Liebe Freunde des tragbaren Lichts
Ich moechte Euch heute meine Beamprofiling-Versuche vorstellen.
Schon lange bin ich ein grosser Fan von Beamshotserien. Ich kann Stunden damit verbringen Beamshots verschiedener Lampen zu vergleichen. Doch als Wissenschaftler treibt mich die Frage um, wie man das Profil eines Taschenlampenstrahls in Zahlen, oder auch grafisch darstellen kann.
Die gängigen Angaben zu einer Taschenlampe sind ja Lumen und Lux. Die Lumen sagen vereinfacht aus, wie viel Licht vorne aus einer Taschenlampe rauskommt, die Lux, wieviel Licht in einer definierten Entferning noch ankommt. Einige Hersteller geben dann noch einen Spot- und Spillwinkel an. Häufig ist es aber so, dass es gar nicht so einfach ist, zu unterscheiden, wo der Spot aufhoert und wo der Spill anfaengt.
In diesem Beamshot sind die Grenzen zwischen Spot und Spill recht klar:
Bei diesem wird es schon schwieriger:
Was mich als Nutzer einer Taschnelampe interessiert ist wieviel Licht von meiner Taschenlampe bei unterschiedlichen Entfernungen noch ankommt. Die Lichtmenge in einer bestimmten Entfernung exakt in Leuchtrichtung kann ich mir aus den Luxangaben noch ausrechnen, aber wie sieht es 10, 50 oder 100 m links und rechts der Leuchtrichtung aus?
Bei Scheinwerferherstellern ist es durchaus üblich solche Beamprofile anzugeben:
https://support.kchilites.com/hc/en...ferences-between-the-types-of-light-patterns-
http://www.rennsport-ehm.de/ECE-LED-Scheinwerfer.htm
Damit kann man unterschiedliche Scheinwerfer ganz gut bezüglich Reichweite, aber auch bezüglich der Breite des Strahls vergleichen.
So was hätte ich gerne zu Taschenlampen. Leider bieten die Taschenlampenhersteller diese Info nicht an.
Dazu müsste man nicht nur messen wieviel Lux bei einer besteimmten Entfernung in Leuchtrichtung ankommen, sondern wie viel Lux bei derselben Entfernung aber bei verschiedenen Winkeln abseits der Leuchtrichtung ankommen.
Den Messaufbau ist prinzipiell einfach: Ein Luxmeter, das bei konstanter Entfernung zur Lampe in einem Kreisbogen um die Lampe gefuehrt wird und dabei die Lux in Abhängigkeit des Winkels misst. Da die meisten Taschenlampen einen "runden" Strahl haben, reicht es, einen 90 ° Bogen abzudecken:
Für die Messung wird bei verschiedenen Winkelstellungen der Luxwert abgelesen:
Aus solchen Werten kann man sich alles ausrechnen oder auch grafisch darstellen.
Während meiner Zeit in Südafrika habe ich begonnen, das Thema anzugehen. Angefangen habe ich mit der Taschenlampe und den Sensor des Luxmeters mit einer Schnur verbunden am Boden und einem Winkelmesser. Schnell habe ich folgende Problem festgestellt: Eine vernünftige Winkelmessgenauigkeit ist so nicht zu erreichen und die Reflexionen vom Boden und den Wänden verfälscht die Messung in einem nicht akzeptablen Maß. Die Messung muss außerhalb eines Gebäudes und weit genug oberhalb des Bodens stattfinden.
Schliesslich habe ich mir mit ein paar Holzleisten aus dem Baumarkt und einem Massband folgende Vorrichtung gebaut:
Ein gleichschenkliges Dreieck bildet den Rahmen. Am Eck des 90 ° Winkels wird später die Lampe montiert. Auf den langen beweglichen Arm kommt später das Luxmeter.
Um Reflexionen vom Holz zu vermeiden, habe ich das Gestell mattschwarz lackiert:
Um die Winkelbestimmung einfacher zu machen, habe ich das Dreieck so dimensioniert, dass die lange Seite (in der Skizze oben grün) genau 180 cm lang ist. Auf die Holzleiste ist ein 180 cm langes Massband befestigt.
