Tech­nik to go: Phy­sik des Lichts

In der letz­ten Aus­ga­be hat­ten wir ei­nen Blick auf die Far­ben des Lichts ge­wor­fen. Die­ses Mal geht es um die Licht­stär­ke.

ColorFoto - - INHALT - Rein­hard Merz

❱ Licht­stär­ke

Ne­ben der spek­tra­len Zu­sam­men­set­zung ist die Men­ge des vor­han­de­nen Lichts der ent­schei­den­de Fak­tor. Die Am­pli­tu­de – al­so der Aus­schlag der Wel­le – be­schreibt die Hel­lig­keit. Je wei­ter die Wel­le aus­holt, des­to heller er­scheint uns das Licht. Dem Sen­sor lie­fern wir im­mer die op­ti­ma­le Licht­men­ge, in­dem wir Blen­de, Ver­schluss­zeit und Emp­find­lich­keit (ISOWert) va­ri­ie­ren. Um die Licht­in­ten­si­tät in Zah­len pa­cken zu kön­nen, gibt es in der Phy­sik ei­ne Rei­he von Mess­grö­ßen. Die Licht­men­ge Q setzt sich zu­sam­men aus der Zahl der ab­ge­ge­be­nen Licht­teil­chen (Licht­strom Φ, ge­mes­sen in Lu­men) und der Dau­er der Licht­ab­ga­be (t, ge­mes­sen in Se­kun­den).

Q = Φ • t

Die Licht­stär­ke I (ge­mes­sen in Can­de­la) be­schreibt die Leucht­kraft als Quo­ti­ent aus Licht­strom und Ab­strahl­win­kel (Ω)

I = Φ/Ω

Die Leucht­dich­te L schließ­lich (ge­mes­sen in Can­de­la/ Qua­drat­me­ter) er­fasst, wie viel Licht die an­ge­strahl­te Flä­che re­flek­tiert. Die­se Mess­grö­ße er­fasst der Be­lich­tungs­mes­ser der Ka­me­ra. Un­ter Fo­to­gra­fen hat es sich ein­ge­bür­gert, die Licht­in­ten­si­tät gleich als Kom­bi­na­ti­on von Blen­de und Ver­schluss­zeit an­zu­ge­ben. Das ist phy­si­ka­lisch nicht genau, da­für um­so prak­ti­scher. Die In­ten­si­tät je­der Licht­quel­le wird mit zu­neh­men­dem Ab­stand klei­ner – und zwar im Qua­drat. Das heißt: Aus­ge­hend von ei­ner punkt­för­mi­gen Licht­quel­le wird bei dop­pel­tem Ab­stand die vier­fa­che Flä­che aus­ge­leuch­tet – ent­spre­chend kommt pro Flä­chen­ein­heit nur noch ein Vier­tel der Licht­men­ge an. Das mer­ken wir schnell, wenn wir mit dem Blitz fo­to­gra­fie­ren, wo nur der Vor­der­grund sau­ber aus­ge­leuch­tet wird. Grund­sätz­lich gilt das auch für Son­nen­licht. Nur weil die Son­ne im Ver­gleich zu un­se­ren be­schei­de­nen Ent­fer­nun­gen auf der Er­de un­end­lich weit weg ist, scheint ih­re In­ten­si­tät über­all gleich zu sein.

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