Hallo, da man im Internet nur wenig allgemeinverständliches zu diesem Thema findet, habe ich mir einige Gedanken dazu gemacht und würde gerne die Meinung der Experten dazu hören.
Naiverweise könne man den Lichtstrom ja einfach dadurch messen, dass man die Lampe möglichst senkrecht auf eine großflächige Photodiode richtet. Nun ist ja die Empfindlichkeit der Diode stark richtungsabhängig und die Abstrahlcharakteristik der Lampen unterschiedlich, sodass selbst bei gleicher Lichtleistung durch die unterschiedlichen Einstrahlwinkel aus den verschiedenen Reflektorbereichen und den ausgedehnten Emitter verschiedener Lampen unterschiedliche Messungen resultieren, auch wenn man durch eine geeignete Optik alles Licht auf den Sensor lenkt.
Der Vorteil der Ulbrichtkugel läge demnach darin, dass sie durch ihre spezielle Geometrie und Beschichtung aus jeder ihrer Teilflächen den gleichen Lichtstrom zum Detektor schickt, unabhängig von der Strahlcharakteristik der Lampe (bei gleicher Lichtleistung der Lampe). Zwar ist das Licht auf den Sensor immer noch auf alle Winkel verteilt aber nun einheitlich für beliebige Quellen.
Der eigentliche Sinn der Kugelgeometrie besteht also in der Richtungsabhängigkeit des Detektors. Diesen Umstand fand ich allerdings in keiner Erklärung im Internet explizit erwähnt, obwohl er mir wesentlich erscheint (wenn meine Erklärung richtig ist).
Dafür spricht meiner Meinung nach auch der Umstand, dass die Lampe nie direkt in den Sensor strahlen darf.
Zusätzlich verhindert die geschlossene Konstruktion der Kugel, dass am Detektor reflektiertes Licht ungemessen verloren geht. Das ist bei Si Sensoren selbst bei optimalem senkrechten Einfall schon sehr viel (ca 40%?) und hängt vor allem stark vom Einfallwinkel und Farbspektrum der Lampe ab. Stark streuende Lampen wären hier benachteiligt.
Eine Lichtbox wiederum fängt zwar alles Licht ein, erfüllt jedoch nicht die Bedingung, dass der Lichsstrom zum Sensor von jeder Teilfläche der Wände gleich groß ist, sondern von Position und Strahlcharakteristik der Lampe abhängt, weswegen sie für ordentliche Messungen ungeeignet ist.
Was sagen die Experten dazu?
Nachtrag: Gäbe es ideal absorbierende, richtungsunabhängige Detektoren, wäre die Ulbrichtkugel dann überflüssig?
Naiverweise könne man den Lichtstrom ja einfach dadurch messen, dass man die Lampe möglichst senkrecht auf eine großflächige Photodiode richtet. Nun ist ja die Empfindlichkeit der Diode stark richtungsabhängig und die Abstrahlcharakteristik der Lampen unterschiedlich, sodass selbst bei gleicher Lichtleistung durch die unterschiedlichen Einstrahlwinkel aus den verschiedenen Reflektorbereichen und den ausgedehnten Emitter verschiedener Lampen unterschiedliche Messungen resultieren, auch wenn man durch eine geeignete Optik alles Licht auf den Sensor lenkt.
Der Vorteil der Ulbrichtkugel läge demnach darin, dass sie durch ihre spezielle Geometrie und Beschichtung aus jeder ihrer Teilflächen den gleichen Lichtstrom zum Detektor schickt, unabhängig von der Strahlcharakteristik der Lampe (bei gleicher Lichtleistung der Lampe). Zwar ist das Licht auf den Sensor immer noch auf alle Winkel verteilt aber nun einheitlich für beliebige Quellen.
Der eigentliche Sinn der Kugelgeometrie besteht also in der Richtungsabhängigkeit des Detektors. Diesen Umstand fand ich allerdings in keiner Erklärung im Internet explizit erwähnt, obwohl er mir wesentlich erscheint (wenn meine Erklärung richtig ist).
Dafür spricht meiner Meinung nach auch der Umstand, dass die Lampe nie direkt in den Sensor strahlen darf.
Zusätzlich verhindert die geschlossene Konstruktion der Kugel, dass am Detektor reflektiertes Licht ungemessen verloren geht. Das ist bei Si Sensoren selbst bei optimalem senkrechten Einfall schon sehr viel (ca 40%?) und hängt vor allem stark vom Einfallwinkel und Farbspektrum der Lampe ab. Stark streuende Lampen wären hier benachteiligt.
Eine Lichtbox wiederum fängt zwar alles Licht ein, erfüllt jedoch nicht die Bedingung, dass der Lichsstrom zum Sensor von jeder Teilfläche der Wände gleich groß ist, sondern von Position und Strahlcharakteristik der Lampe abhängt, weswegen sie für ordentliche Messungen ungeeignet ist.
Was sagen die Experten dazu?
Nachtrag: Gäbe es ideal absorbierende, richtungsunabhängige Detektoren, wäre die Ulbrichtkugel dann überflüssig?
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