Messen - Vergleichen - Beurteilen
Wer schon mal vor der Entscheidung stand eine neue Lampe kaufen zu müssen/wollen kennt die Problematik die passende Lampe zu finden. Meist lassen sich nur wenige Lampen im Shop direkt testen und vergleichen und unser Auge spielt uns beim Helligkeitsvergleich schnell einen Streich. Was bleibt sind geeignete Messmethoden um der echten Lichtleistung auf die Spur zu kommen.
Aber was ist Lichtleistung? Zum Einstieg empfiehlt es sich den Artikel über Lux & Lumen hier zuerst durchzulesen, um mit den techischen Begriffen, die hier auftauchen etwas anfangen zu können. Wichtig dabei sind die Messeinheiten Lumen für die Lichtmenge und Lux für die Helligkeit. Während sich die maximale Helligkeit mit einem Luxmeter relativ leicht messen läßt ist das Messequipment für die wahre Lichtmenge in Lumen aufwendig und teuer. Dank verschiedenen Beamshoots und dem Abstrahlwinkel kann man aber die Lichtmenge auf den Fotos relativ gut abschätzen.
Wichtig zu wissen ist mit doppelter Flächte wird die vierfache Lichtmenge gebraucht um die gleiche Helligkeit zu erreichen, denn ein 2 m² Quadrat besteht letztendlich auf vier 1 m² Quadraten. Daher ist nicht nur der reine maximale Lux Wert einer Lampe interessant, sondern auch die Größe ihrer Beleuchteten Fläche. Der Kompromiss aus beiden ist letztendlich eine Geschmacksfrage und vom Einsatzzweck/Ort abhängig. Aber je trüber die Brühe desto besser ist mehr Helligkeit und ein enger Fokus. Im Schnitt haben Tauchlampen eine 10° Abstrahlwinkel von dem eine Lampe zu zu stark abweichen sollte.
Eine gute Übersicht der am Markt befindlichen Lampen gibt´s übrigens im taucher.net in der Produktdatenbank. So groß wird diese Datenbank wahrscheinlich nie werden, aber dafür gibt´s hier mehr Infos zu jeder Lampe.
Die Messmethode
Ein Bild sagt mehr wie tausend Worte. Getreu diesem Motto gibt es von jeder Lampe drei verschiedene Beamshoots mit der sich das Licht recht komfortabel vergleichen läßt. Aber aufgepasst - wie im anfangs erwähnten Link beschrieben lassen sich unterschiedliche Lichtquellen über Wasser schlecht exakt vergleichen, da die Absobtion im Wasser unterschiedlich ist. Gut klappt das mit Lampen mit gleichem Brennertyp, wie LED, HID oder Halogen. Halogen hat dabei die schlechteste Reichweite im Wasser durch den hohen Rotanteil.
Hier zunächst ein Blick auf das Mess-Setup:
Zu jeder Lampe gibt es drei Beamshoots im Abstand von tauchtypischen 2m zur Beurteilung der Lichtverteilungs- und Bündelungsqualität. Die Helligkeit und der Abstrahlwinkel werden dann auf 1m gemessen für eine bessere (genormte) Vergleichbarkeit.
Der Abstrahlwinkel wird dabei ermittelt aus dem Abstand zwischen der Maximalen Helligkeit in der Mitte und 50% Helligkeit zum Rand hin. Der Rest des Lichtes ist die Corona. Das Bild links soll dies etwas verdeutlichen. Es zeigt das typische Abstrahlverhalten einer kleinen 5mm LED.
Die hier angegebenen Winkel ist steht´s Vollwinkel, sprich von 50% Helligkeit links bis 50% Helligkeit rechts. Oft werden gerne gerade im LED Bereich nur Halbwinkel angegeben, die schnell eine gigantische Bündelung sugerieren.
Wichtig dabei ist zu wissen, daß die Fläche, welche zur Fokussierung zur Verfügung steht, proportional zur Bündelungsqualität und damit dem Abstrahlwinkel ist. Eine LED Linse mit nur 20mm Durchmesser wird also nie eine messerscharfe Bündelung von 6 Grad erlauben. Somit ist auch klar welches Problem Lampen haben, die viele kleine LEDs nebeneinander setzen.
