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Helligkeitsermittlung bei Taschenlampen


Was soll dieser Artikel hier?

[Update – Es gibt einen weiteren Versuch: Helligkeitsermittlung bei Taschenlampen – Teil 2]

Er beschreibt eine Methode der Lichtmessung von Taschenlampen, die ich mir selbst ausgedacht habe. Vielleicht gibt es sie auch schon, aber mir ist darüber nichts bekannt und in den 2, 3 Jahren, in denen ich mich jetzt im Taschenlampenzweig des Messerforums und vor allem im CPF tummele, habe ich nichts darüber gelesen – was aber nicht heißen soll, dass da tatsächlich an keiner Stelle etwas darüber steht. Vielleicht habe ich es nur einfach nicht entdeckt.

Eine übliche, aber aufwendige Methode ist hier beschrieben.

Vermutlich ist die Frage, wie hell eine Lampe wirklich ist, bzw. wie hell sie im Vergleich zu einer anderen ist, für jeden Flashaholic (Taschenlampenbegeisterten) eine der elementarsten überhaupt. Seit ich mich etwas intensiver mit Taschenlampen beschäftige, denke ich auch über Mittel und Wege nach, die Helligkeit einer Lampe möglichst genau zu ermitteln. Da dies aber ohne eine Referenzlichtquelle nahezu unmöglich ist, so möchte ich wenigstens wissen, welche wirklich am hellsten ist, wie groß die relativen Abstände der Helligkeitstufen zueinander sind und ob die Angaben der Hersteller stimmen.

Ohne sich mit den Eigenschaften von Licht näher auseinander gesetzt zu haben, werden die meisten Menschen vermutlich von einer Lampe, die einen sehr guten Throw hat, am meisten beeindruckt sein. So ging es jedenfalls mir am Anfang meiner wieder entfachten Faszination an Taschenlampen, die mit den aufkommenden LED Taschenlampen einen neuen Höhepunkt bekam. Doch schon mit der zweiten Lampe, die mehr Sidespill als Throw hatte und bei der der Hersteller angab, dass sie auf diesem Level heller sei, als eine andere Lampe, die mir aber heller vorkam, war die Frage da: Wie misst man die Helligkeit einer Lampe.

Meine ersten Versuche machte ich mit einem an ein Ohmmeter angeschlossenen Lichtwiderstand, den ich einmal auf den Spot und dann auf den Sidespill richtete. So nahm ich erstmals bewusst war, dass Lumen die Gesamthelligkeit sind und eine Lampe, die nicht so weit leuchtet wie eine andere, trotzdem mehr Lumen besitzen kann. Es war klar, dass ich mit dem Lichtwiderstand keine exakten Messungen vornehmen konnte und ich sann darüber nach, wie man die Lumen einer Taschenlampe möglichst exakt bestimmen konnte.

Flashaholics liebstes Bild zur Beurteilung der Tauglichkeit einer Taschenlampe ist der Beamshot, ein Foto, welches die Fläche zeigt, die der aus dem Reflektor austretende Strahl auf eine möglichst glatte, helle Fläche zeigt. Identifiziert man im Beamshot die einzelnen Bereiche, die in ihrer Helligkeit unterschiedlich sind, bestimmt die Helligkeit und Größe eines solchen Bereiches, so könnte man die Gesamthelligkeit einfach ausrechnen.

Hhmmm…

Man könnte sich zum Beispiel 41 Lichtwiderstände kaufen und in der Form der Ringe einer Dartscheibe anordnen. Einer kommt in die Mitte. Wenn man jetzt mit der Taschenlampe so auf die Widerstände leuchtet, dass Spot und Sidespill möglichst alle Widerstände umfasst, könnte man aus den gemessenen Widerstandswerten schon eine ganz gute Aussage über die Gesamthelligkeit der Lampe bilden. Ist aber ziemlich aufwendig und für mich als Gelegenheitsflashaholic zeitlich nicht machbar.

Grübel…

Kommen wir noch einmal zum Beamshot zurück. Aus was besteht der eigentlich? Genau, aus Millionen von Pixeln, von denen jeder einzelne eine individuelle Helligkeit besitzt! Alles, was man machen muss, ist die Helligkeitswerte jedes einzelnen Pixels auszuzählen und schon hat man eine ziemlich genaue Aussage über die Helligkeit. Soweit die Theorie…

Gedacht – getan. Ich habe mir ein passendes Programm geschrieben, zwei Stative aufgestellt, eines für die Lampe und eines für den Foto, für jeden Level meiner Lampen einen Beamshot angefertigt und bin zurück zum Computer. Mit denen habe ich dann das Programm solange verfeinert, bis es – meiner Meinung nach – sinnvolle Angaben erzeugte. Um die Angaben leichter vergleichbar zu machen, habe ich die hellste Stufe der Lampe, die laut Hersteller die hellste sein soll, als oberen Vegleichsmaßstab genommen. Das heißt, dass das‚Max’ der Zebralight SC51 in meiner Tabelle immer 200 Lumen ist und die Helligkeiten aller anderen Level und aller anderen Lampen entsprechend meiner Auszählungen proportional angepasst sind. Wäre eine andere Lampe heller als die SC51, so hätte diese natürlich einen Wert oberhalb von 200 bekommen. Darum schon einmal vorab: Die 200 Lumen der SC51 wurden von keiner meiner Lampen übertroffen und damit ist sie ganz klar die hellste meiner AA Lampen!