Somit teilen sich die 90 Grad auf 180 cm und 2 cm entsprechen einem Grad. Der Schwenkarm steht bei obigem Bild bei 90 cm das bedeutet einen Winkel von 45 °.
Wie schon oben erwähnt verfälschen Reflexionen vom Boden die Messung, deswegen kommt das Dreieck auf ein paar Füße:
Auf diesem Bild sind schon eine Noctigon Meteor M43 auf der Lampenhalterung und mein Luxmeter auf dem beweglichen Arm montiert.
Um Reflexionen durch Zimmerwände zu vermeiden, machte ich die Messungen draussen im Dunkeln, wo die Lampe nur einige weit entfernt stehende Büsche anleuchtet.
Die eignetlich Messung ist dann simpel. Erstmal die Lampe und den Sensor des Luxmeter zueinander ausrichten, eine geeignete Leuchtstufe wählen (ohne Stepdown) und mit der Messung in Leuchtrichtung (0 Grad) beginnen. Luxmeter ablesen und Wert in Tabelle eintragen, den beweglichen Schenkel mit dem Sensor 2 cm weiter verschieben und wieder messen und so weiter bis man enweder bei 0 Lux oder bei 90 Grad angekommen ist. Wenn man das alleine macht ist das ziemlich langwierig, dashalb habe ich die Gelegenheit ergriffen, meine Frau bei meinem Hobby teilhaben zu lassen
Wahrend ich die Winkel einstelle und das Luxmeter ablese, trägt meine Frau die Werte am Laptop gleich in eine Exceltabelle ein. In der Regel habe ich in 1 ° Schritten gemessen, was da Ganze schon recht aufwendig und langwierig macht.
Das tolle an Excel ist, dass man die Luxwerte bei der Messentfernung (in meinem Fall 1.5 m) zu jedem Winkel einfach und schnell in Lux @1m oder ANSI-Reichweite umrechenen kann.
Zum Glück reicht es, die winkelabhängige Messung nur bei einer (dauerbetriebsfesten) Leuchstufe der Lampe zu machen. Wenn man alle Leuchtstufen bei 0 Grad gemessen hat, kann man die winkelabhängigen Luxwerte von einer Leuchtstufe ueber einen einfachen Dreisatz für die anderen Leuchtstufen berechnen. Ich hab das bei mehreren Lampen bei jeweils zwei Leuchtstufen probiert und konnte im Rahmen der Messgenauigkeit keine Unterschiede feststellen. Das ist auch irgendwie logisch, da das Beamprofil von der LEDgröße und dem Reflektor festgelegt ist und die Leuchtstärke keinen Einfluss darauf hat.
Soweit der einfache (aber aufwendige) Teil der Messung. Was mir wirklich Kopfzerbrechen bereitet hat ist, wie ich die so erhaltenen Messwerte interpretieren und grafisch darstellen kann.
Am einfachsten ist es die Reichweite gegen den Abstrahlwinkel aufzutragen. Hier mal ein Beispiel von 2 Lampen, die Jetbeam SRA40 und die Nitecore P36 im Vergleich:
Man sieht schon, dass es selbst bei recht flutigen Lampen ab 40 ° fast kein Licht mehr ankommt.
Interessant hierbei ist, dass man mit dieser Methode die Beamprofile ganz unterschiedlicher Lampen vergleicht, wenn man nicht die absolut gemessenen Lux-Werte nutzt, sondern den höchsten Lux-Wert (bei 0 °) als 100 % definiert:
Dies eröffnet die Möglichkeit, die Beamcharakteristik ganz unterschiedlich starker Lampen zu vergleichen.
Ideal wäre die grafische Darstellung in sogenannten Polarkoordinaten (wie bei den verlinkten Beispielen der Scheinwerferhersteller). Dafür braucht man eine Visualisierungssoftware die sogenannte Polarkoordinaten grafisch ausgeben kann. In unserem Beispiel die ANSI Reichweite in Abhängigkeit des Winkels.