Die Beamshoots werden mit einer Digital-Kamera im manuellen Modus mit festen Einstellungen gemacht (kein Belichtungsprogramm), damit die Fotos vergleichbar werden. Alle Parameter wie Verschlußzeit, Blende, Zoom, Weißabgleich, usw. sind immer gleich. Es gibt lediglich drei unterschiedliche Fotos mit drei Verschlußzeiten. Dies ist notwendig, da es eine Digicam nicht mit den Helligkeitsumfang des Auges aufnehmen kann. Dadurch erscheinen helle Bereiche überbelichtet und dunkle werden schwarz. Die drei Beamshoots unterteilen sich in zwei Fotos vom Hotspot der Lampe mit zwei verschiedenen Verschlußzeiten und einem Übersichtsfoto mit noch längerer Belichtung um die blasse Corona einer Lampe sichbar zu machen. Die zwei Hotspot Fotos zeigen mit heller und dunkler Belichtung gut wo eine Lampe besonders hell ist. bzw machen einen Vergleich sehr heller und sehr dunkler Lampen überhaupt möglich. Ebenso vergleichbar ist die Lichtfarbe der Lampen, da als Weißabgleich und Referenz steht´s Tageslicht verwendet wird. Dadurch erscheinen auch Halogenlampen rötlich.
Alle Fotos hier sind unbearbeitete Rohdaten direkt aus der Kamera inkl. der EXIF Daten in den JPEGs, die Auskunft über die echten Aufnahmeparameter geben. So kann jeder selbst kontrollieren, daß ein Foto auch wirklich vergleichbar ist.
Hier die Fotoparameter der drei Beamshoots
Feste Kameraeinstellungen |
Kameraeinstellung Dunkel |
Kameraeinstellung Hell |
Kameraeinstellung Corona |
Auf den Beamshoots sind Ringe mit der Ausleuchtung in cm bei 2m Abstand angegeben und zusätzlich von der Mitte nach unten Markierungen für den Abstrahwinkel. Somit kann ihn auch jeder selbst ausrechnen anhand der Fotos.
** UPDATE **
Die Lampendatenbank wird für alle Lampen um drei Bilder pro Lampe erweitert. Es gibt ein Produktbild und zwei neue Testgraphen, die hier nun näher erläutert werden:
1. Der Helligkeits Graph
Er zeigt einen Schnitt durch die Lichtkegel jeder Lampe, sodaß man gut die Lichtverteilung und Spot-Orientierung erkennen kann und dient als Ergänzung der Beamshoots. Je enger die Kurve in diesem Graphen desto enger ist auch der Abstrahlwinkel und kleiner die Ausleuchtung.
An dieser Stelle ein dickes Dankeschön an Peter Gärtner, der für uns Tauchfunzel Interessierten ein kleines Programm geschrieben hat, welches den Beamshot einer Lampe graphisch auswertet und den hier gezeigten Graphen erzeugt.
Das ist auch der Grund für die etwas zackige Kurve (CCD-Chip Rauschen der Digicam) und die Spitzen nach unten im Graphen in gleichmäßigen Abständen, welche von den fotogafierten Ringen herrühren. So läßt sich aber prima die beleuchtete Fläche erahnen. Der Graph legt kein Wert auf perfekte Messgenauigkeit, sondern ist in erster Line gedacht zur Beurteilung des zu erwartenden Hotspots und der Güte bzw. Schärfe der Bündelung.
2. Der Runtime Chart
Ab sofort gibt es einen weitern Graphen, der die maximale Helligkeit der Lampe über die Zeit darstellt. So kann man auf einen Blick sehen, ob die Lampe ihre Helligkeit auch während des gesamten Tauchgangs konstant hält oder ob sie langsam bzw. zu schnell nachläßt oder gar automatisch runterschaltet. Dies läßt Rückschlüsse auf die Güte der Elektronik einer Lampe zu, nämlich ob und wie sie geregelt ist oder gar nicht. Auch Brennzeitschummler mit automatischer Dimmung kommen so ans Tageslicht.
Die Lampe wird dazu in Wasser gekühlt mit vollem Akku eingeschaltet auf Maximum und brennt herunter bis Akkuende. Die Veränderung in der Helligkeit dabei ist der Graph.
Hier geht´s zur Lampen-Testtabelle |
Jeder Hersteller, der in die Auswahl hinein möchte sei herzlich eingeladen ein Testexemplar einzusenden.
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