Posts in Category: Lichtqualität

Es gibt ihn immer noch: Farbwiedergabeindex Ra

17.03.2026

Die Asche anbeten,
während andere
das Feuer weitertragen
d. Blogger

Der allgemeine Farbwiedergabeindex CRI bzw. Ra wurde 1965 entwickelt, um neue Leuchtstofflampen mit der Glühlampe zu vergleichen. Er basiert auf der Abweichung von acht wenig gesättigten Testfarben im CIE‑1960‑Farbraum. Ein Wert von 100 bedeutet lediglich „keine Abweichung zur jeweiligen Referenzlichtquelle“, nicht aber perfekte oder natürliche Farbwiedergabe. Viele Leute lesen 100 als 100% und vermuten eine 100-prozentige Farbwiedergabe.

Das Verfahren hat mehrere grundlegende Probleme:

  • Unzureichende Testfarben: Die 8 Pastelltöne erfassen viele reale Farben – besonders gesättigte Rottöne (R9) – nicht. Dadurch können Lampen trotz hohen CRI Farben wie Tomaten oder Haut stark verfälschen.
  • Fehlende UV-Strahlung: Die historische Referenzlichtart C enthielt kein UV. Viele Materialien mit optischen Aufhellern erscheinen unter solchen Standards künstlich oder falsch. Zur Farbprüfung werden Referenzspektren mit UV-Anteil benutzt (D65, D50), zur Angabe der Farbwiedergabe der Lampen ohne UV-Anteil. 
  • Fiktives „Tageslicht“: Normlichtarten wie D65 sind mathematisch konstruierte Spektren und repräsentieren kein echtes Tageslicht. Das echte Tageslicht ist dynamisch und ändert seine Farben in Abhängigkeit von der Tageszeit, Jahreszeit, Himmelrichtung und geographischer Lage.
  • Skalenprobleme: Der CRI ist keine echte Messskala – negative Werte sind möglich, und 100 bedeutet nicht 100 %. Die vorgebliche Mitte (Wert 50) wurde so festgelegt, dass eine alte Leuchtstofflampe (Warmweiss) den Wert 50 erhielt.
  • Spektrallücken moderner Lichtquellen: Besonders LEDs können die acht Testfarben treffen, aber ganze Farbbereiche unzureichend wiedergeben.
  • Benachteiligung von LEDs: LEDs können mehrere vorteilhafte Spektren bieten, die früher nicht möglich waren. Die Berechnung von CRI benachteiligt diese.

Als Reaktion darauf entstanden moderne Alternativen wie CIE 224 und vor allem IES TM‑30‑20, die mit 99 Testfarben, einem präzisen Farbraum und zwei Kennzahlen arbeiten:

  1. Rf (Fidelity): Farbtreue
  2. Rg (Gamut): Farbsättigung

TM‑30 zeigt realitätsnahe und differenzierte Ergebnisse – wichtig für Museen, Handel, Architektur und LED‑Technik. Dennoch bleibt CRI in vielen Normen, einschließlich ISO/CIE 8995‑1:2025, weiterhin vorgegeben. Zu neuen und alten Methoden der Bestimmung des Farbwiedergabeindex:

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Warum ist unser Himmel so grau?

11.03.2026

Gnade und Gericht liegen im selben Strahl:
Die Dosis macht die Sonne
zum Gott oder zum Henker
d. Blogger

Neulich hatte ich dargestellt, wie das Grauen in deutsche Büros gekommen ist. Hauptschuldige waren nicht irgendwelche Lichtplaner, sondern eher Leute, die zu einem weltweit verkäuflichen Farbstandard kommen wollten. So waren die Produkte von IBM, Siemens und Nixdorf und von dem folgenden Rest der Computerbranche grau geworden. Grau beißt sich mit nix. Ergo folgten denen auch die Büromöbler. So entstand das Computerschmuddelgrau.

