Helligkeitsermittlung bei Taschenlampen

Ich habe noch einmal über den Weißabgleich nachgedacht. Vielleicht habe ich das anfangs falsch verstanden, denn ich nahm an, ich sollte idealerweise für jede Lampe einen Weißabgleich durchführen. Das wäre erstens aufwendig und zweitens irreführend, da man ja so vermutlich keine unterschiedlichen Farbtöne der Lampen bzw. LEDs einfangen kann. Ich denke es reicht völlig, einen eventuellen automatischen Weißabgleich abzuschalten und den Weißabgleich auf Tageslicht zu setzen. Sieht ihr das auch so?

Gruss

Thomas



- Automatischer Weißabgleich -> Passt die Farbe insbesondere im Hellen Bereich an und hat damit dramatische Auswirkungen auf Deine willkürliche Farb-Gewichtung
 
... Ich denke es reicht völlig, einen eventuellen automatischen Weißabgleich abzuschalten und den Weißabgleich auf Tageslicht zu setzen. Sieht ihr das auch so?

Keine Ahnung was Deine Kamera anbietet, bei vielen (IMHO allen 0815 Kameras) Kameras ist es so dass ein Anwählen der Option Weißabgleich auf Tageslicht nur den Bereich in dem die Kamera den Weißabgleich setzen darf eingeschränkt.
Sprich die Kamera hat noch immer einen automatischen Weißabgleich, er arbeitet lediglich in einem engeren Bereich.


Was ich meinte ist ein Manuelles setzen des Weißabgleichs, das bieten nur relativ wenige Kameras an.
In der Regel nur die, die schon die professionellen Nutzer ansprechen sollen. Dabei wird der Wert des Weißabgleichs manuell gesetzt, sprich es ist sichergestellt dass keine wie auch immer geartete Automatik bei jedem Bild die Einstellung ändert.

Ist Dir eigendlich klar welche anderen Parameter Du alle konstant halten mußt? Das sind nämlich eine Ganze Menge.

Hier mal was mir spontan einfällt:

Abstand Wand (Kamera und Leuchte)
Winkel zur Wand (Kamera und leuchte)
Hauptpunkt der Wand (Kamera und Leuchte, sprich Spot der Leuchte und Zentrumsmarke der Kamera immer an der gleichen Stelle)
Die Wand darf sich nicht ändern (Reflexionseigenschaften der wand müssen konstant sein.

Die Eigenschaften der wand sind eh so ne Sache worüber man schon vermutlich ne eigene Diplomarbeit schreiben könnte. Was benutzt du denn da, mal so aus dem Bauch raus sollte es eine möglichst homogene gleichmäßig streuende Oberfläche sein, ob Weiß oder Grau wie bei ner Graukarte besser wäre überlege ich gerade. :D
Jedenfalls bloß nix reflektierendes oder inhomogenes.


Ach und mach mal lieber viele Bilder von Einer Lampe, erst mal sollten wir raus bekommen wie sehr die Ergebnisse streuen wenn alle Parameter gleich bleiben.

Die Messungen müssen unabhängig sein. Sprich nicht einfach drei Bilder vom Stativ hintereinander machen. Sondern jede Messung so machen als wenn du die Lampe wechseln würdest, nur dann sind in der Probe alle Faktoren Enthalten die später auch auftreten werden.

Und drei Messungen sind zu wenig, das ist gerade mal eine einfach bestätigte Messung!

Beispiel: Du Misst drei mal und erhältst als Ergebnisse:

Messung 1 = 150
Messung 2 = 151
Messung 3 = 999

Dann weißt du nur das bei Messung 3 vermutlich was extrem schief gegangen ist, du kannst aber noch immer nicht einschätzen wie groß der Streuung korrekter Messungen ist.

Mach mal wenigstens fünf unabhängige Messungen, daraus sollte sich dann ableiten lassen wie stabil Deine Messmethode ist.

Danach können wir weiter machen und ausprobieren was deine Messung bei sicherer Halbierung der Lichtmenge so macht, dazu werden sollte man wieder die gleiche Lampe Nehmen und z.B. die Entfernung verändern oder die Belichtung an der Kamera ändern.


Zu Deiner Nachfrage und Anmerkung zu professionellen Messungen. Deine Einschätzung ist falsch, man kann durch Messen mit einem einzigen Sensor der während der Messung an unterschiedlichen Positionen im Lichtkegel platziert sehr genau die Lichtmenge und auch die Charakteristik der Leuchte ausmessen, wird IMHO z.B. bei Autoscheinwerfern so gemacht.

Hinsichtlich Deines Verfahrens solltest Du Dir nichts vormachen, das ist ein Notbehelf, das fängt schon damit an das du mit der Wand zum Reflektieren eine weitere Unsicherheit in die Messanordnung bringst und das Kamera-Arrays alles andere als super Lichtmengen Sensoren sind.

