Lichterzeugung - Leuchtmittel
Zunächst muß man bei der Lichterzeugung zwischen folgender Arten der Lichterzeugung unterscheiden. Uns interessiert dabei nur die gängigen Linienstrahler aus dem Theater-, Event-, Studio,- und Rock- Lichtbereich. Alle anderen bleiben unberücksichtigt, sie würden den Rahmen hier sprengen.
 
Abkürzungen der Lampenbezeichnung und Ihre Bedeutung
Die Lampenbezeichnungen haben sich aus den geschützten Produktbezeichnungen der verschiedenen Hersteller eingeprägt und bedeuten wie aus untenstehender Tabelle ersichtlich ist:
Gängige Entladungslampen der Veranstaltungsbranche
Osram
Philips
GE
Ushio
A Einseitig gesockelt, 100lm/Watt, 6000K, RA>90, wieder heiß zündbar, dimmbar
HMI ... / SE
MSR.....HR
CSR... / HR
USR
B Zweiseitig gesockelt, 100lm/Watt, 6000K, RA>90, wieder heiß zündbar, dimmbar
HMI
MSI
MID
UMI
C Wie A,B (HMI) aber zusätzlich Boostbar
HMP
MSP
-
-
D Wie A,B (HMI) aber mit kurzen Lichtbogen
HTI .... / SE
MSR......SA
CSS
UMR
E Wie D (HTI) aber mit längerer Lebensdauer
HMD
F Wie D (HTI) aber mit Außenkolben für einfaches Handling. Nicht wieder heiß zündbar
HSR
MSR
CSR... / CS
USR
G Wie F (HSR) aber mit längerer Lebensdauer
HSD
MSD
-
-

HR Hot Restrike ... das heißt Die Lampe ist in der Lage im heißen Zustand wieder zu zünden.
SE Singel ended ... einseitig gesockelte Lampe
TSE Tube singel ended ... einseitig gesockelte Lampe mit Außenkolben
DE dobbel ended ... zweiseitig gesockelt
CID compact indium discharge
CSI compact source iodine
HID High intensity discharge

Wendelform
Abkürzung ANSI
SC
Axialwendel C-8
CC
Axialdoppelwendel CC-8
Transversalwendel C-6
Transversaldoppelwendel CC-6
MP
Flachgitter C-13
BP
Doppelgitter C-13d
TF
Zweifachflachgitter 2C-13

Leuchtstofflampen T-Bezeichnung
Durchmesser
T 12 1-1/2" 38,1 mm
T 9 1-1/8" 31,75 mm
T 8 1" 25,4 mm
T 5 5/8" 15,875 mm
 
Im Detail:


Kontinumstrahler / Wolfram-, Wedellampen, Allgebrauchslampen
Füllstoff: Argon, Stickstoff, Krypton
Farbtemeratur: 2500 C
Lebensdauer: 1000st
Wirkungsgrad: 12 lm/w


Kontinumstrahler / Halogenlampe Wolframwedel mit Halogenkreisprozeß
Füllstoff: Argon, Stickstoff, Krypton + Halogen (Jod, Brom)
Farbtemeratur: 3200 C
Lebensdauer: 50 - 4000st
Wirkungsgrad: 25 lm/w

Mischlicht

beide Komponenten in einem Gehäuse Quecksilber Entladungsrohr macht blau grüne Strahlung, die Wolfram-wendel macht weiß rote Strahlung. Wendel ist gleichzeitig Vorschaltgerät für den Quecksilberbrenner
Zündung: Netzspannung
Anlaufzeit: 0-2min
Wiederstartzeit: 5 min
Lebensdauer: 6000st
Wirkungsgrad: 33lm/w

Entladungslampen benötigen eine Strombegrenzug da Stoßionisation innerhalt 100µs lawiennartig zunimmt - Drosselspule

Linienstrahler, Entladungslampen, Quecksilber mit Argon, Hochdruck
Macht blau grüne Strahlung, mehr UV Licht, Schlemme mit Flureszierenden Stoffe bringen rote Strahlung dazu.
Zündung: Netzspannung mit Hilfselektrode, gewöhnlich aber 1700-2000V
Anlaufzeit: 3-5min
Wiederstartzeit: 5 min
Lebensdauer: 6000st
Wirkungsgrad: 60lm/w

