Lichtstrom in Lumen(lm)
Der Lichtstrom beschreibt, wie viel sichtbares Licht eine Lichtquelle abstrahlt. Anders als die physikalische Strahlungsleistung berücksichtigt er die Empfindlichkeit des menschlichen Auges und wird in der Einheit Lumen angegeben.
Der Lichtstrom ist eine an das menschliche Auge angepasste Größe, die angibt, wie viel sichtbares Licht eine Lichtquelle pro Zeiteinheit abstrahlt. Im Gegensatz zur physikalischen Strahlungsleistung berücksichtigt er die unterschiedliche Empfindlichkeit des Auges gegenüber verschiedenen Wellenlängen.
Die Maßeinheit des Lichtstroms ist das Lumen (lm). Es gibt an, wie viel für das Auge sichtbares Licht eine Lampe tatsächlich abgibt.
Das Lumen (lateinisch für Licht oder Leuchte) ist die SI-Einheit des Lichtstroms. Vorgeschlagen wurde diese Einheit 1894 von André-Eugène Blondel und 1896 auf dem Internationalen Elektrikerkongress in Genf eingeführt.
Physikalisch betrachtet gibt jede Lichtquelle Energie in Form elektromagnetischer Strahlung ab. Die pro Zeiteinheit abgestrahlte Energie bezeichnet man als Strahlungsleistung und gibt sie in Watt (W) an.
Das menschliche Auge kann jedoch nur einen begrenzten Spektralbereich wahrnehmen. Zudem reagiert es je nach Wellenlänge unterschiedlich empfindlich auf Licht.
Hellempfindlichkeitskurve
Um den subjektiven Helligkeitseindruck zu beschreiben, wird der sichtbare Anteil der Strahlungsleistung mit der Hellempfindlichkeitskurve des menschlichen Auges bewertet. Das Ergebnis dieser Gewichtung ist der Lichtstrom Φv.
Da der Lichtstrom speziell auf die Wahrnehmung des Auges abgestimmt ist, wird er nicht in Watt angegeben, sondern in Lumen.
Beim Tagsehen (photopisches Sehen) liegt das Maximum der Hellempfindlichkeitskurve bei einer Wellenlänge von etwa 555 nm, einem gelbgrünen Licht. Der festgelegte Skalierungsfaktor beträgt 683 lm/W. Das bedeutet: Eine Strahlungsleistung von 1 W bei dieser Wellenlänge entspricht einem Lichtstrom von 683 Lumen.
Da Lichtquellen in der Praxis meist aus einem Gemisch verschiedener Wellenlängen bestehen, trägt jede Wellenlänge unterschiedlich stark zum Helligkeitseindruck bei. Für Tageslicht ergibt sich daraus ein mittlerer Wert von etwa 125 lm/W.
Beim Nachtsehen (skotopisches Sehen), also bei geringer Helligkeit, übernehmen andere Sinneszellen die Wahrnehmung. Hier liegt das Empfindlichkeitsmaximum bei etwa 507 nm, einem bläulichen Licht. Der entsprechende Skalierungsfaktor beträgt dann 1699 lm/W.
Beispiele verschiedener Lichtströme
Die folgende Übersicht zeigt typische Lichtströme unterschiedlicher Lichtquellen:
| Lichtquelle | Lichtstrom in lm |
|---|---|
| Kerze | ca. 10 |
| Glühlampe 40 W | 430 |
| Glühlampe 60 W | 730 |
| Leuchtstofflampe 15 W (438 mm) | 650 |
| Leuchtstofflampe 58 W (1500 mm) | 5.200 |
| LED-Leuchtbild 60 × 40 cm (14,4 W) | 1.080 |
| Sonne | ≈ 37.000.000.000.000.000.000.000.000.000 |