Zu Studienzeiten hatte ich viel mit der Software Origin gearbeitet, die sowas perfekt kann. Auf meinem privaten und Firmenrechner habe ich leider nur Excel, welches die Darstellung von Polarkoordinaten nur über umständliche Umwege kann
Eine kostenlose und einfach zu bedienende Software, die Polarkoordinaten darstellen kann hab ich nicht gefunden und Origin ist mir nur für dieses Projekt zu teuer, da kauf ich mir von dem Geld lieber ein paar neue Taschenlampen
Wer hier etwas kennt, lasst mich bitte wissen, weil Excel mich hier manchmal zur Verzweiflung getrieben hat.
Hier eine Grafik mit dem Beispiel von oben mit Polarkoordinaten:
Man kann sich das so vorstellen, als blickt man aus der Vogelperspektive auf den Beam der Taschenlampe. Ich habe in diesem Fall die Reichweite nach ANSI genommen, aber auch jede andere Reichweitenkalkulation auf Basis der Lux-Messwerte ist möglich.
Ich fand es erstaunlich, wie "fokusiert" selbst nach unseren Maßstäben flutige Lampen doch sind.
Seit ich zurück in Deutschland bin, liegt mein Tala-Goniometer ungenutzt und zerlegt im Keller:
Erstens ist mir das Messverfahren zu aufwendig, vor allem nachdem ich auch meine Frau nicht mehr dafür begeistern kann
Zweitens ist mein Minigarten dafür nicht geeignet. Reflektionen von Hauswänden verfälschen die Messungen erheblich. Und wenn ich mit dem Gestell hier nachts irgendwo in die Pampa gehe, kommen bestimmt bald Leute in weißen Kitteln und einer Jacke mit verschnürbaren Ärmeln für mich
Eine elegantere Methode wäre es, die Taschenlampe auf einen elektrisch angetriebenen und gesteuerten Drehteller zu montieren und ein Luxmeter mit Autorange und einer kontinuierlichen Aufzeichnung der Messdaten einfach in einem fixen Abstand zu positionieren.
Die Lampe dreht dann mit einer definierten und konstanten Winkelgeschwindigkeit, während das Luxmeter kontinuierlich die Werte aufzeichnet.
Anders als bei meinem „Holzlatten-Tala-Goniometer“ von oben, würde ich hier nicht nur einen 90 ° Winkelbogen vermessen, sondern einen kompletten 360 ° Kreis. Dann könnte man den Maximal-Luxwert automatisch als 0 ° Wert definieren und die komplette Messreihe in 360 ° Schritte unterteilen. Das wäre deutlich weniger Aufwand und das Equipment wäre auch leichter transportabel.
Für einen solchen Drehteller war ich mal mit jemandem aus einem Astronomie-Forum in Kontakt, der Nachführeinrichtungen für Teleskope und Drehteller für Panoramaaufnahmen fertigt. Leider waren die originalen Vorrichtungen für meinen Zweck zu aufwendig und teuer, eine abgespeckte Variante wollte derjenige für mich nicht extra fertigen.
Also falls einer der begnadeten Techniker hier im Forum mir so etwas gegen Bezahlung bauen würde, wäre genial. In diesem Fall bitte ich um Kontaktaufnahme über PN.
Durch mein anderes Hobby, der Fotografie, bin ich auf eine andere Möglichkeit gekommen, das Beamprofil einer Taschenlampe in Zahlen und Grafiken wiederzugeben. Ich nutze hierzu eine Software (Rawdigger), welche die Farb- und Helligkeitsverteilung auf einem Foto (im Raw-Format) eines Whitewallbeamshots auswerten kann. Ich benutze den Rawdigger in der Profile Edition in der Version 1.2.9.
Für die Whitewallbeamshots habe ich mir in meiner Zweitwohnung mangels einer weißen Wand die Rückseite eines Raumteilers mit einer weißen Tapete ohne optische Aufheller bespannt. Zum leichteren Justieren der Lampen habe ich mit einem Bleistift ein Kreuz aufgetragen. Für die Beamshots stehen meine Spiegelreflex und Tala auf je einem Stativ möglichst nah beisammen, etwa einen Meter von der Wand entfernt. Zum Einsatz kommt ein Weitwinkelzoom bei etwa 11 mm Brennweite.