Linienstrahler, Entladungslampen, Quecksilber mit Argon, Hochdruck + Metallhalogeniden
( Dysprosium, Thulium, Holmium)
Zündung: höher als U-Netz
Anlaufzeit: 3-8min
Wiederstartzeit:
5-10 min auch heißzündfähig
Lebensdauer: 6000st
Wirkungsgrad: 97 lm/w

Linienstrahler, Entladungslampen, Quecksilber mit Argon, Niederdruck (Leuchtstofflampen)
Geringe blau grün Strahlung hohe UV Strahlung Schlemme mit Flureszieren-den Stoffen machen verschiedene Töne möglich
Zündung: 1000V (Starter)
Anlaufzeit: sofort
Wiederstartzeit: sofort
Lebensdauer: 7500st
Wirkungsgrad: 85 lm/w

Zündung
: höher als U-Netz

Natrium mit Neon - Niederdruck (Sodium)
Monochromatisch gelbes Licht (589nm & 598,6mm)
Anlaufzeit: 10 min
Wiederstartzeit: 5-10 min
Lebensdauer: 7500st
Wirkungsgrad: 183 lm/W

Natrium mit Neon - Hochdruck
Warme goldene Lichtfarbe
Anlaufzeit: 4 min
Wiederstartzeit: einige sek. oder Heißzündfähig
Lebensdauer: 7500st
Wirkungsgrad: 130 lm/W

Xenon

Spektrum ähnlich der Sonne
Zündung 25-35 kV auch heißzündfähig
Lichtleistung sofort, Betriebstemp. 10min
Betrieb mit Gleichstrom
Lebensdauer 400-2000st
Wirkungsgrad 33 -43 Lm/Watt

Neon

Leuchtreklameröhren Neon - rot,
Quecksilber mit Argon - blau, alle anderen Farben mit eingefärbten Gläsern
Zündung: 1000-7500V

Festkörperstrahler (mittels Lumineszenz)


LED

Die LED (Light Emitting Diode) wird in Durchlassrichtung betrieben. In der Sperrschicht (PN-Übergang) wird durch Rekombination der Ladungsträger Photonen freigesetzt. Dabei ist die Wellenlänge proportional zu der Schichtdicke der verbotenen Zone des P-N Übergangs. Da diese Zone in den Abmessungen konstant ist, ist auch die Wellenlänge konstant, was bedeutet es handelt sich hier um einen monochromatischen Strahler.
Betrieb mit Gleichstrom (Kleinstspannung)
Lebensdauer 100.000 st
Wirkungsgrad 0,1 - 25 Lm/Watt (Stand 2003)


Weiter abstrahlende Festkörper die auf Flureszenz oder Phosphorenszenz arbeiten, werden hier aufgrund des geringen Leuchtkraft für Scheinwerferzwecke nicht erörtert.

Im Folgenden gibt die Tabelle eine Gegenüberstellung typischer Blinder- und PAR-Leuchtmittel
Bezeichnung
ANSI-Code
LIF-Code
Leistung Spannung Bezeichnung Abstrahlwinkel Abstrahl-winkel 10% Abstrahl-winkel 50% Firlament Größe / Durchmesser Lichtstärke Sockel Farb-temperatur Mittlere Lebensdauer
ACL Blinder
-
-
250W
28V
 
11x12°
 
CC-8
PAR 36
114 mm
150000 cd
Schraub
3000K
25h
ACL Blinder
-
-
250W
28V
 
11x12°
 
CC-8
PAR 46
146 mm
300000 cd
Schraub
-
25h
Blinder
-
-
100W
28V
 
13x7°
 
CC-6
70000 cd
Schraub
-
300h
Blinder
DWE
-
650W
120V
   
30x40°
24000 cd
Schraub
3200K
100 h
Pinspot
-
-
30W
6V
   
55000 cd
Schraub
3000K
100 h
Pinspot
-
-
30W
6,4V
  5 x5°
C-6
PAR 36
114 mm
55000 cd
Schraub
3200K
100 h
Halospot
-
-
35W
6V
 