Im Verlauf meiner Versuche und den ersten Vergleichen meiner Messungen mit den Angaben der Hersteller sind mir verschiedene Probleme aufgefallen:

  1. Inwieweit spielt die Lichtfarbe bei der Helligkeit eine Rolle?
  2. Reicht der Bereich der Lichtempfindlichkeit (Anzahl Blendenstufen) der Kamera aus, um von Low bis Max alles nur mit einer Aufnahme zu erfassen?
  3. Die Angabe der Helligkeit der Taschenlampe orientiert sich nur an der Angabe der Hersteller der LED und berücksichtigt nicht die Abdeckung des Reflektors (Stichwort OTF oder ANSI Lumen).
  4. Die LED eines bestimmten Typs variieren aufgrund Schwankungen beim Herstellungsprozess um mehrere Prozent in der Helligkeit.
  5. Akkumulatorkapazität.

zu 1) Um die Lichtfarbe zu berücksichtigen habe ich die Farbanteile der drei Grundfarben gewichtet: 0.2126 * Rot + 0.7152 * Grün + 0.0722 * Blau. Die Werte habe ich irgendwo aus dem Web und sind natürlich diskussionswürdig.

zu 2) Scheint nicht so. Darum bekomme ich für die Lows keinen brauchbaren Wert mehr zusammen.

zu 3 + 4) Dies spielt beim Vergleich meiner Werte mit denen, die vom Hersteller genannt sind, eine große Rolle. Wäre ich sicher, dass die Werte der Hersteller absolut korrekt sind, könnte ich die Werte verwenden um mein Programm zu perfektionieren! So aber weiß ich nicht, ob ich eher den Werten der Hersteller oder den Werten meines Programms glauben soll!

zu 5) Für die Beamshots habe ich Eneloops verwendet, die ich kurz vor dem Fotografieren noch einmal aufgeladen habe. Für die Ladung habe ich die Voltcraft-Geräte AT-2 und das alte AT-3 verwendet.

Ich habe zwei Sessions gemacht. Beim ersten Mal habe ich die Verschlusszeit grob per Spotmessung auf den Spot einer der Lampen eingemessen (1/50s). Mein Programm gibt mir beim Zählen für jeden Beamshot und jeden Level den niedrigsten und den höchsten Wert aus. Nachdem der Max-Wert beim ersten Auszählen relativ häufig – auch bei verschiedenen Leveln – den Höchstwert erreichte, habe ich bei der zweiten Session die Zeit noch etwas kürzer gewählt (1/125s).

Daten zu den Aufnahmen: Blende 3.2, auf Kleinbild umgerechnete Brennweite: 29 mm, ISO 100, Aufnahmeabstand ungefähr 70 cm. In der Tabelle befindet sich über den Spalten mit der ‚Lumen’-Angabe die Verschlusszeit und eine Zahl, die angibt, ab welchem Helligkeitswert ich einen Pixel beim Zählen berücksichtigt habe.

Taschenlampe Herstellerwerte 1/50s – 8 1/125s – 3.5 1/125s – 3.5 (*)
Fenix_L1D_Q5_1_Low.JPG: 12 9,55 8,25 9,46
Fenix_L1D_Q5_2.JPG: 53 77,49 56,55 51,56
Fenix_L1D_Q5_3.JPG: 107 121,71 113,11 97,07
Fenix_L1D_Q5_4_Max.JPG: 120 128,16 123,27 108,36
Fenix_L1D_Rebel_1_Low.JPG: 9 8,03 7,78
Fenix_L1D_Rebel_2.JPG: 40 24,83 38,39
Fenix_L1D_Rebel_3.JPG: 80 68,35 66,56
Fenix_L1D_Rebel_4_Max.JPG: 90 75,52 69,63
Liteflux_LF5XT_1_Low.JPG: 1,39 0,79 0,94
Liteflux_LF5XT_2_Max.JPG: 83,69 77,32 77,54
Photon_Proton_Pro_1_Low.JPG: 0,00 0,00 0,10
Photon_Proton_Pro_2_Max.JPG: 115 150,37 143,31 117,25
Quark_AA_1_Low.JPG: 0.2 0,00 0,00 0,07
Quark_AA_2.JPG: 3 3,83 3,28 2,67
Quark_AA_3.JPG: 22 13,20 12,66 16,54
Quark_AA_4.JPG: 85 120,91 92,02 78,93
Quark_AA_5_Max.JPG: 109 128,85 97,45 81,34
Zebralight_SC51_1_Low.JPG: 0.2 0,00 0,00 0,02
Zebralight_SC51_2.JPG: 2.5 6,25 4,20 3,23
Zebralight_SC51_3.JPG: 8 22,36 19,11 19,10
Zebralight_SC51_4.JPG: 30 41,88 37,10 44,78
Zebralight_SC51_5.JPG: 140 174,40 163,70 140,00
Zebralight_SC51_6_Max.JPG: 200 200,00 200,00 174,87