Wichtig ist hierbei, dass es im Bild zu keinen Überbelichtungen kommt. Die Software bietet eine Über- und Unterbelichtungswarnung. Da der Dynamikbereich jeder Kamera beschränkt ist, wird es nicht möglich sein, alle Lampen mit denselben Kameraeinstellungen zu fotografieren. Deshalb habe ich in der Regel bei jedem Beamshot eine automatische Belichtungsreihe bei gleicher Blende und ISO und unterschiedlichen Belichtungszeiten gemacht. Direkt vergleichen kann man natürlich nur Beamshots mit identischen Kameraeinstellungen. Aber es zeigt sich, dass, solange man nicht in die Sättigung geht (Überbelichtung), eine doppelt so lange Verschlusszeit ungefähr die doppelten Zahlenwerte in der Excelauswertung ergibt.
Hier ein Screenshot eines Whitewallbeamshots geöffnet mit der Rawdigger-Software:
Dieses Bild kann ich nun in ein Raster mit 99x99 Bildbereichen aufteilen, hier in diesem Bild durch die roten Kästchen dargestellt:
Die Software ermöglicht es nun, zu jedem dieser 9801 Kästchen eine Auswertung der minimalen, maximalen und durchschnittlichen Helligkeitswerte zu jedem Farbkanal der Kamera auszulesen.
Diese Datenmatrix kann dann in ein Programm zur Tabellenkalkulation und Visualisierung exportiert werden.
Ich verwende hierzu csv als Datenformat in Excel. In dem Beispiel unten sind in dem grauen Bereich einige Zeilen zu den Messwerten einiger Kästchen. Diese Daten (in grau) kopiere ich in ein vorbereitetes Excelblatt, welches mir dann schon die Auswertung in einer mittleren Gesamthelligkeit pro Kästchen (als X,Y-Koordinate erstellt:
Automatisch erstellt Excel dann eine Matrix (hier ein kleiner Ausschnitt):
mit der dann ein 3D-Plot des Beamprofils erstellt werden kann:
Diese Methode habe ich schon bei zwei Passarounds vorgestellt (hier die Links dazu):
PA Fenix FD45 und FD 65
PA Lupine Blika
Deshalb hier nur als Beispiel ein animiertes Gif, das ich aus mehreren Messungen der Fenix FD45 bei verschiedenen Zoomstellungen erstellt habe.:
Man kann sehr schön das Donathole bei den mittleren Zoomstellungen erkennen. Die Datenmengen, die bei diesen 3D-Auswertungen bewegt werden sind schon recht groß, in dem Fall für die Auswertung der Fenix FD45 Beamshots hat das Excelfile knappe 50 GB, da tut sich mein alter Rechner schon etwas schwer.
In einer größeren Reihe mit einigen meiner Taschenlampen, habe ich daher nicht die komplette Matrix von 99 x 99 Messfeldern ausgewertet, sondern nur eine Zeile von 99 Messwerten. Diese Zeile geht natürlich durch die Mitte des Beamshots. In dieser Auswertung habe ich auch alle Leuchtstufen mit verschiedenen Verschlusszeiten ausgewertet.
Mit allen Daten in einem File kann ich nun die vermessenen Taschenlampen, nach Auswahl von Verschlusszeit und Leuchtstufe sehr schenll und einfach in einer Pivotgrafik vergleichen.
Hier im Beispiel eine Zebralight SC62w in blau gegen eine Zebralight SC63 in brau gegen eine Zebralight SC600w Mk III jeweils in der höchsten Stufe:
Man kann hier, wie ich finde sehr schön die Beamcharakteristik vergleichen. Man erkennt zum Beispiel, dass die SC63 etwas flutiger als die SC62 ist.
Und hier noch ein extremerer Vergleich zwischen der Zebralight SC62w auf der höchsten Stufe gegen eine Acebeam K50 V3 auf der 3. Stufe:
Ich danke denjenigen, die bis zum Ende hier durchgehalten haben und hoffe ich habe Euch mit meinen Versuchen zum Beamprofiling nicht gelangweilt
Viele Grüße
Frank
P.S.: Heute seit genau vier Jahren bin ich nun hier im Taschenlampen-Forum angemeldet
Ich habe hier viel Zeit verbracht, viel Geld ausgegeben, aber vor allem viel Spaß gehabt. Danke dafür!