111 mm
30000 cd
G53
3000K
3000 h
PAR 56
-
-
300W 240V Narrow Spot (NSP) 20° x 14° 10° x 8°     70000cd Gx16d 2750K 2000h
PAR 56
-
-
300W 240V Medium Flood (FL oder MFL) 34° x 19° 23° x 11°     30000cd Gx16d 2750K 2000h
PAR 56
-
-
300W 240V Wide Flood (WFL) 57° x 27° 37° x 18°     10000cd Gx16d 2750K 2000h
PAR 64
-
CP86 500W 240V Very Narrow Spot (VNSP) 16° x 13° 10° x 7°     240000cd Gx16d 3200K 300 h
PAR 64
-
CP87 500W 240V Narrow Spot (NSP) 19° x 16° 11° x 9°     140000cd Gx16d 3200K 300 h
PAR 64
-
CP88 500W 240V Middel Flood (FL oder MFL) 32° x 19° 21° x 10°     65000cd Gx16d 3200K 300 h
PAR 64 EXC CP60 1000W 240V Narrow Spot (NSP) 20° x 17° 12° x 6°     400000cd Gx16d 3200K 300 h
PAR 64 EXD CP61 1000W 240V Spot (SP) 23° x 20° 14° x 7°     275000cd Gx16d 3200K 300 h
PAR 64 EXE CP62 1000W 240V Middel Flood (FL oder MFL) 39° x 24° 28° x 12°     130000cd Gx16d 3200K 300 h
PAR 64
-
CP95 1000W 240V Extra Wide Flood (VWF) 125° x 95° 70° x 70°     15000cd Gx16d 3200K 300 h

Lif-Code ANSI-Code

Der LIF Code wird vom Industry Federation in London vergeben. Damit möchte man herstellerübergreifenden Austausch von Leuchtmitteln ermöglichen. Wenn der Scheinwerferhersteller z.B. einen Lifcode für seinen Scheinwerfer angibt wie z.B. CP92, dann kann jede CP92 Lampe in diesen Scheinwerfer eingesetzt werden, da alle er die gleichen Spezifikation in mechanischer, elektrischer und Photometrischer weise gleich sind, egal ob von GE, Philips, Silvania, Osram oder Usiho. Mann kann also bedenkenlos ein Leuchtmittel mit einem anderen Leuchtmittel mit gleichen LIF Code austauschen. Dabei sind folgende Kennbuchstaben beim LIF Code für bei stimmte Typenklassen vorgesehen:

A1 in Dia oder Overheadprojektoren
CP Einseitig gesockelt für Fresnelscheinwerfer oder Ellipsoiden in Verbindung mit Farbfilmen für 3200K, typisch CP92, CP90
P2 Farbfilmen 3200K bei offenen Leuchten
P1 Farbfilmem 3400K
T ähnlich CP aber für Theater mit 2900 - 3050K, typisch T19, T29









Leider ist nicht für jedes Leuchtmittel ein LIF Code vorhanden. Dazu kommt noch ein weiterer gängiger Code, da die Amerikaner mit Ihrem 110V Versorgungsnetz selten die gleichen Leuchtmittel wie wir in Europa benutzen, haben Sie Ihre eignen Code entwickelt und zwar den ANSI Code (American National Standards Institute). Auch hier werden die Spezifikation mechanisch, elektrisch und photometrisch für einen herstellerübergreifenden Austausch garantiert. Beide Codes gleichzeitig findet man oft bei Niedervoltleuchten, was ja Sinn macht, da die Betriebsspannung in dem Fall Kontinentübergreifend gleich ist, aber auch für Leuchtmitteltypen wie z.B. ein CP40 LIF Code mit ANSI Code FKJ das für ein 100W, 230V Leuchtmittel mit G22 Sockell und Monoplanen Firlament bei einem Lichtschwerpunkt von 63,5 mm und einer Farbtemperatur von 3200 K bei einer mittleren Lebensdauer von 250 Stunden bezeichnet sind durchaus mit beiden Codes verzeichnet.