Gruß
El
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo,

eine Diggi-Cam zu verwenden scheint auf den ersten Blick überzeugend,
hat so eine Camera doch sehr viel Sensoren.

Auf den zweiten Blick ist gerade diese Vielfalt ein Problem, zumal die genauen Eigenschaften nicht bekannt sind.

Also muss eine Software her, die bewertet...
Ein riesen Problem, da sehr viel Testreihen notwendig wären, um Hardware und Software so zu kalibrieren, dass verwertbare Ergebnisse heraus kommen.

Ich empfehle daher eine Ulbrichtkugel und eine Photodiode mit bekannten Eigenschaften:
Osram BPW 21


Eine Ulbricht-Kugel wäre damit leicht nachbaubar und sollte vergleichbare Ergebnisse liefern, die nicht bewertet werden müssen.



Offen gesagt sind mir Messungen der Helligkeit von Lampen nicht wichtig, da sich der Gebrauchsnutzen im Betrieb einer Lampe zeigt.


Heinz
 
Wie misst man eigentlich die Farbe in der Ulbricht-Kugel? Wird sie dnen da korrekt berücksichtigt?

Und wie messen die Hersteller? Schmeißen die jede Taschenlampe in die Ulbricht-Kugel, um so ihre Werte zu ermitteln?

Nehmen die den Lumen-Wert des Herstellers der verbauten LED und rechnen ein paar Prozent ab für die Glasscheibe im Reflektor?

Da ist doch genau so viel, wenn nicht noch mehr, Ungenauigkeit drin, oder täusche ich mich da?
Spektroradiometer. Ja.

Fenix z.B. laut eigenen Angaben mit einem FS2-2060 Flashlight Spectral Flux Measurement System von Labsphere. Nein.

Nein.

Nein, ja :steirer:


Vor Anwendung des ANSI/NEMA FL1-2009 Standards, der auch jetzt nur von einem Teil der Hersteller für deren neue Lampen angewandt wird, waren wohl eher grobe Schätzungen oder ungenaue Messungen mit selbstgebauten Messsystemen üblich.

Stefan
 
@El: Ich denke, ich werde es mit den unten angegebenen 'Shootings' dann erst einmal gut sein lassen. Für mich sind die Ergebnisse mehr als zufrieden stellend. Sicherlich gäbe es noch das eine oder andere aufzuklären und wer noch Ideen und Tipps hat - immer her damit. Aber das ganze kostet Zeit, zu viel Zeit für meine sonstigen Interessen und meine Familie. Speziell an Dich: Vielen Dank für Deine Tipps!

@Heinz: Dass es die Meßmethode ‚Ulbricht-Kugel' gibt, hatte ich hier (http://www.messerforum.net/showthread.php?t=92989) schon erwähnt. Danke für den Hinweis mit der Fotodiode.

@Stefan: Vielen Dank für Deine Infos! Speziell der Link auf das FS2-2060 ist sehr interessant! Feines Gerät! Das bräuchte ich dann einmal zum Abgleich! ;-) Apropos: Gibts eigentlich ein Urlumen (äquivalent zum Urmeter: http://de.wikipedia.org/wiki/Urmeter).



Vielleicht ist das nicht ganz klar geworden - aber ich habe nie vor gehabt, hier ein Messsystem zu vorzustellen, welches mit kommerziellen Systemen konkurrieren kann. Ich will nicht ausschließen, dass das vielleicht mit meinem System geht, aber es war nicht von vornherein mein Anspruch.

Ich betrachte hier den typischen Flashaholic, also den Taschenlampenbesitzer, der seine Lampe nicht nur als reines Gebrauchswerkzeug betrachtet. Mein Verständnis einer solchen Person geht dahin, dass sie durchaus daran interessiert ist, wie hell ihre Taschenlampen im Vergleich zu anderen tatsächlich sind. Alle Leser dieses Threads, die eine davon abweichende Vorstellung haben, brauchen nicht weiter zu lesen. ;-)

Es ist mir absolut bewusst, dass meine Messmethode in der momentanen Ausbaustufe nicht in der Lage ist, eine Taschenlampe aufs Lumen genau zu messen!

Der wesentliche Grund dafür ist schlicht und einfach, dass ich keine Referenzlampe habe, mit der ich meine Methode abgleichen kann.

Was ich aber ernsthaft glaube, ist dass meine Methode, abgeglichen mit einem bekannten Taschenlampenmodell, bei dem man relativ sicher ist, dass der angegebene Lumen-Wert einigermaßen stimmt, sehr gute Vergleichswerte liefert! Selbst wenn ich keine solche Taschenlampe finde, so kann ich doch verschiedene Lampen miteinander vergleichen und anhand der Unterschiede in der Helligkeit einschätzen.

