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Farbqualität von LED-Beleuchtungssystemen

 

Farbe ist, was die meisten Menschen nicht verstehen. Qualität ist, was praktisch alle verstehen, aber die meisten falsch. Warum - erkläre ich weiter unten. Aber zur Meldung: Die LiTG veröffentlichte im März 2019 eine Broschüre mit dem obigen Titel, geschrieben von Tran Quoc Khanh, Peter Bodrogi, Trinh Quang Vinhn (ISBN 978-3-927787-62-9, 1. Auflage März 2019) von der TU Darmstadt. Die Autoren beschäftigen sich schon länger mit Farbe und Farbqualität und hatten bereits früher eine LiTG-Broschüre zum Thema Farbqualität allgemein geschrieben (Farbqualität: Definition und Anwendungen).

Für beide Broschüren gibt es eine Zusammenfassung, die kostenlos von der LiTG- Website heruntergeladen werden kann (hier und da). Wie immer bei komplexeren Abhandlungen kein Kommentar hier. Man muss die Broschüren selbst lesen. Auch wenn es schwer fällt. Denn, wie gesagt, Farbe ist, was Menschen kaum verstehen, obwohl fast alle Farbe sehen. Die männliche Hälfte korrekt leider zu ca. 92 %. Bei Frauen handelt es sich eher um ein Einzeldefekt, wenn ihr Farbsehsinn nicht korrekt funktioniert. Es wurde wissenschaftlich nachgewiesen, dass sie Farben auch anders sehen (hier).

Was ist denn Farbe, wenn sie von Frauen anders gesehen wird als von Männern. Ich kann doch Farben kaufen? Ja, man kann sie kaufen. Das ist aber nicht das, was man unter Farbe in der Farbenlehre versteht. Die Farbe, die man kauft, z.B. RAL 7000 für Rumpf und Aufbauten und RAL 7012 für Decks der Bundesmarine, und alles in seidenmatt, hat die Farbe, die man sieht, unter bestimmten Beleuchtungsbedingungen. Sonst nicht. Ein normaler Mensch wird diese beiden Farben nicht einmal so ansehen, weil sie eher benutzt werden, um nicht gesehen zu werden. Beides sind Tarnfarben! Und heißen Grau (RAL 7000 Fehgrau, RAL 7012 Basaltgrau). Die sind so gemacht, dass der Feind von unten oder oben möglichst wenig Schiff sieht.

Farben entstehen im Gehirn des Betrachters und dummerweise stets unter Zuhilfenahme der Umgebung. Wenn ein Flieger ein Schiff der Bundesmarine auf dem roten Teppich sieht, sieht es schlecht aus mit der Tarnfarbe. Wie sieht aber dennoch ein Mensch sein eigenes Auto immer in der gleichen Farbe, auch in der Nacht, wo bekanntlich alle Katzen grau sind? Das nennt sich Konstanz. Das Auge als Kamera sieht zwar fast grau, das Gehirn des stolzen Besitzers erinnert sich aber, was er gekauft hatte.

Als wenn das nicht schlimm genug wäre, gibt es auch noch das Problem mit der Helligkeit. Die ist - anders als häufig Glauben gemacht - keine physikalische Erscheinung, sie existiert vielmehr auch im Gehirn und wird ebenso von der Umgebung mitbestimmt.

Wenn man sich ein Bild von einem Objekt machen will, genügen Farbe und Helligkeit nicht. Als visuelle Größe kommt noch der Glanz dazu (s. oben: seidenmatt). Wenn sich einer gar ein Bild von einem Auto machen will, mischt auch die Form mit. Kurz zum Mitschreiben: Will ich einen Gegenstand richtig erkennen, wird mein Seheindruck von vier Eigenschaften bestimmt. Leider, leider, ist damit mein Seheindruck noch nicht komplett vorbestimmt, es kommt noch die Kultur und meine Erinnerung dazu.

Entsprechend komplex - für viele Leute eher kompliziert - hören allein die Begriffe für Größen an, mit denen man die Farbbeschaffenheit beschreibt oder beschreiben will.