Farbwiedergabe
Die Farbwiedergabe beschreibt wie genau die Farbe eines bestrahlten Objekts wiedergegeben werden kann. Die Skala in RA reicht von 0 bis 100. Zum Beispiel können Linienstrahler denen einzelne Farben fehlen ein buntes Objekt nicht farbecht aussehen lassen. Die Farbwiedergabe ist schlecht.
Farbwiedergabeindex
RA
DIN 5035
Anforderung
 
90-100
1A
sehr hoch
80-89
1B
70-79
2A
hoch
60-69
2B
40-59
3
mittel
20-39
4
gering

Wie das folgende Bild verdeutlicht ist die Farbwiedergabe und die Farbtemperatur maßgeblich verantwortlich, wie wie farbbehaftete Gegenstände warnehmen und welche Stimmung übertragen wird. In der Rheinfolge Allgebrauchslampe, Leuchtstoffröhre und Leuchtstoffröhre mit speziellen Banden
Kontinumstrahler
Ein erhitzter Körper strahlt alle Wellenlängen aus. Je Heißer der Körper ist, um so stärker verschiebt sich der Spektrumbereich in Richtung Blau. Deshalb werden höhere Farbtemperaturen als das weißere Licht wahrgenommen. Tip: Bestrahlt man eine Rose mit einem Linienstrahler mit nur einer Linie (Natrium Niederdruck), so erscheint diese Rose als matter toter Körper. Wird nun ein weiterer Scheinwerfer mit einer Halogenlampe auf die Rose gerichtet, und die Intensität langsam erhöht, fängt die Rose langsam an zu "glühen". Dieser Effekt wird erreicht, weil zu der Linie 589nm durch das hinzudimmen eines Kontiumstrahlers zunächst der Rotanteil überstark vertreten ist. Bei weiterem Aufdimmer verschiebt sich der Bereich immer mehr in den Blauen Sektor, bis die Rose in den Natürlichen Farben erscheint. Natürlich sollte die Rose eine rote Rose sein, damit sie auch die Rote Farbe reflektieren kann.


Farbtemperatur
Erhitzt man einen Körper immer mehr, so wird er vom rotglühenden Zustand in den weißglühenden Zustand übergehen. Je höher also die Temperatur ist, um so mehr verschiebt sich das Spektrum des Lichtes in den Blauen Bereich. Die Temperatur wird in Kelvin Grad gemessen. 6500 Kelvin entsprechen ungefähr dem Tageslicht.
Linienstrahler
Hier werden durch das zurückkehren der Elektronen von einer höheren Energiebahn zu einer niedrigen Energiebahn Lichtquanten einer Wellenlänge (Farbe) abgegeben (Luminesenz). Jeder Stoff hat zeigt dabei seine eigene Farbe. Je mehr verschiedene Stoffe in der richtigen Quantität zusammen gemischt werden, ist es möglich sich dem breiten Spektrum eines Kontiumstrahlers sich anzunähern. Eine einzelne Farbe wird hier Linie genannt. Jedoch ist es nicht möglich durch Zugabe immer weiterer Komponenten das gewünschte Spektrum zu erreichen. Auch der Betriebsdruck spielt auf die Breite der Linien eine wesentliche Rolle. Man beachte dabei das Farbspektrum einer Natrium Niederdruck und einer Natrium Hochdrucklampe. Obwohl Xenonlampen nur eine Füllkomonente aufweist, ist Ihre spektrale Eigenschaft von keiner Halogen Metalldampflampe erreicht. Durch Weiterentwicklung ist der Wirkungsgrad eines Festkörperstrahlers so weit gestiegen, das er mit Allgebrauchslampen konkurieren kann. Dabei sind plötzliche Ausfallerscheinungen durch Wendelbruch nicht zu erwarten. Bei dem Festkörperstrahler LED ist bei korrekter BEschaltung nur die degeneration für ein kontinuierlichen Leistungsabfall, bezogen auf die Lebensdauer, verantwortlich.



Verschiedenfarbige LED s mit ihrem typischen schmalbandigen Verhalten


Vielen Dank für Ihr Interesse
Copyright Herbert Bernstädt
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16.04.2004 und zuletzt geändert am 21.01.2009

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