Ich moechte Euch heute meine Beamprofiling-Versuche vorstellen.
Schon lange bin ich ein grosser Fan von Beamshotserien. Ich kann Stunden damit verbringen Beamshots verschiedener Lampen zu vergleichen. Doch als Wissenschaftler treibt mich die Frage um, wie man das Profil eines Taschenlampenstrahls in Zahlen, oder auch grafisch darstellen kann.
Die gängigen Angaben zu einer Taschenlampe sind ja Lumen und Lux. Die Lumen sagen vereinfacht aus, wie viel Licht vorne aus einer Taschenlampe rauskommt, die Lux, wieviel Licht in einer definierten Entferning noch ankommt. Einige Hersteller geben dann noch einen Spot- und Spillwinkel an. Häufig ist es aber so, dass es gar nicht so einfach ist, zu unterscheiden, wo der Spot aufhoert und wo der Spill anfaengt.
In diesem Beamshot sind die Grenzen zwischen Spot und Spill recht klar:
Bei diesem wird es schon schwieriger:
Was mich als Nutzer einer Taschnelampe interessiert ist wieviel Licht von meiner Taschenlampe bei unterschiedlichen Entfernungen noch ankommt. Die Lichtmenge in einer bestimmten Entfernung exakt in Leuchtrichtung kann ich mir aus den Luxangaben noch ausrechnen, aber wie sieht es 10, 50 oder 100 m links und rechts der Leuchtrichtung aus?
Bei Scheinwerferherstellern ist es durchaus üblich solche Beamprofile anzugeben:
https://support.kchilites.com/hc/en...ferences-between-the-types-of-light-patterns-
http://www.rennsport-ehm.de/ECE-LED-Scheinwerfer.htm
Damit kann man unterschiedliche Scheinwerfer ganz gut bezüglich Reichweite, aber auch bezüglich der Breite des Strahls vergleichen.
So was hätte ich gerne zu Taschenlampen. Leider bieten die Taschenlampenhersteller diese Info nicht an.
Dazu müsste man nicht nur messen wieviel Lux bei einer besteimmten Entfernung in Leuchtrichtung ankommen, sondern wie viel Lux bei derselben Entfernung aber bei verschiedenen Winkeln abseits der Leuchtrichtung ankommen.
Den Messaufbau ist prinzipiell einfach: Ein Luxmeter, das bei konstanter Entfernung zur Lampe in einem Kreisbogen um die Lampe gefuehrt wird und dabei die Lux in Abhängigkeit des Winkels misst. Da die meisten Taschenlampen einen "runden" Strahl haben, reicht es, einen 90 ° Bogen abzudecken:
Für die Messung wird bei verschiedenen Winkelstellungen der Luxwert abgelesen:
Aus solchen Werten kann man sich alles ausrechnen oder auch grafisch darstellen.
Während meiner Zeit in Südafrika habe ich begonnen, das Thema anzugehen. Angefangen habe ich mit der Taschenlampe und den Sensor des Luxmeters mit einer Schnur verbunden am Boden und einem Winkelmesser. Schnell habe ich folgende Problem festgestellt: Eine vernünftige Winkelmessgenauigkeit ist so nicht zu erreichen und die Reflexionen vom Boden und den Wänden verfälscht die Messung in einem nicht akzeptablen Maß. Die Messung muss außerhalb eines Gebäudes und weit genug oberhalb des Bodens stattfinden.
Schliesslich habe ich mir mit ein paar Holzleisten aus dem Baumarkt und einem Massband folgende Vorrichtung gebaut:
Ein gleichschenkliges Dreieck bildet den Rahmen. Am Eck des 90 ° Winkels wird später die Lampe montiert. Auf den langen beweglichen Arm kommt später das Luxmeter.
Um Reflexionen vom Holz zu vermeiden, habe ich das Gestell mattschwarz lackiert:
Um die Winkelbestimmung einfacher zu machen, habe ich das Dreieck so dimensioniert, dass die lange Seite (in der Skizze oben grün) genau 180 cm lang ist. Auf die Holzleiste ist ein 180 cm langes Massband befestigt.
