2004 – 2000

Im Jahre 1991 wurde von Prof. Riemann die Idee entwickelt, mit bildauflösender Leuchtdichtemesstechnik Lichtstärkeverteilungen im Nahfeld zu messen. Gegenüber der Fernfeldmessung ergeben sich einige ganz wesentliche Vorteile. Für die Fernfeldmessung mit Drehspiegelgoniophotometern oder Goniometern mit langem Arm sind beträchtlich große Räume erforderlich. Die Nahfeldgoniophotometer RiGO erfordern einen Raum, der es gestattet eine Messkamera um das Messobjekt herum zuführen. Es sind also Raumgrößen L*B*H von etwa jeweils dem Zweifachen der Messobjektgrößen erforderlich. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass das Messobjekt bei der Messung in Ruhelage verbleiben kann. Seit 1994 sind die Messsysteme im Einsatz. Bisher wurden mehr als 20 Systeme realisiert, für die Vermessung von LED bis zur Vermessung von großen Leuchten mit Abmessungen von 2000 mm oder auch für die Vermessung von Light-pipe.

Die ortsaufgelöste Lichtmesstechnik hat sich in den letzten zehn Jahren zu einem wichtigen Teilgebiet der Lichtmesstechnik entwickelt. Die Anwender werden mit dieser Technik in die Lage versetzt, zahlreiche Aufgabenstellungen im Bereich der Lichtmesstechnik effektiv zu lösen. In den letzten zwei Jahren wurden diese Messmöglichkeiten durch Systeme zur Ortsaufgelösten Bestimmung von Farbvalenzen erweitert. Ziel des Beitrages ist es, anhand einiger Anwendungsbeispiele die Möglichkeiten der ortsaufgelösten Licht- und Farbmesstechnik zu erläutern.

Am Anfang dieses Beitrages werden Methoden zur messtechnischen Erfassung der circadianen Lichtwirkungen recherchiert. Dafür müssen die bisherigen Verfahren zur Messung von Licht exemplarisch auf ihre Anwendbarkeit überprüft und unter Umständen an die Aufgabenstellung angepasst beziehungsweise erweitert werden. Darauf basierend werden Messreihen entwickelt und Untersuchungen durchgeführt, um circadiane Lichtwirkungen an ausgewählten Anwendungs-beispielen für Monitore und TV-Bildschirmezu bestimmen. Auf der Auswertung der Versuche aufbauend, erfolgt zusammenfassend eine Bewertung der Messergebnisse. Die ermittelten Größen werden dabei vorrangig in Beziehung zur klassischen Photometrie gesetzt. Zum Abschluss wird ein Ausblick auf die Anwendbarkeit der ermittelten Erkenntnisse dieser Arbeit auf andere Aufgabenfelder und zukünftige Entwicklungen gegeben.

Die Beurteilung von Leuchtdichten und Beleuchtungsstärken in Tunneln und auf Straßen ist zur kontinuierlichen Gewährleistung der Verkehrssicherheit sehr wichtig. Mit Hilfe der ortsaufgelösten Leuchtdichtemesstechnik können gleichzeitig große Straßen- oder Tunnelbereiche erfasst werden. Mit der inzwischen von TechnoTeam zur Verfügung stehenden Leuchtdichtemesstechnik kann dies auch aus einem fahrenden Fahrzeug heraus erfolgen. Sperrzeiten des Tunnels oder der Straße können entfallen. Die erfassten Leuchtdichtebilder können im Büro ausgewertet werden, wobei verschiedene Aspekte berücksichtigt werden können und die Dokumentation der Messpunkte durch die Darstellung im Bild immer gewährleistet ist.

Die ortsaufgelöste Bestimmung von licht- und strahlungsphysikalischen Größen ist in den letzten Jahren immer wichtiger geworden. In zahlreichen Applikationen u.a. Nachtdesign im Auto, Bewertung von Arbeitsplatz-, Straßen- und Tunnelbeleuchtung, um nur wenige Beispiele zunennen, gehört die ortsaufgelöste Bestimmung der Leuchtdichte- und Farbwerte zum Stand der Technik. In Ihrem Beitrag gehen die Autoren kurzauf die Grundlagen der ortsaufgelösten Leuchtdichte- und Farbmesstechnik ein, um darauf aufbauend anhand von Applikationsbeispielen die Zielstellungen bestimmter Messaufgaben und deren Umsetzung aus Sicht der Messtechnik zu erläutern.

