Photometrie – Präzise Messung von Licht

Die Photometrie beschreibt eine Wissenschaftsdisziplin, bei der optische Strahlung unter Berücksichtigung der Empfindlichkeitsfunktion des menschlichen Auges möglichst genau gemessen werden soll.

Der sichtbare Anteil von optischer Strahlung wird als Licht bezeichnet und erstreckt sich in einem Wellenlängenbereich von 380 bis 780 nm. Bei der Empfindlichkeitsfunktion eines empirisch ermittelten Normalbeobachters, sozusagen eines Durchschnittsmenschen, wird zwischen Tagsicht (Photopic Vision) und Nachtsicht (Scotopic Vision) unterschieden.

Für Tagsicht wird die Empfindlichkeitsfunktion durch die sogenannte V(λ) Kurve definiert. Sie hat ihren höchsten Ausschlag bei 555 nm. Für die präzise Messung lichttechnischer Größen mit einem integral messenden Photometer ist daher die möglichst genaue Anpassung des Detektors an die V(λ) Kurve essentiell.

Die wesentlichen in der Lichttechnik verwendeten Größen sind in der folgenden Tabelle aufgelistet:

GrößeSymbolFormelNameEinheit
LichtstärkeII = Φ/ΩCandela[cd]
LichtstromΦΦ = I⋅ΩLumen[lm]
LeuchtdichteLL = I/ACandela pro Quadratmeter[cd/m²]
BeleuchtungsstärkeEE = Φ/ALux[lx]
RetroreflexionRR = I/ECandela pro Lux[cd/lx]
Lichtfarbex,y,zFarbkoordinaten[1]


Photometer werden in der Normung verschiedenen Güteklassen zugeordnet, in denen Einzel- und Gesamtfehler definierte Grenzwerte nicht überschreiten dürfen. Neben dem f1’ der V(λ) Anpassung sind auch anderen Eigenschaften, z. B. der Einfluss nicht-gleichförmiger Beleuchtung eines Photometerkopfes f9 sowie die Modulation von Lichtquellen f7, zu berücksichtigen.

Die Photometer und Messanlagen der Optronik Line erfüllen die Anforderungen an Labormessgeräte höchster Genauigkeit. Die folgende Liste enthält eine Auswahl der entsprechenden Normen sowie technischen Publikationen:

  • DIN 5032, Teil 7: Lichtmessung, Klasseneinteilung von Beleuchtungsstärke- und Leuchtdichtemessgeräten
  • DIN-EN 13032, Teil 1: Messung und Darstellung photometrischer Daten von Lampen und Leuchten
  • CIE Publikation Nr. 69: Methods of Characterizing Illuminance Meters and Luminance Meters; Performance, Characteristics and Specifications
  • CIE Publikation Nr. 84: The Measurement of Luminous Flux
  • CIE Publikation Nr. 121: The Photometry and Goniophotometry of Luminaires
  • CIE Publikation Nr. 54: The Measurement of Retroreflection
  • CE-3874 – GTB Photometry Accuracy Guidelines

Lichtstärke (Candela)

Die Basiseinheit in der Photometrie ist die Lichtstärke (Candela). Sie ist definiert als der in einem Raumwinkel dΩ abgestrahlte Lichtstrom (Lumen). Der Raumwinkel dΩ berechnet sich aus einem Flächenelement dA, einer Kugeloberfläche und dem Abstand r² dieser Fläche vom Kugelmittelpunkt.