Somit teilen sich die 90 Grad auf 180 cm und 2 cm entsprechen einem Grad. Der Schwenkarm steht bei obigem Bild bei 90 cm das bedeutet einen Winkel von 45 °.
Wie schon oben erwähnt verfälschen Reflexionen vom Boden die Messung, deswegen kommt das Dreieck auf ein paar Füße:
Auf diesem Bild sind schon eine Noctigon Meteor M43 auf der Lampenhalterung und mein Luxmeter auf dem beweglichen Arm montiert.
Um Reflexionen durch Zimmerwände zu vermeiden, machte ich die Messungen draussen im Dunkeln, wo die Lampe nur einige weit entfernt stehende Büsche anleuchtet.
Die eignetlich Messung ist dann simpel. Erstmal die Lampe und den Sensor des Luxmeter zueinander ausrichten, eine geeignete Leuchtstufe wählen (ohne Stepdown) und mit der Messung in Leuchtrichtung (0 Grad) beginnen. Luxmeter ablesen und Wert in Tabelle eintragen, den beweglichen Schenkel mit dem Sensor 2 cm weiter verschieben und wieder messen und so weiter bis man enweder bei 0 Lux oder bei 90 Grad angekommen ist. Wenn man das alleine macht ist das ziemlich langwierig, dashalb habe ich die Gelegenheit ergriffen, meine Frau bei meinem Hobby teilhaben zu lassen
Wahrend ich die Winkel einstelle und das Luxmeter ablese, trägt meine Frau die Werte am Laptop gleich in eine Exceltabelle ein. In der Regel habe ich in 1 ° Schritten gemessen, was da Ganze schon recht aufwendig und langwierig macht.
Das tolle an Excel ist, dass man die Luxwerte bei der Messentfernung (in meinem Fall 1.5 m) zu jedem Winkel einfach und schnell in Lux @1m oder ANSI-Reichweite umrechenen kann.
Zum Glück reicht es, die winkelabhängige Messung nur bei einer (dauerbetriebsfesten) Leuchstufe der Lampe zu machen. Wenn man alle Leuchtstufen bei 0 Grad gemessen hat, kann man die winkelabhängigen Luxwerte von einer Leuchtstufe ueber einen einfachen Dreisatz für die anderen Leuchtstufen berechnen. Ich hab das bei mehreren Lampen bei jeweils zwei Leuchtstufen probiert und konnte im Rahmen der Messgenauigkeit keine Unterschiede feststellen. Das ist auch irgendwie logisch, da das Beamprofil von der LEDgröße und dem Reflektor festgelegt ist und die Leuchtstärke keinen Einfluss darauf hat.
Soweit der einfache (aber aufwendige) Teil der Messung. Was mir wirklich Kopfzerbrechen bereitet hat ist, wie ich die so erhaltenen Messwerte interpretieren und grafisch darstellen kann.
Am einfachsten ist es die Reichweite gegen den Abstrahlwinkel aufzutragen. Hier mal ein Beispiel von 2 Lampen, die Jetbeam SRA40 und die Nitecore P36 im Vergleich:
Man sieht schon, dass es selbst bei recht flutigen Lampen ab 40 ° fast kein Licht mehr ankommt.
Interessant hierbei ist, dass man mit dieser Methode die Beamprofile ganz unterschiedlicher Lampen vergleicht, wenn man nicht die absolut gemessenen Lux-Werte nutzt, sondern den höchsten Lux-Wert (bei 0 °) als 100 % definiert:
Dies eröffnet die Möglichkeit, die Beamcharakteristik ganz unterschiedlich starker Lampen zu vergleichen.
Ideal wäre die grafische Darstellung in sogenannten Polarkoordinaten (wie bei den verlinkten Beispielen der Scheinwerferhersteller). Dafür braucht man eine Visualisierungssoftware die sogenannte Polarkoordinaten grafisch ausgeben kann. In unserem Beispiel die ANSI Reichweite in Abhängigkeit des Winkels.
