichtbarem Licht, die von einer Lichtquelle emittiert wird, wird als Lichtstrom bezeichnet, und Lumen (lm) ist die Maßeinheit für den Lichtstrom. Es gibt lediglich die Gesamtleuchtdichte der Quelle an, nicht die Art und Weise, wie sich das Licht in der Quelle verteilt.

Räumliche Verteilung: Der Unterschied in der Intensität des Lichts, der bei Betrachtung aus verschiedenen Winkeln auftritt, stellt seine räumliche Verteilung dar. Aus der Darstellung, die häufig in Form einer fotometrischen Kurve oder eines Polardiagramms erfolgt, lassen sich Rückschlüsse auf die Homogenität und Richtungsabhängigkeit der Lichtverteilung ziehen. Diese Diagramme werden am häufigsten verwendet.

Farbwiedergabe: Goniophotometrie ist eine weitere Methode, mit der die Farbwiedergabefähigkeit einer Leuchte oder Lichtquelle beurteilt werden kann. Die Genauigkeit, mit der eine Lichtquelle die Farben von Objekten wiedergibt, wird durch die Verwendung eines Farbwiedergabeindex (CRI) oder einer ähnlichen Farbmetrik beim Vergleich mit einer Referenzlichtquelle bestimmt. Dies geschieht, um festzustellen, welche Lichtquelle genauer ist.

Instrumentierung und Messtechnik
Die oben genannten Eigenschaften können mit Goniophotometern mithilfe verschiedener Methoden und Geräte präzise gemessen werden. Für welche Ausrüstung Sie sich entscheiden, hängt unter anderem von der Art des Lichts, mit dem Sie arbeiten, der von Ihnen benötigten Präzision und Ihrem Budget ab. Auf dem Gebiet der GoniophotometrieZu den typischen Instrumenten und Messmethoden gehören:

Goniophotometer mit rotierendem Spiegel: Bei dieser Technik wird die Lichtquelle auf einer rotierenden Plattform platziert und die Daten werden von einem stationären Detektor in verschiedenen Ausrichtungen erfasst. Für beide Anwendungen ist der Einsatz von Spiegeln erforderlich, die sich schnell und präzise drehen lassen.

Goniometer: Goniometer sind mit einem rotierenden Detektor ausgestattet, der Licht aus verschiedenen Winkeln sammeln kann, während es um die Lichtquelle herumläuft. Die Funktion des Detektors kann von einer Fotodiode, einer Fotovervielfacherröhre oder einem CCD-Array (Charge-Coupled Device) übernommen werden.

Ulbrichtkugeln: Ulbrichtkugeln werden bei der Messung des von Lichtquellen emittierten Gesamtflusses verwendet. Sie konnten eine durchschnittliche Messung der gesamten Menge des ausgestrahlten Lichts liefern, indem sie das Licht zunächst gleichmäßig innerhalb der Kugel verteilten und es dann mit einem einzigen Detektor sammelten. Ulbrichtkugeln sammeln Daten über die Beleuchtung einer Lichtquelle aus allen Winkeln, um eine Gesamtmessung des von der Quelle erzeugten Lichtstroms zu berechnen.

Bildgebende Goniophotometer: Bildgebende Goniophotometer sind mit Kameras und Spektrometern ausgestattet, die es ihnen ermöglichen, Fotos aufzunehmen und Licht aus verschiedenen Winkeln zu analysieren. Diese Technik bestimmt die genaue Position sowie die Farbtemperatur jeder einzelnen Lichtquelle.

Goniospektroradiometer: Kombination der Techniken von Goniophotometrie und Spektroradiometrie ist das, was Goniospektroradiometer tun, um die spektrale Leistungsverteilung von Licht zu messen, das aus verschiedenen Winkeln kommt. Sie liefern detaillierte Informationen über die räumlichen und spektralen Eigenschaften von Lichtquellen, sodass diese gründlich analysiert werden können.