* Nachtrag: Ich habe jetzt noch einmal folgende Formel für die Helligkeit angewendet (Spalte ganz rechts):

(299 * Rot + 587 * Grüne + 114 * Blau)/1000

Und anstatt die 200 Lumen Max der Zebralight SC51 die nächst niedrigere Stufe als Vergleichswert angewendet. Laut Selfbuilt hält die SC51 ja die 140 Lumen dieses Levels sehr konstant. Wenn ich damit noch einmal durchrechne, komme ich auf folgende Lumenwerte. Die finde ich, bis auf die Level 2, 3, 4 der SC51 ziemlich realistisch!

Wäre interessant, von anderen SC51 Besitzern zu erfahren, ob sie auch der Meinung sind, dass die Level 2, 3 und 4 der SC51 nicht den Angaben von Zebralight entsprechen.

Erkenntnisse:

  • Es bleibt schwierig.
  • Die Methode scheint zu funktionieren.
  • Die alte Fenix ist dunkler als die neue – so soll es sein.😉
  • Man kann eindeutig die verschiedenen Level erkennen – was mit dem bloßen Auge, bei nahe liegenden, sehr hellen Leveln, nicht möglich ist.
  • Die Proton Pro, die mir schon immer ziemlich hell vorgekommen ist, scheint in der Tat sehr hell zu leuchten.
  • Die SC51, bei der ich mich fragte, ob sie tatsächlich so hell ist, wie der Hersteller angab und Selfbuilt in seinem Review feststellte, ist mit Abstand meine hellste AA-Lampe.
  • Die Quark AA ist auf Max dunkler als die L1D Q5. Dies ist insofern verwunderlich, da immer damit geworben wurde, dass die Quark ja OTF Lumen verwendet und man bei der Fenix gemunkelt hat, dass dies dort nicht so gehandhabt wird. Ja, was nun?
  • Bei der SC51 ist der Abstand zwischen Max und dem nächst niedrigerem Level zu klein und entspricht nicht dem, was man erwarten würde, wenn man die Herstellerangaben (200 zu 140) vergleicht. Das könnte bedeuten, dass die 200 Lumen in der Tat nur ganz kurz nach dem Einschalten bei einer frisch aufgeladenen Eneloop vorhanden sind und dann schnell sinken. Was sich auch mit Selfbuilts Kurve deckt. Vielleicht wäre es besser, als obere Referenz nicht 200 Lumen zu nehmen, sondern vielleicht eher 180 Lumen?
  • Die Photon, die Quark und die Zebralight haben ein wirklich dunkles Low.
  • Das Low der Liteflux ist deutlich heller, als bei Photon, Quark und Zebralight, aber deutlich dunkler, als bei den Fenixen.
  • Die 8 Lumen Stufe der SC51 wird von meinem Programm als deutlich heller ermittelt.
  • Die 40 Lumen Stufe der Fenix L1D Rebel wird von meinem Programm als deutlich dunkler ermittelt.

Fazit: War ein interessanter Versuch. Vermutlich habe ich einige Einflussfaktoren übersehen. Andererseits sind die Werte doch so genau, dass sie zumindest die Herstellerangaben im groben bestätigen und eine Einordnung der Lampen untereinander ermöglichen. Das ist – meiner Meinung nach – wesentlich mehr, als man mit bloßem Auge feststellen kann.

Ich würde mich freuen, wenn der Artikel eine freundliche Diskussion auslöst und wer Ideen hat, was ich an meinem Programm noch verbessern könnte oder welche Einflussfaktoren ich noch mit hinein nehmen könnte, sei hiermit aufgefordert sie hier zu nennen.

Mittlerweile habe ich noch zwei ‚Shootings‘ gemacht und die Ergebnisse samt zweier Liniengrafiken, die die einzelnen Farbkanäle zeigen, hier veröffentlicht.

Kategorien:LED Taschenlampen
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