Farbtemperatur

Als Farbtemperatur bezeichnet die Farbe des Lichts einer Lampe. Dabei wird der Farbeindruck der Lampe im menschlichen Auge (= Farbort im CIE-Farbdreieck) mit dem Farbeindruck von sog. Schwarzen Strahlern verglichen. Ein schwarzer Strahler ist eine Modellvorstellung eines idealen glühenden Materials, dessen Lichtfarbe nur durch seine Temperatur bestimmt wird. Diese Temperatur als Wert für die Farbe angegeben.

Es gelten folgende Zusammenhänge

Farbtemperaturen zwischen 4.000K und 6.500K kann man als weiß und damit sonnenlichtähnlich bezeichnen.

Ein häufiger Irrtum ist die Annahme, die Farbtemperatur wäre ein objektiver Vergleich des Spektrums einer Lampe mit dem Spektrum eines schwarzen Strahlers. Auch die Farbtemperatur ist ein subjektiver Vergleich, der durch den Menschen wahrgenommenen Farbe einer Lichtquelle, mit der wahrgenommenen Farbe eines schwarzen Strahlers.

Die Farbtemperatur gibt an, wie das Licht farblich für das menschliche Auge wirkt.

Die Farbtemperatur ist im Grunde nur für Temperaturstrahler definiert:

Erwärmt man einen Körper so strahlt er die Wärme auch wieder ab. Bei niedrigen Temperaturen nur als Infrarotstrahlung, bei hohen Temperaturen auch als sichtbares Licht.Dieses Phänomen ist uns aus dem Alltag von glühenden Herdplatten (die klassischen Herdplatten, nicht die Ceran-Felder!) oder auch von glühendem Metall z.B. beim Schmied bekannt.Bei „niedrigen“ Temperaturen wird rötliches Licht abgestrahlt, je stärker der Körper erhitzt wird, desto bläulicher wird das abgestrahlte Licht.In der Physik verwendet man für die Berechnung des abgestrahlten Lichts die Modellvorstellung eines sogenannten „schwarzen Körpers“. Eine Realisierung des Modells stellt der Plancksche Strahler (ein Hohlraumstrahler) dar.Das Spektrum des abgestrahlten Lichts eines schwarzen Körpers wird nur durch die Temperatur festgelegt, und ist für jeden schwarzen Körper gleich. Daher genügt es die Temperatur des Strahlers anzugeben, um das abgestrahlte Licht zu beschreiben.

Diese Temperatur nennt man Farbtemperatur, und misst sie nicht in Grad Celsius oder Grad Fahrenheit, sondern in der physikalischen Temperatureinheit „Kelvin“ (ohne Grad!!)

Schwarze Strahler sind eine Modellvorstellung, und kommen so in der Praxis nicht vor. Eine Abschwächung dieses Modells sind graue Strahler, bei denen das Spektrum mit dem eines schwarzen Strahlers übereinstimmt, die abgestrahlte Leistung jedoch insgesamt geringer ist als beim schwarzen Strahler.

Temperaturstrahler (Glühbirnen, Halogenlampen) sind näherungsweise graue Strahler. Ihre Farbtemperatur liegt daher leicht über der tatsächlichen Temperatur des glühenden Wolframdrahtes.

Für Entladungslampen (Leuchtstoffröhren, Halogenmetalldampfstrahler, Quecksilberdampfhochdruckstrahler), in denen das Licht nicht durch Temperaturstrahlung erzeugt wird, ist der Begriff der Farbtemperatur eigentlich hinfällig. Da das Licht dennoch einen bestimmten Farbeindruck beim menschlichen Auge erzeugt, und der Begriff daher auch hier sinnvoll ist, wurden Verfahren entwickelt diesen Lampen eine „ähnlichste Farbtemperatur“ zuzuordnen.

Zur Berechnung der Farbtemperatur wird zunächst der Farbort der Lichtquelle bestimmt, und dieser mit den Farborten schwarzer Strahler verschiedener Temperaturen verglichen.

Im x-y-Farbraum liegen die Farborte schwarzer Strahler auf einer Parabel der Form: y = -2.87 x² + 2.84 x - 0.28

Der Farbort verschiedener Lampen liegt nun mehr oder wenig weit von dieser Linie entfernt (grüne Punkte) - für sie kann nur eine ähnlichste Farbtemperatur bestimmt werden.

Ort selber Farbtemperatur werden nicht im x-y-Farbraum, sondern im u-v-Farbraum ermittelt, der Farbabstände korrekter darstellt.