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Skilhunt Taschenlampen

Funktionsweise Rotlicht/Adaptionsfähigkeit

stefle

Flashaholic*
24 Juli 2018
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Eine Sache, die ich nicht ganz verstanden habe. Man sagt, das mit Rotlicht die Adaptionsfähigkeit im Dunkeln erhalten bleibt.

Erreicht man aber nicht den gleichen Effekt, indem man weißes Licht einer geringeren Helligkeit verwendet?

Was genau ist der physiologische Unterschied?
 
22 Oktober 2013
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Rot liegt am Ende des sichtbaren Spektrums, und zwar im lanwelligen Bereich, danach kommt Infrarotstrahlung.
Das Gegenteil wäre Violett, was am anderen Ende liegt, kurz vor der Ultravioletten Strahlung.

Dein Auge nimmt rotes Licht nicht so grell wahr, weshalb man mehr davon benutzen kann, ehe sich die Pupillen verengen.
Deswegen sind z.B. die Rücklichter bei den Autos rot. Und aus dem selben Grund sind Blaulichter blau.

Natürlich kann man weißes Licht in kleinerer Dosis nehmen, um einen ähnlichen Effekt zu erlangen, damit lässt es sich dann mitunter aber nicht weit genug leuchten.
 

0ssi1973

Flashaholic**
11 Oktober 2015
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Wellmitz/ Landgut
Dadurch, das Rot sehr langwellig ist, durchdringt es auch Nebel sehr gut. Wenn ich Wandern gehe und es ist diesig oder neblig, verwende ich rotes Licht. Die Augen strengen sich nicht so an, da es keine Spiegelung, Reflexion wie bei weißem Licht gibt. Das schafft man auch mit wenig weißem Licht nicht.
 

steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
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Bielefeld, NRW
Man sagt, das mit Rotlicht die Adaptionsfähigkeit im Dunkeln erhalten bleibt.
Erreicht man aber nicht den gleichen Effekt, indem man weißes Licht einer geringeren Helligkeit verwendet?
Was genau ist der physiologische Unterschied?
Der Mensch verfügt über vier Rezeptoren für die Lichtwahrnehmung.
Drei dieser Rezeptoren (die Zapfen) sind für die Farbwahrnehmung im RGB-Schema (rot, grün, blau) zuständig, mit unterschiedlichen spektralen Empfindlichkeiten.
Dabei liegen die Maxima bei ~420 nm (blau), 532 nm (grün) und 564 nm (rot) Wellenlänge, siehe auch diese Abbildung.
Dadurch, dass die maximale spektrale Empfindlichkeit bei den drei Zapfenarten verschieden ist, können wir Farben differenzieren.
Nachteil ist, dass die Zapfen nur wenig lichtempfindlich sind.

Die vierte Rezeptorart, die Stäbchen, können keine Farben differenzieren, weil sie alle die gleiche maximale spektrale Empfindlichkeit bei rund 500 nm Wellenlänge haben (gestrichelte Linie in der Abbildung).
Dafür sind sie aber ganz besonders lichtempfindlich und wir können daher dann auch bei sehr wenig Licht noch gut sehen, aber eben nur noch Graustufen (daher der Spruch "Nachts sind alle Katzen grau").
Die Stäbchen verleihen uns Menschen eine gewisse "Restlichtsehfähigkeit" in Graustufendarstellung.

Bei tatsächlich rotem Licht (640 - 650 nm Wellenlänge) werden aber nur noch die Rot-Zapfen angeregt, alle anderen Rezeptoren, auch die sonst sehr lichtempfindlichen Stäbchen, sind bei dieser Wellenlänge nahezu gar nicht mehr aktiv.
Daher werden die für's "Restlichtsehen" wichtigen Stäbchen nicht angeregt und bleiben "frisch". Wenn dann das Rotlicht ausgeschaltet wird, können die Stäbchen verzögerungsfrei sofort das "Restlichtsehen" in Graustufen ermöglichen.

Würde man statt Rotlicht einfach nur schwaches, weißes Licht benutzen, wären die Stäbchen die ganze Zeit dennoch angeregt gewesen, weil sie so empfindlich sind, sie wären vereinfacht ausgedrückt nicht mehr "frisch".
 