Noch ein Wort zur Qualität, einfach und missverständlich für alle! Sie ist eine der wichtigsten Grundbegriffe für unser Dasein und existiert als philosophischer Begriff schon mindestens 2500 Jahre. Schon bei ihrer Geburt stand die Missverständlichkeit Pate: es gibt zwei Qualitäten. Im allgemeinen Sprachgebrauch heißt Qualität eine "hohe" Qualität, besondere Güte oder hochwertige Beschaffenheit. Kauft man sich einen tollen Sportwagen, erwartet man für sein Geld sowas. Man wird allerdings kurz nach Abholen des Nobelhobels bei Händler feststellen, dass man keinen Bierkasten hinein bekommt. Man kann mit dem Ding auch bei Frauen mächtig Eindruck schinden. Hat man aber damit Erfolg und noch etwas mehr, passt der Kinderwagen genausowenig in die Nobelkarosse wie der Bierkasten. Wo bleibt die Qualität?

Das ist die zweite - und genormte - Bedeutung von Qualität. Qualität ist Eignung für den vorgesehenen Zweck. Oder anders gesagt: Ohne Zweck gibt es keine Qualität. In der Lichttechnik ist dies übrigens nicht neu, sondern Norm seit 1935. Damals wurde in DIN 5035 das Ziel der Beleuchtung festgelegt und sog. "Gütekriterien" wie "D. Ruhe der Beleuchtung" (nach 85 jahren wieder interessant, LED flimmern ungefragt) definiert. Der Planer sollte diese dem Ziel des beleuchteten Raums entsprechend auslegen. Ein entsprechender Passus fand sich in allen Ausgaben von DIN 5035 bis zuletzt DIN 5035-1, die bis September 2002 galt.

Was veröffentlicht wurde, ist recht heißes Eisen. Die Ingredenzien der Disziplinen, die man verstehen muss, um das Ganze zu verstehen, waren und sind allein auf dem Gebiet des Sehens, über Sachgebiete verteilt, die von verschiedenen Fachleuten wahrgenommen werden. Die Qualitätslehre kommt dazu. Von der Designlehre ganz zu schweigen.

Licht auf krummen Wegen - oder Kann man Hexenkräuter zertifizieren?

 

Hexenkräuter kann man selbstverständlich zertifizieren. Die müssen erst einmal eine Zulassungsprüfung absolvieren, die statistisch gesehen, ich meine aus der Sicht der Kunst der Anwendung der Statistik betrachtet, fast zu einem Nobelpreis berechtigen kann. Dann werden sie auch staatlich zugelassen. Heißen aber nicht mehr Hexenkraut sondern Sotalol, Urapidil oder Citalopram.

Gestern hatte ich dargestellt, wie eine neue Art Medizin, die circadiane Beleuchtung, zertifiziert wird (hier). Die Zulassungsstelle läuft eher unter der Bezeichnung NGO wie Non-Governmental Organisation. So etwas wie Greenpeace. Während die abgetaucht sind, um die letzten Wale in ihrem Habitat zu streicheln, tauchten neue Namen auf wie WELL, aber auch uralte wie UL (1894) und IES (1906). Drei Seelen, ein Herz für den gesundheitsbewussten Menschen: alle wollen EMEL wie melanopische Lux. Haben es selbst ausgemachte Experten der Lichttechnik schwer zu verstehen, was Lux ist (hier), muss sich jetzt auch noch das gemeine Volk mit dessen melanopischer Cousine herumschlagen.