Kalibrierung und Standardisierung
Damit goniophotometrische Messwerte genau und zuverlässig sind, sind Kalibrierung und Standardisierung notwendige Schritte, die durchgeführt werden müssen. Es ist notwendig, Goniophotometer regelmäßig zu kalibrieren, um ihre Rückführbarkeit auf nationale oder internationale Standards zu gewährleisten.

Um ein Goniophotometer zu kalibrieren, muss man zunächst etwas messen und dann das Ergebnis dieser Messung mit einem bereits festgelegten Standard vergleichen.

Sowohl das American National Standards Institute (ANSI) als auch die International Commission on Illumination (CIE) haben zur Entwicklung von Standards und Empfehlungen dazu beigetragen Goniophotometrie.

Diese Standards beschreiben die Methoden, Messparameter und Berichtsformate, die eingehalten werden müssen, um sicherzustellen, dass goniophotometrische Daten in allen Labors und Unternehmen einheitlich und vergleichbar sind. Sie können auswählen LISUN für die besten Goniophotometer.

Anwendungen der Goniophotometrie
Goniophotometrie kann in vielen Zusammenhängen eingesetzt werden, von der Fertigung bis zum Lichtdesign. Zu den wichtigsten Verwendungszwecken gehören:

Architekturbeleuchtung: Goniophotometrie ist ein Werkzeug, das Architekten bei der Suche nach der optimalen Beleuchtung für ihre Gebäude hilfreich sein kann, sowohl im Hinblick auf die Funktionsfähigkeit der Beleuchtung als auch auf die Ästhetik der Beleuchtung. Es ermöglicht eine differenziertere Manipulation der Lichtemission, die zur Verbesserung der ästhetischen Qualität künstlicher Strukturen genutzt werden kann.

Automobilbeleuchtung: Goniophotometrie ist ein entscheidendes Instrument zur Bewertung und Verbesserung der Wirksamkeit aller Lichter in einem Fahrzeug, einschließlich der Scheinwerfer, Rücklichter und Blinker. Die Goniophotometrie misst die von einer Lichtquelle emittierte Lichtmenge. Es prüft die Einhaltung von Sicherheitsvorschriften, beurteilt die Sicht und eliminiert Blendungen, sodass Fahrer besser sehen und insgesamt ein sichereres Fahrerlebnis haben.

Gartenbaubeleuchtung: Im Gartenbau werden Goniophotometer zur Beurteilung der Intensität und Farbtemperatur von Beleuchtungssystemen eingesetzt. Gartenbau-Lichtdesigner können das Pflanzenwachstum, die Blüte und die Gesamtproduktion in einem Gewächshaus maximieren, indem sie die räumliche Verteilung des Lichts nutzen.

Anzeige- und Projektionstechnologien: Die Eigenschaften des von visuellen Anzeigegeräten wie Monitoren, Projektoren und Fernsehern emittierten Lichts können mithilfe der Goniophotometrie charakterisiert werden. Es bietet Unterstützung bei der Analyse der Displayhelligkeit, der Farbkonsistenz und des Betrachtungswinkels, die für die Erstellung herausragender visueller Displays von entscheidender Bedeutung sind.

Zusammenfassung
Wenn es um die genaue Messung und Charakterisierung von Lichtquellen und Leuchten geht, Goniophotometrie ist ein unverzichtbares Werkzeug. Beleuchtungsexperten können fundierte Urteile fällen und Lichtdesigns für ein breites Anwendungsspektrum perfektionieren, indem sie sich mit den Konzepten und Messparametern der Goniophotometrie vertraut machen.

Mit einem Goniophotometer durchgeführte Messungen können vertrauenswürdig sein, da sie anhand globaler Benchmarks kalibriert und verifiziert wurden. Verbesserter Sehkomfort, Energieeffizienz und allgemeine Lichtqualität sind nur einige Beispiele dafür, wie die Goniophotometrie zur Entwicklung moderner Beleuchtungssysteme beigetragen hat.

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