22 Oktober 2013
37
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Nun zumindest in Deutschland wurden die Blaulichter aus anderen Gründen als Blaulichter eingeführt:
https://de.wikipedia.org/wiki/Rundumkennleuchte#Blau


Ich habe jetzt keine Quelle hierfür, aber ich habe mal gelesen, dass das blaue Licht die eine hohe Blendwirkung hat und dem Auge bei gleicher Leuchtstärke heller erscheint, also mehr blendet. Deshalb ist es eben bei Blaulichtfahrzeugen verbaut, aber eben nicht bei anderen Verkehrszeichen/Fahrzeugbeleuchtungen.
 

steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
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Ich habe jetzt keine Quelle hierfür, aber ich habe mal gelesen, dass das blaue Licht die eine hohe Blendwirkung hat und dem Auge bei gleicher Leuchtstärke heller erscheint, also mehr blendet.
Nein, das stimmt nicht, auch andere Lichtfarben können als besonders stark empfunden werden, z.B. Grün.

Die Gründe für die Verwendung von Blaulicht werden ja in dem Wikipedia-Artikel ganz klar genannt, da muss man nicht spekulieren.
 

Flummi

Moderator
Teammitglied
26 Oktober 2015
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Ich habe jetzt keine Quelle hierfür, aber ich habe mal gelesen, dass das blaue Licht die eine hohe Blendwirkung hat und dem Auge bei gleicher Leuchtstärke heller erscheint, also mehr blendet. Deshalb ist es eben bei Blaulichtfahrzeugen verbaut, aber eben nicht bei anderen Verkehrszeichen/Fahrzeugbeleuchtungen.

Es ist genau umgekehrt. Blau muss besonders hell sein, um gesehen zu werden. Siehe hier, in diesem Diagramm sind die Empfindlichkeitskurven nicht normiert:
https://www.taschenlampen-forum.de/...gen-messung-interpretation.69262/#post-981080

Das menschliche Auge hat seine maximale Empfindlichkeit bei Grün. Wenn das Blaulicht blendet, dann weil ordentlich viel Licht (gebündelt) ausgestrahlt wird.
 

stefle

Flashaholic*
24 Juli 2018
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Steidlmicks Antwort ist logisch sehr gut nachvollziehbar. Aber die Sache scheint sehr umstritten (zB hier http://www.astromax.org/activities/members/kniffen.htm), wobei ich die Gegenargumente nicht so recht verstehe. Es heißt da, dass man bei rotem Licht eine deutlich höhere Intensität braucht als bei bläulich grünem Licht. Aber wo ist das Problem, wenn die Stäbchen im roten Bereich weniger empfindlich sind? Es wird wird zwar behauptet, die Intensität sei wichtiger als die Farbe, aber es wird nicht nachvollziehbar begründet.
 

Maserbirke

Flashaholic**
10 Januar 2018
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Deshalb ist es eben bei Blaulichtfahrzeugen verbaut, aber eben nicht bei anderen Verkehrszeichen/Fahrzeugbeleuchtungen

Blaulicht verwendet man bei Polizei, Feuerwehr und Rettungsdiensten, weil es sonst in der "Natur" nicht vorkommt, wie z. B. bei Ampeln, Rücklichtern usw.

Das blaue Licht sollte ein Alleinstellungsmerkmal sein. Von CW oder blauen LEDs wusste man bei seiner Einführung noch nichts.

Nebenbei: Ich kann mich noch erinnern, wie stolz VW war, als sie die erste blaue Tachobeleuchtung auf den Markt brachten. Das Licht war furchtbar, aber es war anders als bei anderen.
 

steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
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Es heißt da, dass man bei rotem Licht eine deutlich höhere Intensität braucht als bei bläulich grünem Licht.
Ja, das ist auch korrekt. Nur geht es dort um die spektrale Empfindlichkeit der drei verschiedenen Zapfen-Arten, die beim Farbsehen beteiligt sind.
Es sind z.B. die Zapfen, die für grünes Licht vorgesehen sind, empfindlicher als die Zapfen für rotes Licht. Grünes Licht wird bei (technisch) gleicher Helligkeit daher als heller empfunden als rotes Licht dieser (technisch) identischen Helligkeit.