Also, langsam zum Mitschreiben: Wenn man einen Gegenstand erhitzt, wird er rot. Er gibt also Licht ab. Welche Wellenlängen der aussendet, hängt davon ab, wie warm der wird. Ein physikalisches Messgerät in dessen Nähe, das Strahlung messen kann, sagt, es empfange Energie. Diese kann man z.B. auf ein Quadratmillimeter beziehen und sagt, es käme ein Watt pro mm2 an. Wenn man mit der empfangenen Energie Milch kochen will, ist die Angabe bedeutsam. Das Auge kann aber nicht viel damit anfangen. Bei Infrarot - womit manche Öfen arbeiten - ist das Auge blind, ebenso bei UV. Das Auge merkt nur, dass wir davon zu viel abgekriegt haben, weil die Haut rot ausschaut. Also musste eine Funktion her, mit der man die eintreffende Strahlung den Bedürfnissen des Auges entsprechend bewertet. Die wurde 1923 weltweit festgelegt. Seitdem lernen alle Lichtfreunde, was ein Lux oder Lumen ist. Lux bezeichnet die Stärke der einfallenden Strahlung, der Anschaulichkeit halber in Quadratmetern gemessen. Denn beleuchten tut man Stadien under Säle und nicht Nadelspitzen.

Während Lux und Lumen dem Welthandel mit Lichtprodukten dienten, um die Helligkeitswirkung des Lichts zu beschreiben, haben findige Medizinier entdeckt, dass man mit Licht den Leuten den Schlaf austreiben kann. Licht am Abend verhindert die Produktion des Hormon Melatonin, womit sich der Körper auf den Schlaf vorbereitet. Also machen wir viel Licht, damit die Kerle nachts ordentlich arbeiten. Das hat tatsächlich vor etwa 20 Jahren der weltgrößte Autobauer versucht. Schlimm nur, dass vor noch mehr als 20 Jahren, andere Mediziner glaubten, genau das, das Licht in der Nacht, produziere Krebs. Also machen wir es tagsüber. Licht verabreichen, damit die circadiane Rhythmik des Körpers intakt wird, zu einem Zeitpunkt, wenn inm Blut kein Melatonin feststellbar ist. Und die Wirkung messen wir an der Wirksamkeit für die Melatoninunterdückung. Dass zu dem Zeitpunkt kein Melatonin existiert - nach einigen geistigen Volten lässt sich auch das erklären.

Die neue Lux ist also melanopische Lux, wie gesagt EMEL. Man misst, wie die Zellen, die Melatonin unterdrücken, Licht wahrnehmen und stellt eben eine neue Bewertung auf. Es gibt sogar melanopische Lumen. Soweit, so gut. Wäre da nicht ein neues, sehr altes Problem. Da in Arbeitsstätten Wände entweder nicht existieren oder mit anderen Sachen belegt sind (Schränke, Regale, Plakate), werden fast alle Arbeitsstätten von oben beleuchtet. Nennt sich Deckenbeleuchtung. Das Unterdrücken von Melatonin bewerkstelligt aber nur das Licht, das auf das Auge trifft. Ein solches Licht produzieren war nie das Ziel der Beleuchtung. Beleuchtung hieß, man produziert Licht, wirft es gegen die Wand, und sieht dann die Wand. Oder eben das Arbeitsgut.

Was macht man, wenn es das Licht, das das Auge trifft, nicht gibt? Man definiert es. Also, das Licht kommt aus der Decke. Da es nicht nur nach unten gerichtet ist, muss es auch mal waagrecht fliegen. Da kommen wir zurück zum Einstein. Er hatte postuliert, Masse biegt das Licht. Hier auch. Man stellt das Messgerät 90º um und findet, dass der Luxmeter immer noch was anzeigt. Das nennt man die Vertikalbeleuchtungsstärke Ev. Diese gibt es zwar nirgendwo direkt aus der Leuchte geliefert. Aber so pingelig darf man auch nicht sein. Und genau diese Ev, melanopisch betrachtet, ist die Medizin. Wir haben zwar noch das Problem zu lösen, dass E von EMEL unterschieden werden muss, was man am besten dadurch deutlich macht, dass es sich um Ev wie visuell handelt. Unser altbekanntes EV wie vertikal muss sich halt einen neuen Index suchen. Keine Sorge, das kriegen wir auch hin.

WELL zertifiziert Gebäude nach 150 EMEL. Die bieten tatsächlich an, vor Ort solche Daten zu messen. Dumm nur, dass das Licht, das deren Luxmeter einfängt, eine andere Farbe hat als das, was aus der Decke sprudelt. Das ist eigentlich ziemlich egal, weil das Gerät ohnehin nicht weiß, wo es hingucken soll, es gibt nämlich unendllich viele vertikale Ebenen. Na, ja! Man sollte nicht zu genau hinsehen. Immerhin hat das Licht keine Nebenwirkungen, was die Hexenkräuter auch nach tollster Raffinierung nicht schaffen.

