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Beleuchtungsstärke-Einheitenumrechner

Wandelt Beleuchtungsstärke zwischen Lux, Foot-Candle, Millilux, Kilolux und Phot um.

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Formel

1lux=0.0929fc=1lm/m21 lux = 0.0929 fc = 1 lm/m²

Wie es funktioniert

Dieser Rechner rechnet zwischen Lux, Fußkerzen, Foto und Kilolux für Lichtdesigner, Sensortechniker und Display-Profis um. Laut SI-Broschüre (BIPM) ist Lux die SI-Einheit der Beleuchtungsstärke: 1 lx = 1 lm/m^2 (Lumen pro Quadratmeter). Dabei wird das auf eine Oberfläche einfallende Licht gemessen. Die Fußkerze (fc) ist die imperiale Einheit: 1 fc = 1 lm/ft^2 = exakt 10,764 lx (da 1 ft = 0,3048 m genau ist). Die Beleuchtungsstärke umfasst 6 Größenordnungen: 0,001 lx (Sternenlicht), 1 lx (Vollmond), 500 lx (Büro gemäß ISO 8995), 10.000-100.000 lx (Sonnenlicht im Freien). Umgebungslichtsensoren (ALS), die in Smartphones und Displays verwendet werden, decken in der Regel einen Bereich von 0,01 bis 100.000 lx mit einer 16-Bit-Auflösung (0,0036 lx/Zähler) ab.

Bearbeitetes Beispiel

Problem: Eine Nachrüstung der Bürobeleuchtung zielt gemäß ISO 8995-1 auf Schreibtischhöhe auf 500 Lux ab. Berechnen Sie die erforderliche Leistung der LED-Leuchte für einen 4 m × 5 m großen Raum mit einem Nutzungsfaktor von 0,6 und einem Wartungsfaktor von 0,8.

Lösung:

  1. Raumfläche: 4 × 5 = 20 m^2
  2. Erforderliche Lumen: Phi = E × A/(UF × MF) = 500 × 20/(0,6 × 0,8) = 20.833 lm
  3. Beleuchtungsstärke in fc umrechnen: 500 lx/10,764 = 46,5 fc (in der US-Spezifikation wird häufig fc verwendet)
  4. Auswahl der LED-Leuchte: 4 × 5000 lm Panels = 20.000 lm (leichte Unterspezifikation)
  5. Tatsächliche Beleuchtungsstärke: 20.000 × 0,6 × 0,8/20 = 480 lx (4% unter dem Sollwert)
  6. Leistungsbudget: 5000 lm bei 120 lm/W = 42 W pro Leuchte, insgesamt 168 W
  7. Energie: 168 W × 8 Stunden × 250 Tage = 336 kWh/Jahr (im Vergleich zu 1200 kWh bei Leuchtstofflampen)

Praktische Tipps

  • ✓Standardbeleuchtungsstärke gemäß ISO 8995-1/IESNA: Büros 300-500 lx, Detailarbeiten 500-1000 lx, Korridore 50-100 lx, Lagerhäuser 100-200 lx, Gehwege im Freien 10-50 lx. Die Anpassung an die Nachtsicht erfordert < 1 Lux für mehr als 30 Minuten
  • ✓ALS-IC-Auswahl gemäß AMS/Vishay-Datenblättern: VEML7700-Bereich 0—120.000 lx mit 16-Bit-Auflösung; BH1750-Bereich 1—65.535 lx. Verwenden Sie bei Smartphones die automatische Verstärkung für eine Abdeckung von 0,01 Lux (Nacht) bis 100.000 Lux (direkte Sonneneinstrahlung)
  • ✓Displayhelligkeit im Vergleich zur Umgebung: Gemäß ISO 9241-303 sollte die Display-Luminanz das 3-5-fache der Umgebungsreflexion betragen. Bei 500 Lux im Büro mit 50% Reflexionsgrad auf dem Schreibtisch sollte die reflektierte Luminanz 80 cd/m^2 betragen, daher sollte das Display 250-400 cd/m^2 betragen

Häufige Fehler

  • ✗Verwechseln Sie Lux (Beleuchtungsstärke, Lichteinfallsfläche) mit Lumen (Lichtstrom, insgesamt abgegebenes Licht) — 1000 lm LED, die 2 m^2 beleuchten, erzeugen durchschnittlich 500 Lux, aber die Intensität variiert je nach Entfernung und Winkel
  • ✗Wird die ungefähre Umrechnung von fc-in Lux von 10 statt 10,764 verwendet, führt dies zu einem Fehler von 7,6%, sodass möglicherweise die Konformitätsprüfung fehlschlägt. Verwenden Sie zur Einhaltung gesetzlicher Vorschriften (OSHA, ISO) den exakten Faktor
  • ✗ALS-Sensoren werden nicht für eine bestimmte Spektralempfindlichkeit kalibriert — Silizium-Photodioden erreichen ihren Spitzenwert bei 900 nm (IR), während das menschliche Auge seinen Spitzenwert bei 555 nm erreicht (grün pro CIE). Sensoren benötigen eine optische Filterung oder eine Multispektrumkompensation

Häufig gestellte Fragen

Laut SI-Broschüre: Candela (cd) ist die SI-Basiseinheit für die Lichtstärke (Licht pro Raumwinkel). Lumen (lm) = cd·sr, Gesamtlichtstrom aus der Quelle. Lux (lx) = lm/m^2, Beleuchtungsstärke auf der Oberfläche. Eine Lampe mit 1000 lm, die das Licht über 2 m^2 verteilt, erzeugt 500 lx. Gesetz des umgekehrten Quadrats: E = I/d^2, wobei I in Candela, d in Metern angegeben ist.
Gemäß ISO 8995-1 und IESNA: Lese/Büroarbeit = 300-500 lx, detailliertes Zeichnen = 750-1000 lx, Präzisionsmontage = 1000-2000 lx. Unter 50 lx sinkt die Sehschärfe deutlich. Steigern Sie bei Personen über 60 Jahren aufgrund der verringerten Pupillengröße und Linsenschärfe um 50-100%.
Laut ROHM-Datenblatt: BH1750 gibt einen 16-Bit-I2C-Wert zurück. Im H-Auflösungsmodus (1 Lux Auflösung): Lux = raw_count/1.2. Im Modus H-Resolution2 (0,5 Lux): Lux = raw_count/2,4. Maximalwert 65535 = 54.612 lx, typisch. Integrationszeit 120 ms Standard; verwenden Sie 24 ms für eine schnelle Reaktion bei reduzierter Auflösung.
Gemäß dem Gesetz des umgekehrten Quadrats gilt: E = Phi/(4*pi*d^2) für eine Punktquelle oder E = Phi/A für eine gleichmäßige Verteilung. Die Sonne liefert 1361 W/m^2 (Sonnenkonstante) × 683 lm/W photopische Umwandlung × atmosphärische Verluste = ~100.000 lx am Boden. Eine LED mit 1000 lm in einem Raum von 10 m^2 entspricht einem Durchschnitt von 100 lx (plus Nutzungsfaktor). Gleiche Lumen, anderer Bereich.

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