Wenn man alle verfügbaren Farben in gleichen Mengen in einen Eimer Wasser gibt, wird das Wasser braun. Wenn man die Farben aktiv erzeugt und mischt, kommt Weiß heraus. Das hatte Newton mit der Extraktion der sieben Farben des Regenbogens aus dem weißen Licht gezeigt.

Wie kommt es aber, dass unser Himmel grau ist? Der natürliche Himmel ist natürlich nur manchmal grau. Tagsüber ist er manchmal so schön blau, dass man nicht weiß, ob das Meer blau scheint, weil es den Himmel reflektiert, oder der Himmel dem Meer die schöne Farbe nicht gönnt und sich selbst schön blau färbt.

Wir haben eine internationale Organisation, die sich seit 1913 der Aufgabe widmet, das Licht und die Farben messen zu machen, die CIE in Wien. Deren Experten haben einen von mir erstellten Normenentwurf abschmettern wollen, weil da drin stand, dass Tageslicht keine Lichtfarbe hätte, sprich Farbtemperatur. Ich schrieb: “Tageslicht hat keine Farbtemperatur, da die Farbe an einem bestimmten Punkt und zu einer bestimmten Zeit in alle Richtungen unterschiedlich ist und vom Horizont bis zum Zenit variiert. Sie ändert sich außerdem im Laufe des Tages und hängt unter anderem von der Jahreszeit, der Tageszeit und dem geografischen Standort ab.” (in ISO/TR 9241-610:2022   Ergonomics of human-system interaction —  Part 610: Impact of light and lighting on users of interactive systems).
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Bevor die Sonne morgens den Horizont berührt, erleben wir die Blaue Stunde. Das Licht ist kühl, tiefblau und fast mystisch. Da die Sonne noch weit unter dem Horizont steht, erreicht uns nur das gestreute Licht aus den oberen Schichten der Atmosphäre. Sobald die Sonne den Horizont durchbricht, muss das Licht einen extrem weiten Weg durch die dichte Atmosphäre zurücklegen. Die blauen Farbanteile werden fast vollständig weggestreut, sodass nur die langwelligen Rot- und Goldtöne bei uns ankommen. Vormittag bis Mittag herrschen Farben von  Weiß bis Hellblau. Danach folgt nachmittags die Golden Hour, ein warmes Gelb. Wenn die Sonne wieder sinkt, beginnt das Licht weicher zu werden. In der Stunde vor dem Sonnenuntergang – der wahren Goldenen Stunde – nimmt das Licht einen warmen, gelblichen bis bernsteinfarbenen Ton an. Der Tag endet mit der Abenddämmerung  in Feuerrot bis Indigo. Der Zyklus schließt sich mit einem Farbspektakel. Je nach Staub- und Feuchtigkeitsgehalt in der Luft färbt sich der Himmel von leuchtendem Orange über tiefes Rot bis hin zu Violett, bevor er in der Nacht wieder in ein dunkles Indigo-Blau übergeht.

Die Experten schlugen vor, stattdessen die Lichtfarbe D65 für den ganzen Tag anzugeben. Was es damit auf sich hat, kann man in einem Artikel von M Knoop et al in Lighting Research & Technology vom März 2025 lesen.  Hier die Kurzfassung des Artikels (übersetzt deepl), dessen Titel “Unser Himmel ist zu grau. Wo ist die Farbe?” lautet:
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Die Tageslichtquelle D65, eine standardisierte Referenzlichtquelle in Design und Forschung mit einer Farbtemperatur von 6500 K, wird häufig zur Beschreibung der Farbe des Tageslichts verwendet. Sie repräsentiert jedoch die Farbe eines bewölkten Himmels [über Wien im Juni d.Verf.] und kann die Variabilität und Vielfalt des tatsächlichen Tageslichts, insbesondere das Blau eines klaren Himmels, nicht wiedergeben. Jüngste Forschungsergebnisse zeigen, dass sowohl Sonnenlicht als auch Himmelslicht unsere Stimmung, Wahrnehmung und physiologischen Reaktionen erheblich beeinflussen. Die Farbe des Tageslichts wird durch Faktoren wie Sonnenstand, Wetterbedingungen und geografische Lage beeinflusst. Um diesen Schwankungen Rechnung zu tragen, sammeln Forscher weltweit spektrale Tageslichtmessungen und betonen die Notwendigkeit lokalisierter spektraler Referenzdaten, um das Tageslicht an verschiedenen Orten angemessen darzustellen.