Morgen erkläre ich, was circadiane Beleuchtung mit der Homöopathie zu tun hat.

 

 

 

Was zieht man sich als Beleuchter an?

 

Schlappe 50 Jahre nachdem ich meinen weißen Laborkittel endgültig auszog, ist es wieder so weit. Angesichts der neuen Berufsaufgabe für Lichttechniker muss ich ihn wieder ausmotten. Damals, noch Student, hatte ich mich während meines Praktikums fünf Damen genähert, die im Werk auf der Treppe klönten. Als sie mich sahen, preschten sie davon. Eine konnte ich noch einfangen. Ich fragte sie, warum die weggelaufen waren. Sie sagte schlicht "Du bist Chef!"

Was? Da guckte ich mich im Labor herum und entdeckte die kapitalistisch-hierarchische Farbenlehre. Ich als angehender Akademiker hatte einen weißen Kittel. So ein Kleidungsstück war ungemein nützlich, weil wir manchmal mit Hochspannung arbeiteten. Ich meine, mit hoher Spannung. Wenn zu viele Teile nackicht waren, konnte man richtig einen gewischt bekommen. Deswegen hatten die anderen Kollegen auch Kittel an, aber graue. Bis dato dachte ich, die hätten sich halt für grau entschieden. Ne, neee! Die waren Arbeiter, die Angestelltenarbeit leisteten. Die dritten im Bunde waren Arbeiter, die Arbeiter-Arbeit erledigten. Im Labor hatten sie blaue Kittel. Nur Arbeiter, die als Arbeiter Arbeit von Arbeitern ableisteten, hatten den Blaumann an.

Damals lernte ich Licht machen, Lampen prüfen oder Sender abstimmen. Was halt so ein Lichtingenieur macht, wenn der Tag lang ist. Seit ein paar Wochen muss ich die neue lichttechnische Literatur prüfen. Die Jungs dilettieren als Mediziner, was das Zeug hält. Da wäre eine neue Berufstracht angezeigt. Vielleicht ergänzt durch ein Lichtsymbol oder so?

Eine Birne schrieb Geschichte

 

Die Zeitungen feiern einen Toten. Er wäre gern 140 geworden. Wird auch, aber nicht in Deutschland. Auch nicht anderswo in der EU. Die Glühlampe wurde vor 10 Jahren hinterrücks gemeuchelt. Auch die Protagonisten von damals sagen, dass es ein Fehler war. Sie meinen aber, das Verbot hätte man ein Jahr später aussprechen sollen. Denn die LED war zu schlecht und teuer, der vorgesehene Ersatz, die Energiesparlampe, zwar halb so teuer, aber doppelt so schlecht.

Wir haben damals eine Studie zur Ökologie der Energiesparlampe angefertigt und bei der EU eingereicht (Energiesparlampen_und_Oekologie). Viele Politiker haben ihre freundliche Hilfe angesagt. Millionen von Leuten haben den Keller voller Glühlampen gefüllt. Witzige Leute haben alternative Wege zum Import von Glühlampen gefunden (hier), die mancher Beamter nicht so lustig fand, aber immerhin lustig ablehnte (hier). Jetzt fragt die DPA allen Ernstes, ob jemand die vermisst. Ich schon, aber erst später. Denn ich kann nach Hause oder nach Amerika fliegen und eine Ladung Glühbirnen mitbringen. Die werden ja nicht schlecht.