Ich gehe davon aus, dass die Helligkeit einer Lampe die Summe der verschieden hell ausgeleuchteten Flächen eines Beamshots ist. Um also die Helligkeit einer Lampe zu bestimmen, ist es wichtig, die einzelnen, verschieden hell gefärbten Flächen möglichst exakt zu bestimmen und genau dies ist mit meiner Methode ziemlich gut möglich. Ich kann mir nicht vorstellen, wie dass mit einer einzelnen Fotodiode (und sei es eine BPW 21), ohne spezielle zusätzliche Mechanismen gehen soll. Sie kann vielleicht genauer die Farbanteile bestimmen, aber bestimmt nicht ohne weitere Maßnahmen exakt die verschieden hellen Flächen auszählen! Ich gehe weiter davon aus, dass diese Flächenbestimmung eine größere Bedeutung hat, als eine eventuelle minimale Farbverschiebung!



Neue Shootings

Mittlerweile habe ich noch zwei Shootings gemacht. Einmal mit der schon genannten Konica-Minolta A2 und ein weiteres mit einer Spiegelreflex Sony Alpha 300.

- Ich habe 14 verschiedene Taschenlampen verwendet.

- Ich habe von jedem Level jeder Lampe 3 Beamshots angefertigt.

- Und dies, wie schon geschrieben, einmal mit der Konica-Minolata A2 und einmal mit der Sony Alpha 300 durchgeführt.

- Die Ergebnisse habe ich einer Tabelle veröffentlicht.

- Ich habe mit Excel zwei Liniengrafiken angefertigt, die die aus den Beamshots berechneten einzelnen Farbkanäle optisch leicht vergleichbar machen.

- Ich habe zusätzlich noch einmal ein Shooting durchgeführt, in dem ich nur die Low-Level der Lampen mit einer größeren Blende fotografiert habe.

- Auch dazu gibt es eine Tabelle mit den Werten.

Die Tabellen und Grafiken gibt es auf meiner kleinen LED Taschenlampenseite zu sehen. Da ich hier schon einmal Ärger bekommen habe, weil ich auf diese Seite direkt verlinkt habe, kann ich den Link hier nicht veröffentlichen. Vielleicht findet Ihr sie auch so. Andernfalls: EMail genügt!

Anmerkungen

- In der Grafik sieht man sehr schön wie bei der normalen Liteflux LF2XT - im Gegensatz zu allen anderen Lampen - der rote Farbkanal dominiert.

- Ich denke mein Verfahren ist relativ leicht vergleichbar, auch wenn der Abstand der Lampen zur Wand von Shooting zu Shooting variiert oder eine andere feste Zeit-/Blendenkombination verwendet wird. Und zwar genau dann, wenn eine der pro Shooting verwendeten Taschenlampen ein Referenzmodell ist, welches auch bei anderen Shootings verwendet worden ist.

- Die Akkuspannung sinkt bei den Max-Leveln teilweise so schnell, dass schon allein darum keine gleichen Werte entstehen können.

- Bei der Konica-Minolta A2 musste ich einen Teil der Pixel wegfallen lassen, damit die unteren Levels in etwa hinkommen. Da wäre eine Interpretation dieses Verhaltens interessant?

- Zu beachten ist natürlich auch die Berechnungsformel. Einmal davon abgesehen, wie aufgrund des eingestellten Weißabgleichs die Farbverteilung der einzelnen Farbkanäle ausfällt, kann man mit der Formel noch einiges drehen!

- Ich werde jetzt erst einmal eine Zeit lang den Level 5 der Zebralight zu meinem Referenzwert machen.
 
Gestern habe ich auf der Suche nach Vergleichsmöglichkeiten den Sticky-Thread im CPF entdeckt, der sich mit Lumen-Messungen beschäftigt:

http://www.candlepowerforums.com/vb/showthread.php?260659-Actual-Lumen-Readings-in-10.5in-Sphere.

Daraus habe ich einmal die Werte kopiert, die ich auch in meiner Liste habe bzw. die den von mir gemessenen Taschenlampen nahe kommen (L1D <-> LD10):

Fenix LD10, XR-E Q5, 1AA NiMH Eneloop:
115.4, 1 sec
106.2, 30 sec
103.8, 1 min
101.5, 2 min
100.8, 3 min

Fenix LD01, XP-G, 1AAA NiMH Eneloop:
96.9, 1 sec
91.5, 30 sec
89.2, 1 min
87.7, 2 min

Die Werte decken sich super mit denen meiner letzten Shootings. Das spricht für meine Messmethode und die Annahme, dass die Zebralight in Level 5 wirklich etwa 140 Lumen hat.
 
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