Nur geht es beim Dämmerungssehen/Nachtsehen ja um die (Graustufen)Stäbchen, nicht um die Zapfen.
Daher verwendet man ja rotes Licht, damit nur die Rotlicht-Zapfen angeregt werden und eben nicht die für's empfindliche Nachtsehen wichtigen Stäbchen.
Würde man grünes Licht verwenden (520 - 550 nm), dann würde das natürlich die Grünlicht-Zapfen anregen - aber eben auch die Stäbchen, weil deren spektraler Empfindlichkeitsbereich sich mit dem der Grünlicht-Zapfen stark überschneidet (siehe Grafik, gestrichelte Linie & grüne Linie).

Diese Rotlicht-Geschichte wendet man ja nur an, wenn man vermeiden möchte, dass Menschen bei einem geplanten schnellem Eintritt in eine dunkle Umgebung zu lange benötigen würden, um sich an die Dunkelheit zu gewöhnen (Adaptation des Auges).
Es geht nicht um die Anpassung der Pupille, die nur Sekundenbruchteile benötigt, sondern um die photochemische Anpassung in den Rezeptoren der Augennetzhaut.

Der für den Sehvorgang bei (nahezu) Dunkelheit in den Stäbchen benötigte "Sehfarbstoff" namens Rhodopsin muss erst einmal in ausreichender Menge aufgebaut werden, wenn man sehr lichtempfindlich (eben bei Dunkelheit) sehen möchte - und das braucht einige Minuten.
Und eben diese Zeit für den Aufbau des Rhodopsins gibt man den Stäbchen schon vorher, in dem man nur Rotlicht mit 640 - 650 nm Wellenlänge einschaltet und damit die Stäbchen komplett "entlastet" und vorübergehend nur die Rotlicht-Zapfen anspricht.

Es ist auch wichtig, dass dieses rote Licht "superrot" ist (640 - 650 nm Wellenlänge), damit wirklich nur noch die Rotlicht-Zapfen angeregt werden und sonst nichts!
Wäre das Licht eher orangerot (580 - 600 nm), dann würden auch die Stäbchen etwas mit angeregt - und das will man eben nicht.
 
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stefle

Flashaholic*
24 Juli 2018
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In der Graphik des von mir verlinkten Astromax-Artikels sieht es so aus, als würde ein Anregen der roten Zäpfchen automatisch dazu führen, dass auch die Stäbchen angeregt werden. Denn in der Graphik ist die Wahrnehmungsschwelle der Stäbchen über den gesamten Frequenzbereich niedriger als die verschiedenen Wahrnehmungsschwellen der Zäpfchen.

Dort wird auch grünes Licht empfohlen.
 

steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
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Bielefeld, NRW
In der Graphik des von mir verlinkten Astromax-Artikels sieht es so aus, als würde ein Anregen der roten Zäpfchen automatisch dazu führen, dass auch die Stäbchen angeregt werden.
Wieso? Diese Grafik zeigt andere Dinge an, nämlich Überschneidungen von möglichen Frequenzbändern von Leuchtmitteln und Rezeptoren.
Tatsächlich liegt eine farbige LED ja irgendwo in diesen Bändern, aber eben bei einer definierten Wellenlänge.
Eine LED in superrot mit 650 nm Wellenlänge strahlt ja nur diese eine Wellenlänge ab und nicht das ganze Band aus der Grafik.
Und bei "superrot" werden nur noch die Rotlicht-Zapfen angeregt.
Denn in der Graphik ist die Wahrnehmungsschwelle der Stäbchen über den gesamten Frequenzbereich niedriger als die verschiedenen Wahrnehmungsschwellen der Zäpfchen.

Dort wird auch grünes Licht empfohlen.
Was soll ich denn da noch erwidern?
Eine Webseite von amerikanischen Hobby-Astronomen veröffentlicht eine verwaschene, völlig unscharfe Grafik ohne Achsenbeschriftungen mit zweifelhafter wissenschaftlicher Bedeutung und ohne Quellenangabe.
Und auf den anderen Seite gibt es die gesamte wissenschaftliche Fachliteratur zum Sehverhalten des menschlichen Auges, die das völlig anders darstellt.

Also ich wüsste, welche Angaben ich für sinnvoller und belastbarer halten würde...
 
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stefle

Flashaholic*
24 Juli 2018
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@steidlmick
Mir ging es bei der Graphik nur um die dargestellten Wahrnehmungsschwellen (die offenbar zweifelhaft sind). Die LED-Bänder sind natürlich nur beispielhaft und daher willkürlich.