The image-resolved measurement of light and physical radiation parameters has become more and more important over the last years. The determination of image-resolved luminance and color measurements is state-of-the-art in many applications, e.g. for the night design in cars or the estimation of lighting (working environment, on roads, or in tunnels). In this paper, the authors shortly describe the fundamentals of the image-resolved luminance and color measurement technique, explaining the aims and solutions proposed for a number of application examples (lamps, headlamps, displays, switches/symbols with night design, roads/tunnels). The applications are confirmed by measuring examples.

Im folgenden Beitrag werden aufbauend auf unserem Vortrag im Vorjahr [1], der die Design-aspekte eines Filterradsystems zur ortsaufgelösten Farbmessung beschrieb, Parameter und Kennwerte des realisierten Filterradsystems mit Hilfe von Messergebnissen präsentiert. Im Anschluss daran wird der Einsatz des Systems anhand der Vermessung von Displays und einer Bündelmessung zur Bewertung eines Halogenstrahlers erläutert.

Die bildauflösende Leuchtdichtemesstechnik vereinigt die Erfassung photometrischer Größen mit den Algorithmen der Bildverarbeitung zur Gewinnung geometrischer Daten. Sie realisiert eine neue Leuchtdichteanalytik, die die komplexe Erfassung und Bewertung z.B. von Leuchtdichteverteilungen an Displays in eleganter Weise lösen kann. Für Reflektorberechnungen werden komplexe Strahlenmodelle der Leuchtmittel, für Planungen im Nahfeld an die Geometrie des Raumes angepasste Planungsdaten (Nahfeld-LVK) zur Verfügung gestellt. Die Messung von Blendsituationen und die Berechnung von UGR-Werten wird damit überhaupt erst ermöglicht [2].

In zunehmenden Maße wird die ortsaufgelöste Bestimmungvon Farbwerten und Farbabweichungen immer interessanter. Dabei geht es vielfach darum Farbwerte zu prüfen (Vergleichsmessungen/ Abweichungen zum Sollwert). In diesem Beitrag werden die Grundlagen der ortsaufgelösten Bestimmung von Farbwerten kurz beschrieben, um darauf aufbauend auf die Messung von lichttechnischenund farbmetrischen Daten an Scheinwerfersystemen einzugehen.

In diesem Beitrag werden die Grundlagen und Realisierungsmöglichkeiten der ortsaufgelösten Bestimmung von Farbwerten mit Hilfe einer digitalen Filterradkamera beschrieben.

Die V(λ)-Anpassung von ortsaufgelösten Strahlungsempfängern (z.B. CCD-Matrizen, CMOS-Sensoren) mit Vollfiltern ist eine wesentliche Voraussetzung für die ortsaufgelöste Leuchtdichtemessung. Im Folgenden werden Verfahren erläutert, mit deren Hilfe die spektrale Anpassung von Sensoren berechnet und bewertet werden kann. Dabei stehen Fragen der Fehlerabschätzung für die Einzelgrößen, die entstehenden Messfehler bei konkreten Messungen, die Berechnung des f1' - Kennwertes, der für die Beurteilung der V(λ)-Anpassung verwendet wird, sowie eine möglichst einfache Fertigung im Vordergrund.

Es wird ein Messsystem vorgestellt, mit dessen Hilfe die Ausstrahlcharakteristik von Scheinwerfern mit einer ortsaufgelösten Leuchtdichte- und einer Mehrkanalspektralmessung bestimmt werden kann. Ausgehend von diesem Messsystem werden die Möglichkeiten der Erfassung von Farbabweichungen und anderen charakteristischen Merkmalen von Scheinwerfersystemen dargestellt. Im Besonderen wird dabei auf die Erfassung und Auswertung der Daten ein gegangen.

Der Einsatz digitaler CCD-Kameras erlangt in Industrie und Forschung eine immer größere Bedeutung. Diese Systeme dringen dabei gleichermaßen in photogrammetrische wie in radiometrische Einsatzgebiete vor. Das liegt insbesondere an der guten Beschreibbarkeit und Reproduzierbarkeit der Kameraeigenschaften. Die bildaufgelöste Messung von Leuchtdichtedaten mit angepaßten digitalen CCD-Kameras ist inzwischen zum Stand der Technik geworden und wird in vielen Bereichen eingesetzt [1,2]. Die ortsaufgelöste Messung der Farbe (bzw. genauer der Farbvalenzen) von Körperfarben und selbstleuchtenden Objekten ist daher eine weitere Herausforderung für den Einsatz der CCD-Technik in der Lichtmeßtechnik.