Leuchtdichte etc.
07.07.08, 21:02
Beitrag 1 von 8
Hallo,
Ich dachte ich hätte etwas grundlegende Ahnung von Photometrie aber gerade komme ich nicht weiter, und hoffe daher auf eure Hilfe.
Situation:
Ich habe ein weißes Blatt Papier 1m² Fläche, das mit 100 lx beleuchtet wird. Angenommen sei, dass weiße Papier remittiere die Strahlung die auf es trifft (100 lx x 1 m² = 100 lm) vollständig. Außerdem sei das Papier ein Lambertscher Strahler, die Leuchtdichte ist also unabhängig vom Winkel unter dem das Papier betrachtet wird (korrekt?).
Mit einer Kamera wird das Papier fotografiert, dabei soll das Papier das Bild komplett ausfüllen. Der dazu nötige Abstand sei 1m. Der Raumwinkel der fotografiert wird ist dann = 1m² / (1m)² = 1sr.
Wie ist nun die Leuchtdichte, die die Kamera empfängt? Ganz naiv habe ich gedacht L = d² Phi/d Omega/d A = 1lm / 1sr / 1m² = 1cd/m²
Die Belichtung des Films ist ja H = b L T / N²
(N: Blende, b: Faktor, T: Belichtungszeit).
Damit müsste ich dann, über die Belichtungszeit, Blende und ISO (=10/H) die Beleuchtungsstärke auf dem Blatt Papier (grobe Abschätzung) bestimmen können.
Ich bin mir nur nicht so recht sicher, ob die Rechnung so ganz sauber ist.
Dass es sich dabei nur um eine mittelmäßige Abschätzung handelt, ist mir klar (es reicht mir auf einen Faktor 10-50 genau!).
Wo ich wirklich sehr unsicher bin, ist ob die Berechnung der Leuchtdichte aus der Beleuchtungsstärke und dem Raumwinkel korrekt ist.
Danke für alle Ideen!
Geoemyda
Ich dachte ich hätte etwas grundlegende Ahnung von Photometrie aber gerade komme ich nicht weiter, und hoffe daher auf eure Hilfe.
Situation:
Ich habe ein weißes Blatt Papier 1m² Fläche, das mit 100 lx beleuchtet wird. Angenommen sei, dass weiße Papier remittiere die Strahlung die auf es trifft (100 lx x 1 m² = 100 lm) vollständig. Außerdem sei das Papier ein Lambertscher Strahler, die Leuchtdichte ist also unabhängig vom Winkel unter dem das Papier betrachtet wird (korrekt?).
Mit einer Kamera wird das Papier fotografiert, dabei soll das Papier das Bild komplett ausfüllen. Der dazu nötige Abstand sei 1m. Der Raumwinkel der fotografiert wird ist dann = 1m² / (1m)² = 1sr.
Wie ist nun die Leuchtdichte, die die Kamera empfängt? Ganz naiv habe ich gedacht L = d² Phi/d Omega/d A = 1lm / 1sr / 1m² = 1cd/m²
Die Belichtung des Films ist ja H = b L T / N²
(N: Blende, b: Faktor, T: Belichtungszeit).
Damit müsste ich dann, über die Belichtungszeit, Blende und ISO (=10/H) die Beleuchtungsstärke auf dem Blatt Papier (grobe Abschätzung) bestimmen können.
Ich bin mir nur nicht so recht sicher, ob die Rechnung so ganz sauber ist.
Dass es sich dabei nur um eine mittelmäßige Abschätzung handelt, ist mir klar (es reicht mir auf einen Faktor 10-50 genau!).
Wo ich wirklich sehr unsicher bin, ist ob die Berechnung der Leuchtdichte aus der Beleuchtungsstärke und dem Raumwinkel korrekt ist.
Danke für alle Ideen!
Geoemyda
*umfall*
wozu braucht man das?
Um ein weißes Blatt Papier formatfüllend zu fotografieren........????
wozu braucht man das?
Um ein weißes Blatt Papier formatfüllend zu fotografieren........????