Warum hat man denn die Dinger verboten. Ach, ja. Die Energieeffizienz. Glühlampen sind bekanntlich kleine Öfen, die auch ein Bischen Licht abgeben. Warum nicht gleich richtige Öfen installieren? Mein Handy z.B. wird etwa einmal am Tag benutzt. Es frisst seinen Strom so vor sich hin. Die Apps sind formidable Stromfresser. Unser Router? Es reicht nicht zum Brötchen backen, aber fast. Der läuft 24 h am Tag, weil niemand das Ding anwerfen und warten will, bis der hochläuft. Und wenn es denn einer täte? Dann hätten wir kein Telefon. Demnächst werden wir LiFi installieren, das ist WLAN über Licht. Vielleicht wird der Router dann entlastet. Telefonieren über den Kronleuchter - auf die Idee muss man kommen. Glühbirne kompatibel mit Alexa bietet Amazon an. 16 Mio Farben kann sie. Zu steuern über App.

Das Glühlampenerbot hat sich gelohnt … für die Industrie. Jetzt kann man teure LEDs als Leuchte kaufen, nach ein paar Stunden oder mehr komplett wegwerfen. Warum das so ist, lernt man auf teuren Seminaren (hier). Wer nicht viel Geld ausgeben will, weicht auf modernes e-learning aus. Da kann man vom heimlichen Sessel aus die Welt erkunden. Die Elektroindustrie beglückt einen ja nicht nur mit Bestrahlung, sondern auch mit Beriesselung mit Fakten, in denen auch mal ein Körnchen Wahrheit steckt. Immerhin habe ich bei der Diskussion gelernt, dass Kohlekraftwerke die ganze Republik mit einem Quecksilberfilm überziehen. Die hatte der deutsche Umweltminister in die Debatte geschmissen, weil die Energiesparlampen angeblich Energie sparen täten und deswegen den Film etwas lichten (hier). Am Ende sahen alle schlecht aus.

Die wahre Katastrophe hat die Industrie nicht geschnallt. Bis heute nicht: Wenn die Politik einmal lernt, mit dürftigen Argumenten eine ganze Produktgattung zu verbieten, dann tut sie das immer wieder. Die Argumente der Politik waren damals grottenschlacht. Das Ziel, die Einsparung von CO2, wurde zwar erreicht, man muss den Erfolg aber mit der Lupe suchen - weit hinter dem Komma. Dafür lernte die Bevölkerung, wie man Fake Argumente gegen andere Fake Argumente in Stellung bringen kann, ohne bestraft zu werden. Da hatte der Erfinder des Jubilars eine ganz andere Strategie. "Ich werde eine Lampe erfinden, so dass nur noch reiche Leute sich Kerzenlicht leisten werden. Und sie wird nicht blenden." hatte er in sein Tagebuch geschrieben. Er hat.

LED Angriff auf Deine Kunst

 

Bei der Suche nach schädlichen LED bin ich über eine Anwendung gestolpert, die sehr bedenklich ist - wenn man Farbeimer verkauft. Der Maler braucht keine mehr - egal ob er eine Leinwand bemalt oder einfach eine Wand. Für alle anderen könnte die Sache eine neue Kunstrichtung sein, bei der man nur eine Kamera und paar LEDs braucht. Nicht zu vergessen, die Nacht als Leinwand. Wer mit Licht malen will, braucht die Dunkelheit. Die Künstler malen ihre Bewegungen direkt in die Kamera. Diese muss nur auf Langzeitbelichtung eingestellt sein.

Wer Interesse hat, sein Können unter Beweis und nicht unter den Scheffel zu stellen, hat große Freiheiten, was Licht, Farbe oder Bewegung angeht. Denn niemand hat gesagt, dass man nur mit totem Licht malen darf, man könnte auch veränderliches LIcht oder bewegliche Objekte einsetzen. Wenn es nicht klappt, einfach wegdrücken. Aber es scheint bei vielen zu klappen.

Wer sich für die Geschichte der Lichtmalerei interessiert, gibt es hier mehr, und alles hat mit diesem Bild angefangen - so etwa 1889. Mit LED ist man aber um Längen kreativer als vor noch einigen Jahren. Man gucke sich nur die Electric Sheep an und wundere was Mensch, Tier und LED so zusammen kann.

 

Der Lumenmann geht um

 

Lightpainting Einführung oder LAPP'en für Einsteiger - ein Tutorial

 

Lightpainting - Sheep Art

 

Lightpainting Tech Test