Manchmal hat das Meckern auch Erfolg.

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Phantom: Sonnenlicht ist gesund

11.03.2026

Gnade und Gericht liegen im selben Strahl:
Die Dosis macht die Sonne
zum Gott oder zum Henker
d. Blogger

In der Phantom-Serie beschreibe ich die Geister von Gestern, die uns noch lange verfolgen werden. Heute geht es um den Glauben, das Sonnenlicht sei gesund. 

Der Beitrag beschreibt das „Phantom“, die bis heute verbreitete Vorstellung, dass Sonnenlicht grundsätzlich gesund sei. Diese Idee entstand im Zuge der Industriellen Revolution, als Städte im Dunkel von Smog lagen und Menschen das Bedürfnis nach Licht hatten. Lichttechniker nutzten dies für künstliches „Tageslicht“, während Reformbewegungen wie die Progressiven versuchten, natürliche Helligkeit in Städte und Wohngebiete zu bringen. Dadurch wandelte sich weltweit das Schönheitsideal: Gebräunte Haut wurde zum Zeichen von Wohlstand. 

Heute besteht ein Spannungsfeld zwischen den Vorteilen und Gefahren der Sonne. UV-Strahlung ist lebenswichtig für die Vitamin‑D‑Produktion, kann aber gleichzeitig schädlich wirken und Haut- sowie Augenerkrankungen auslösen. Besonders im Sommer führt übermäßige Sonnenexposition zu akuten Belastungen wie Sonnenbrand, Hitzeerschöpfung oder Sonnenstich. Arbeitgeber müssen Beschäftigte vor UV-Strahlen schützen, die sich danach im Urlaub unter die Sonne des Mittelmeers legen. 

Vitamin D ist zentral für Knochen, Muskulatur, Immunsystem und Nervengesundheit. Dennoch warnen Dermatologen vor UV‑Strahlung und empfehlen hohe Lichtschutzfaktoren, was Kritiker als riskante Einschränkung der körpereigenen Vitamin‑D‑Bildung sehen. Die Debatte wird seit Jahrzehnten kontrovers geführt, etwa im Fall des Forschers Michael Holick, der für die Empfehlung maßvollen Sonnenbadens kritisiert wurde.

Der Beitrag schließt mit dem Fazit, dass die Sonne sowohl Quelle allen Lebens als auch potenzielle Gefahr ist. Ein ausgewogener Umgang – das rechte Maß – ist entscheidend.

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Tageslichtbelichtung des Dortmunder Bürgers reicht hinten und vorne nicht

11.03.2026

Das Experiment war ein voller Erfolg.
Lediglich die Realität hat sich
geweigert, mitzuspielen.
d. Blogger

Vor 5 Jahren überraschte die internationale Elite der Chronobiologen die Lichtwelt mit einer Erklärung[1]. Sie verordnete allen Menschen ein biologisches Lichtregime, auf dass ihre Körperrhythmen mit dem Verlauf des Tages schwingen mögen.

Screenshot

In einem Beitrag zum 13. Symposium Licht und Gesundheit 2026, mit dem Titel “Wie viel Licht erreicht uns wirklich? Erkenntnisse aus der Dortmunder MeLiDos-Studie”, stellten Kai Broszio, Johannes Zauner und Manuel Spitschan vor, wie die melanopische Beleuchtungswirkung am Standort Dortmund aussieht.