Aber nach meinem ersten Erstaunen........ mit Papier kenn ich mich aus........ weiß ist nicht gleich weiß und Papier nicht gleich Papier und damit auch das Reflektionsverhalten von Blatt A zu B nicht identisch....... und daher ist die Graukarte mit 18% Reflektionsverhalten vielleicht die verlässlichere Größe, da reproduzierbar ........
08.07.08, 02:51
Beitrag 4 von 8
Zur Frage:
Ja. Es ist möglich. Sehr grob.
Zitat
"Eine sehr grobe Luxmessung ist mit der Spiegelreflexkamera möglich (Nedcc): Bei Kameraeinstellung 800 ASA und 1/60 sec wird ein 35 mm Objektiv auf einen weißen Karton 30 - 40 cm gerichtet. Die Blende wird eingestellt bis die Kamera eine korrekte Belichtung anzeigt. Blende 4 entspricht sodann 50 lux, Blende 5,6 = 100 lux, Blende 8 = 200 lux, usw."
Zitat aus
http://www.cwaller.de/deutsch.htm?licht ... nformation
Besonders diese Zitat dürfte interessant sein:
"Die Leuchtdichte hängt nicht allein von der Beleuchtungsstärke und dem Einstrahlwinkel des Lichts ab sondern auch vom Reflexionsgrad der Fläche (ob die Fläche schwarz oder weiß ist). Ein dunkles Gemälde benötigt daher stärkere Beleuchtung, damit wir es gut erkennen können."
Auf dieser Site gibt es auch allerlei Formeln die Dich vielleicht helfen können.
Was Bella sagt ist auch, angesicht der Fähigkeiten aktuelle Kameras, sinnvoll.
Nachricht bearbeitet (3:07h)
Ja. Es ist möglich. Sehr grob.
Zitat
"Eine sehr grobe Luxmessung ist mit der Spiegelreflexkamera möglich (Nedcc): Bei Kameraeinstellung 800 ASA und 1/60 sec wird ein 35 mm Objektiv auf einen weißen Karton 30 - 40 cm gerichtet. Die Blende wird eingestellt bis die Kamera eine korrekte Belichtung anzeigt. Blende 4 entspricht sodann 50 lux, Blende 5,6 = 100 lux, Blende 8 = 200 lux, usw."
Zitat aus
http://www.cwaller.de/deutsch.htm?licht ... nformation
Besonders diese Zitat dürfte interessant sein:
"Die Leuchtdichte hängt nicht allein von der Beleuchtungsstärke und dem Einstrahlwinkel des Lichts ab sondern auch vom Reflexionsgrad der Fläche (ob die Fläche schwarz oder weiß ist). Ein dunkles Gemälde benötigt daher stärkere Beleuchtung, damit wir es gut erkennen können."
Auf dieser Site gibt es auch allerlei Formeln die Dich vielleicht helfen können.
Was Bella sagt ist auch, angesicht der Fähigkeiten aktuelle Kameras, sinnvoll.
Nachricht bearbeitet (3:07h)
Sach mal hier:
http://www.erco.com/en_index.htm?http:/ ... ntro_1.htm
http://www.erco.com/en_index.htm?http:/ ... ntro_1.htm
08.07.08, 09:44
Beitrag 6 von 8
Hallo Bella,
danke für deine erste äußerst hilfreiche Antwort. Mir geht es nicht ums Foto sondern um eine billige und für jeden durchführbare grobe Luxmessung. Daher auch kein 18%-Grau-Karton, denn den hat wieder niemand zu Hause ;-)
Grüße, Geoemyda
danke für deine erste äußerst hilfreiche Antwort. Mir geht es nicht ums Foto sondern um eine billige und für jeden durchführbare grobe Luxmessung. Daher auch kein 18%-Grau-Karton, denn den hat wieder niemand zu Hause ;-)
Grüße, Geoemyda
08.07.08, 09:49
Beitrag 7 von 8
Hallo Dany La Nuit,
danke für die Antwot und den Link. Da steht nun allerdings nur ein Endergebnis, nicht wie sich die Berechnung Lux - Kamerabelichtung allgemein verhält. Ich wühle mich aber mal durch die Quellenangaben, klingt auf den ersten Blick ganz bauchbar.