Zu Studienzeiten hatte ich viel mit der Software Origin gearbeitet, die sowas perfekt kann. Auf meinem privaten und Firmenrechner habe ich leider nur Excel, welches die Darstellung von Polarkoordinaten nur über umständliche Umwege kann
Eine kostenlose und einfach zu bedienende Software, die Polarkoordinaten darstellen kann hab ich nicht gefunden und Origin ist mir nur für dieses Projekt zu teuer, da kauf ich mir von dem Geld lieber ein paar neue Taschenlampen
Wer hier etwas kennt, lasst mich bitte wissen, weil Excel mich hier manchmal zur Verzweiflung getrieben hat.
Hier eine Grafik mit dem Beispiel von oben mit Polarkoordinaten:
Man kann sich das so vorstellen, als blickt man aus der Vogelperspektive auf den Beam der Taschenlampe. Ich habe in diesem Fall die Reichweite nach ANSI genommen, aber auch jede andere Reichweitenkalkulation auf Basis der Lux-Messwerte ist möglich.
Ich fand es erstaunlich, wie "fokusiert" selbst nach unseren Maßstäben flutige Lampen doch sind.
Seit ich zurück in Deutschland bin, liegt mein Tala-Goniometer ungenutzt und zerlegt im Keller:
Erstens ist mir das Messverfahren zu aufwendig, vor allem nachdem ich auch meine Frau nicht mehr dafür begeistern kann
Zweitens ist mein Minigarten dafür nicht geeignet. Reflektionen von Hauswänden verfälschen die Messungen erheblich. Und wenn ich mit dem Gestell hier nachts irgendwo in die Pampa gehe, kommen bestimmt bald Leute in weißen Kitteln und einer Jacke mit verschnürbaren Ärmeln für mich
Eine elegantere Methode wäre es, die Taschenlampe auf einen elektrisch angetriebenen und gesteuerten Drehteller zu montieren und ein Luxmeter mit Autorange und einer kontinuierlichen Aufzeichnung der Messdaten einfach in einem fixen Abstand zu positionieren.
Die Lampe dreht dann mit einer definierten und konstanten Winkelgeschwindigkeit, während das Luxmeter kontinuierlich die Werte aufzeichnet.
Anders als bei meinem „Holzlatten-Tala-Goniometer“ von oben, würde ich hier nicht nur einen 90 ° Winkelbogen vermessen, sondern einen kompletten 360 ° Kreis. Dann könnte man den Maximal-Luxwert automatisch als 0 ° Wert definieren und die komplette Messreihe in 360 ° Schritte unterteilen. Das wäre deutlich weniger Aufwand und das Equipment wäre auch leichter transportabel.
Für einen solchen Drehteller war ich mal mit jemandem aus einem Astronomie-Forum in Kontakt, der Nachführeinrichtungen für Teleskope und Drehteller für Panoramaaufnahmen fertigt. Leider waren die originalen Vorrichtungen für meinen Zweck zu aufwendig und teuer, eine abgespeckte Variante wollte derjenige für mich nicht extra fertigen.
Also falls einer der begnadeten Techniker hier im Forum mir so etwas gegen Bezahlung bauen würde, wäre genial. In diesem Fall bitte ich um Kontaktaufnahme über PN.
Durch mein anderes Hobby, der Fotografie, bin ich auf eine andere Möglichkeit gekommen, das Beamprofil einer Taschenlampe in Zahlen und Grafiken wiederzugeben. Ich nutze hierzu eine Software (Rawdigger), welche die Farb- und Helligkeitsverteilung auf einem Foto (im Raw-Format) eines Whitewallbeamshots auswerten kann. Ich benutze den Rawdigger in der Profile Edition in der Version 1.2.9.
Für die Whitewallbeamshots habe ich mir in meiner Zweitwohnung mangels einer weißen Wand die Rückseite eines Raumteilers mit einer weißen Tapete ohne optische Aufheller bespannt. Zum leichteren Justieren der Lampen habe ich mit einem Bleistift ein Kreuz aufgetragen. Für die Beamshots stehen meine Spiegelreflex und Tala auf je einem Stativ möglichst nah beisammen, etwa einen Meter von der Wand entfernt. Zum Einsatz kommt ein Weitwinkelzoom bei etwa 11 mm Brennweite.