Sehe ich das eigentlich richtig, dass das Rotlicht auch sehr hell sein kann, solange dessen Frequenzband bei 630nm steilflankig begrenzt ist?
 

Esmi

Flashaholic
25 März 2018
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630 würde ich noch als zu "hellrot" ansehen
Hier hast Du aber ein ganz anderes Problem: was Du als "hell" wahrnimmst wird sich bei 630 und 670nm schon deutlich unterscheiden.
 
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Esmi

Flashaholic
25 März 2018
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Auf alle Fälle kannst Du bei 630 nm schon relativ ungestört neben einem Hornissennest rumleuchten, ohne die Flucht ergreifen zu müssen:) Bei 650 nm fühle ich mich aber noch nen tick sicherer:)
Aber da gehts schon wieder um andere Arten als homo s. :)
 

undercover

Stammgast
7 Oktober 2022
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Interessantes Thema!
Jetzt stellt sich mir die Frage:
Machen die Hersteller von Rotlichtstirn- oder Taschenlampen das auch richtig? D.h. emittieren die verbauten LEDs auch wirklich nur Wellenlängen >640nm?
Ich berate gerade einen Freund, der eine Rotlichtlampe will, und es stehen konkret die zwei Lampen zur Auswahl:
Petzl Tactikka+, https://www.petzl.com/DE/de/Sport/Stirnlampen/TACTIKKA-PLUS
Leider keine Angabe zur verbauten LED.

Armytek Wizard C2 WR, https://www.armytekstore.de/taschenlampen/das-modell/wizard/armytek-wizard-c2-wr-magnet-usb-warm-de/
Angabe zur Rotlicht LED: 2 x XQE (red)/TIR
Wenn ich danach bei Google suche, finde ich auf der Seite von Cree (https://www.cree-led.com/products/leds/xlamp/xd-xq/) zwei Dokumente mit Spezifikationen.
Demnach hätte die "Red" LED eine Wellenlänge von 620-630nm.

Nach dem, was ich oben im Thread gelesen habe, wäre das nicht optimal?!
 

steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
6.331
5.404
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Bielefeld, NRW
...
Demnach hätte die "Red" LED eine Wellenlänge von 620-630nm.

Nach dem, was ich oben im Thread gelesen habe, wäre das nicht optimal?!
Richtig, es wäre nicht optimal, aber es wäre auf jeden Fall besser als nicht-rot.
In diesem Thread wurden ja vor allem die naturwissenschaftlichen Aspekte und theoretischen Optima diskutiert und nicht unbedingt die praktische Anwendungen/Verfügbarkeit.

Wenn es nun mal kaum helle LEDs auf dem Markt gibt, die "superrotes" Licht rund um 650 nm abstrahlen, dann muss man eben das nehmen, das verfügbar ist, auch wenn es nicht 100%ig optimal ist...

Ich persönlich würde mich auch weniger auf die definierte Wellenlänge fokussieren, sondern Dinge wie Qualität, Masse/Gewicht, UI etc. in den Fokus rücken.
 
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Tiberius

Flashaholic*
26 März 2019
691
642
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Erfurt
Es gibt die Luminus SST20 DR-B120-V660 mit 660 nm, die in zahlreichen Lampen verbaut ist, z.B. der Wurkkos HD15R. Das ist doch schon recht nah dran an 650 nm, oder?
 

uselessuser

Flashaholic**
11 März 2018
1.240
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Schweiz
Man kann natürlich auch eine XP-E "Photo Red" nehmen, die macht 650-670nm. Ist aber recht ineffizient.

Ich habe aus ganz anderen Gründen neulich eine D4K Mule (also 8 LEDs) mit 720nm gebaut, die macht gefühlt kaum Licht und wird trotzdem ziemlich heiss. Aber um etwas in der Nähe zu erkennen reicht es definitiv aus, mehr als die paar Lumen der beiden zuletzt genanten Lampen sind es allemal. Die Frage ist halt was die Anwendung sein soll.
 

undercover

Stammgast
7 Oktober 2022
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Bei mir einfach nur Spieltrieb. Ich will das mal testen, ob Rotlicht wirklich nicht die Nachtsichtfähigkeit des Auges beeinträchtigt.
Ich nehme an, meinem Kumpel geht es um ähnliches: nachts kurz mit Rotlicht orientieren, dann wieder Licht aus und in der Dunkelheit sehen können.
 