Es wurden drei Größen betrachtet:

  • melanopische Beleuchtungsstärken (mel-EDI, lx)
  • Time-Above-Threshold-Metriken (TAT, Werte über 500 lx und 1000 lx in h/d)
  • zeitliche Lage der Lichtexposition (mittlerer Zeitpunkt der Exposition oberhalb 250 lx).

Die Anforderung der Chronobiologen hieße >TAT250 von 06:00 bis 19:00 Uhr. In Klarschrift: Biologisch gesund ist die lichte Umgebung, wenn das melanopisch wirksame Licht zwischen 06:00 und 19:00 Uhr 250 lx überschreitet. Das sind „melanopische“ Lux und werden nach einer Geheimformel, Pardon nach einer CIE-Norm, berechnet. Die Forschenden wollten aber echte Werte wie im echten Leben messen.

[1] Timothy M. Brown, George C. Brainard, Christian Cajochen, Charles A. Czeisler, John P. Hanifin, Steven W. Lockley, Robert J. Lucas, Mirjam Münch, John B. O’Hagan, Stuart N. Peirson, Luke L. A. Price, Till Roenneberg, Luc J.M. Schlangen, Debra J. Skene, Manuel Spitschan, Céline Vetter, Phyllis C. Zee, Kenneth P. Wright Jr Recommendations for healthy daytime, evening, and night-time indoor light exposure

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Das Ergebnis fällt sehr ernüchternd aus.

Melanopische Beleuchtungsstärken (mel-EDI)
Tageszeit 08:00–18:00 ca. 90 lx – 130 lx
Mittagsfenster 11:00–14:00 ca. 120 lx – 180 lx
Abend 18:00–22:00 ca. 5 lx – 15 lx

Der Grenzwert von 250 lx wurde 0,8 h – 1,4 h/Tag (Median) überschritten, und nicht etwa täglich für 11 Stunden. Melanopische Beleuchtungsstärken von über 1000 lx sahen die Probanden 0,2 h/Tag. An den meisten Arbeitstagen wurden 1000 lx nie überschritten.

In einem Beitrag in licht-formt-leben.de kommentiere ich die Projektergebnisse und erkläre, warum sie zu erwarten waren. Es gibt auch eine Erklärung dafür, warum die Chronobiologie so falsch liegen könnte. Allerdings liegt sie nur mit dem Konzept der Belichtung falsch. Viel mehr Licht als in Innenräumen vorhanden brauchen wir trotzdem.

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Schicht und Licht

09.03.2026

Die Theorie steht bombensicher.
Schade nur, dass die Realität
sich weigert, mitzuspielen.
d. Blogger

Schichtarbeit und atypische Arbeitszeiten stören den Tagesrhythmus und können zu erhöhtem chronischem Stress führen. Da Licht ein wichtiger Regulator des Tagesrhythmus ist, können gezielte Maßnahmen zur Beleuchtung am Arbeitsplatz dazu beitragen, solche negativen Auswirkungen zu mildern. Diese Studie untersuchte, ob dynamische Beleuchtung am Arbeitsplatz den langfristigen physiologischen Stress beeinflusst, gemessen anhand der Cortisolkonzentration im Haar (HCC) als Biomarker für chronischen Stress bei Schichtarbeitern.

So steht es in der Kurzfassung eines Beitrags vom 13. Symposium Licht und Gesundheit, BAuA 2026. Die Autoren Sophie Schümann, Robert Herold, Katarzyna Burek, Dirk Pallapies, Thomas Brüning, Thomas Behrens, Volker Harth, Sylvia Rabstein haben in einer Längsschnittstudie untersucht, ob dynamisches Licht langfristig bei Nacht- und Schichtarbeit stressmindernd wirkt. 

Die Beschreibung der Studie habe ich in licht-formt-leben.de vorgenommen. Andere Berichte zu diesem Projekt sind auf der DGUV-Homepage oder hier zu finden. 

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