Wichtig ist hierbei, dass es im Bild zu keinen Überbelichtungen kommt. Die Software bietet eine Über- und Unterbelichtungswarnung. Da der Dynamikbereich jeder Kamera beschränkt ist, wird es nicht möglich sein, alle Lampen mit denselben Kameraeinstellungen zu fotografieren. Deshalb habe ich in der Regel bei jedem Beamshot eine automatische Belichtungsreihe bei gleicher Blende und ISO und unterschiedlichen Belichtungszeiten gemacht. Direkt vergleichen kann man natürlich nur Beamshots mit identischen Kameraeinstellungen. Aber es zeigt sich, dass, solange man nicht in die Sättigung geht (Überbelichtung), eine doppelt so lange Verschlusszeit ungefähr die doppelten Zahlenwerte in der Excelauswertung ergibt.
Hier ein Screenshot eines Whitewallbeamshots geöffnet mit der Rawdigger-Software:
Dieses Bild kann ich nun in ein Raster mit 99x99 Bildbereichen aufteilen, hier in diesem Bild durch die roten Kästchen dargestellt:
Die Software ermöglicht es nun, zu jedem dieser 9801 Kästchen eine Auswertung der minimalen, maximalen und durchschnittlichen Helligkeitswerte zu jedem Farbkanal der Kamera auszulesen.
Diese Datenmatrix kann dann in ein Programm zur Tabellenkalkulation und Visualisierung exportiert werden.
Ich verwende hierzu csv als Datenformat in Excel. In dem Beispiel unten sind in dem grauen Bereich einige Zeilen zu den Messwerten einiger Kästchen. Diese Daten (in grau) kopiere ich in ein vorbereitetes Excelblatt, welches mir dann schon die Auswertung in einer mittleren Gesamthelligkeit pro Kästchen (als X,Y-Koordinate erstellt:
Automatisch erstellt Excel dann eine Matrix (hier ein kleiner Ausschnitt):
mit der dann ein 3D-Plot des Beamprofils erstellt werden kann:
Diese Methode habe ich schon bei zwei Passarounds vorgestellt (hier die Links dazu):
PA Fenix FD45 und FD 65
PA Lupine Blika
Deshalb hier nur als Beispiel ein animiertes Gif, das ich aus mehreren Messungen der Fenix FD45 bei verschiedenen Zoomstellungen erstellt habe.:
Man kann sehr schön das Donathole bei den mittleren Zoomstellungen erkennen. Die Datenmengen, die bei diesen 3D-Auswertungen bewegt werden sind schon recht groß, in dem Fall für die Auswertung der Fenix FD45 Beamshots hat das Excelfile knappe 50 GB, da tut sich mein alter Rechner schon etwas schwer.
In einer größeren Reihe mit einigen meiner Taschenlampen, habe ich daher nicht die komplette Matrix von 99 x 99 Messfeldern ausgewertet, sondern nur eine Zeile von 99 Messwerten. Diese Zeile geht natürlich durch die Mitte des Beamshots. In dieser Auswertung habe ich auch alle Leuchtstufen mit verschiedenen Verschlusszeiten ausgewertet.
Mit allen Daten in einem File kann ich nun die vermessenen Taschenlampen, nach Auswahl von Verschlusszeit und Leuchtstufe sehr schenll und einfach in einer Pivotgrafik vergleichen.
Hier im Beispiel eine Zebralight SC62w in blau gegen eine Zebralight SC63 in brau gegen eine Zebralight SC600w Mk III jeweils in der höchsten Stufe:
Man kann hier, wie ich finde sehr schön die Beamcharakteristik vergleichen. Man erkennt zum Beispiel, dass die SC63 etwas flutiger als die SC62 ist.
Und hier noch ein extremerer Vergleich zwischen der Zebralight SC62w auf der höchsten Stufe gegen eine Acebeam K50 V3 auf der 3. Stufe:
Ich danke denjenigen, die bis zum Ende hier durchgehalten haben und hoffe ich habe Euch mit meinen Versuchen zum Beamprofiling nicht gelangweilt
Viele Grüße
Frank
P.S.: Heute seit genau vier Jahren bin ich nun hier im Taschenlampen-Forum angemeldet
Ich habe hier viel Zeit verbracht, viel Geld ausgegeben, aber vor allem viel Spaß gehabt. Danke dafür!