Würde mich über weitere Ideen freuen. Gerne auch Links oder Hinweise zur Literatur.
Grüße, Geoemyda
Nachricht bearbeitet (9:52h)
danke für die Antwot und den Link. Da steht nun allerdings nur ein Endergebnis, nicht wie sich die Berechnung Lux - Kamerabelichtung allgemein verhält. Ich wühle mich aber mal durch die Quellenangaben, klingt auf den ersten Blick ganz bauchbar.
Würde mich über weitere Ideen freuen. Gerne auch Links oder Hinweise zur Literatur.
Grüße, Geoemyda
Nachricht bearbeitet (9:52h)
für eine grobe "Luxmessung>" also Beleuchtungsstärkemessung kann die Kamera herhalten - wie wurde bereits erklärt.
Ich nehme dazu meinen Belichtungsmesser, und die Umrechentabelle.
Ein "Schätzeisen" für diverse Messungen (Spannung bis 400V, Strom bis ich glaube 2A, Schalldruck und Beleuchtungsstärke ...) gab es einmal bei Lidl unter 50€, so eins habe ich mir zugelegt, für "Schätzmessungen" gut genug.
ZU den Reflexionsgraden von "weißem" Papier: ca 85 bis 92% - die Abweichung ist also recht groß. Auf eine Graukarte gemessen ist es genauer.
Man kann direkt von der Belichtungsmessung (Spot geht da auch) auf die Graukarte auf die dort auftreffende Beleuchtungsstärke zurückrechnen. Achtung, es ist die "Normalbeleuchtungsstärke auf die Graukarte, also man muß die Karte horizontal legen für Horizontalbeleuchtungsstärke bzw vertikal für die Vertikalbeleuchtungsstärke. Wichtig: Die Kamera sollte dennoch ca 90° zur Messebene "blicken" ansonsten kommt es durch das Reflexionsverhalten der diversen Graukarten zu wesentlichen Abweichungen.
Nur die direkte Lichtmessung ermöglicht eine exakte Beleuchtungsstärkemessung, so wie nur die direkte Leuchtdichtemessung die tatsächliche "Helligkeit" ergibt, die Umrechnung von Beleuchtungsstärke ohne exakte Reflexionsindikatrix (3-D-Reflexionskurve für einen Einfallswinkel, für mehrere Einfallswinkel sind entsprechend mehrere zu berücksichtigen) ist jede Berechnung nur eine Näherung
Ich nehme dazu meinen Belichtungsmesser, und die Umrechentabelle.
Ein "Schätzeisen" für diverse Messungen (Spannung bis 400V, Strom bis ich glaube 2A, Schalldruck und Beleuchtungsstärke ...) gab es einmal bei Lidl unter 50€, so eins habe ich mir zugelegt, für "Schätzmessungen" gut genug.
ZU den Reflexionsgraden von "weißem" Papier: ca 85 bis 92% - die Abweichung ist also recht groß. Auf eine Graukarte gemessen ist es genauer.
Man kann direkt von der Belichtungsmessung (Spot geht da auch) auf die Graukarte auf die dort auftreffende Beleuchtungsstärke zurückrechnen. Achtung, es ist die "Normalbeleuchtungsstärke auf die Graukarte, also man muß die Karte horizontal legen für Horizontalbeleuchtungsstärke bzw vertikal für die Vertikalbeleuchtungsstärke. Wichtig: Die Kamera sollte dennoch ca 90° zur Messebene "blicken" ansonsten kommt es durch das Reflexionsverhalten der diversen Graukarten zu wesentlichen Abweichungen.
Nur die direkte Lichtmessung ermöglicht eine exakte Beleuchtungsstärkemessung, so wie nur die direkte Leuchtdichtemessung die tatsächliche "Helligkeit" ergibt, die Umrechnung von Beleuchtungsstärke ohne exakte Reflexionsindikatrix (3-D-Reflexionskurve für einen Einfallswinkel, für mehrere Einfallswinkel sind entsprechend mehrere zu berücksichtigen) ist jede Berechnung nur eine Näherung