Kabukimann

Flashaholic**
9 Oktober 2019
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2.384
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Berlin
Bei mir einfach nur Spieltrieb. Ich will das mal testen, ob Rotlicht wirklich nicht die Nachtsichtfähigkeit des Auges beeinträchtigt.
Ich nehme an, meinem Kumpel geht es um ähnliches: nachts kurz mit Rotlicht orientieren, dann wieder Licht aus und in der Dunkelheit sehen können.
Da würde ich dir aber eher zum Kauf einer günstigen (Kopf)Lampe mit Deep Red SST raten. Die hat eine ziemlich tiefrote Farbe und sollte den gewünschten Effekt bzw. Nicht-Effekt gut rüberbringen.

Die Sofirn D25LR hat Weiß und oben genanntes DR. Und die kostet nicht die Welt bzw. kann man auch als "normale" Kopflampe benutzen.
 
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undercover

Stammgast
7 Oktober 2022
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Danke für den Tipp. Ich habe mir die D25LR direkt bei Sofirn bestellt und bin nun am Ausprobieren. Nach ein paar nichtwissenschaftlichen Versuchen merke ich keinen signifikanten Unterschied zwischen normalem Licht in sehr niedriger Helligkeit (< 1lm) und Rotlicht, was die Erhaltung der Nachtsehfähigkeit anbelangt.

Es leuchtet mir auch nicht wirklich ein, warum weißes Licht einer Taschenlampe im Moonlightmodus (0,1-1 lm) die Nachtsehfähigkeit des Auges negativ beeinflussen sollte. Der Mensch sieht bei Nacht ja auch nur deshalb etwas, weil z.B. das Mondlicht die Umgebung wenigstens ein bisschen erhellt. Dieses "Restlicht" reicht dann fürs menschliche Auge, um etwas zu erkennen. Wenn man nun das natürliche Mondlicht durch künstliches ersetzt, was sollte an der Nachtsehfähigkeit verloren gehen?

Was mir einleuchtet ist natürlich, wenn man mit > 1 lm arbeitet. Aber wenn der einzige Use Case darin besteht, dass man in unmittelbarer Umgebung etwas erkennen, aber trotzdem auf Dunkelheit adaptiert bleiben will, dann erscheint mir eine Taschenlampe mit Moonlightmodus (< 1 lm) die praktischere Lösung zu sein als extra eine Rotlichtlampe anzuschaffen.
 

Kabukimann

Flashaholic**
9 Oktober 2019
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Berlin
@undercover

Wir haben das Thema hier im Forum an anderer Stelle kürzlich auch erst wieder behandelt. Im Vergleich zu rotem Licht verlierst du mit Weißlicht mehr an Nachtsichtigkeit, das hat was mit der Funktionsweise des menschlichen Auges und der Wellenlänge des roten Lichts zu tun.

Wie stark der wahrnehmbare Unterschied tatsächlich ist, hängt sicherlich sowohl mit der individuellen Wahrnehmung als auch mit der vorliegenden Helligkeit zusammen.

Wenn man sein Weißlicht im Sublumen-Bereich nutzt, dann verliert man wahrscheinlich nicht (viel) mehr an Nachtsichtigkeit, als mit ähnlich dunklem Rotlicht.

Allerdings wird Rotlicht nun mal auch im militärischen Bereich aus diesem Grund genutzt – wobei dort der Aspekt des "weniger gesehen werden" eine übergeordnete Rolle spielt.

Auch auf die Gefahr hin, dass es wieder andere Nutzer besser wissen und der Meinung sind, dass man Rotlicht besser oder mindestens genauso gut erkennt wie Weißlicht: Dem ist nicht so.
Dunkles Rotlicht ist im Vergleich immer noch unauffälliger als dunkles Weißlicht, deswegen wird es in verschiedenen Szenarien genutzt, wo es wichtig ist, die eigene Position nicht zu verraten.

Was das angeht, vertraue ich lieber meiner Erfahrung und der Erfahrung der Kräfte, deren Leben davon abhängt und nicht der gegenteiligen Aussagen Anderer, die überhaupt keine Argumente sondern nur die eigene Meinung aufgrund ihrer subjektiven Erfahrungen haben.
 
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