{"id":1279,"date":"2016-01-10T01:13:25","date_gmt":"2016-01-09T23:13:25","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ledclusive.de\/blog\/?p=1279"},"modified":"2025-05-02T15:23:52","modified_gmt":"2025-05-02T13:23:52","slug":"macadam-ellipsen-messen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.LEDclusive.de\/blog\/macadam-ellipsen-messen\/","title":{"rendered":"MacAdam Ellipsen (SDCM) und seine T\u00fccken"},"content":{"rendered":"

Farbtemperatur, Farbkonsistenz, MacAdam, SDCM – Wirklich wichtig f\u00fcr Lichtplaner und Leuchtenhersteller?<\/h2>\n

Licht ist nicht gleich Licht, Farbtemperatur ist nicht gleich Farbtemperatur. Neben Helligkeit kommt es auch auf die Farbkonsistenz, bewertet durch MacAdam an.<\/strong><\/p>\n

Zur Zeit der Gl\u00fchlampe spielte maximal die Ausf\u00fchrung „Matt“ oder „Klar“, sowie die elektrische Leistung eine ma\u00dfgebliche Rolle f\u00fcr ein einheitliches Erscheinungsbild dieser Lichtquellen.<\/p>\n

Doch schon die die Leuchtstoffr\u00f6hre musste n\u00e4her spezifiziert werden (In Angaben wie „840“ war der CRI und die Farbtemperatur versteckt)<\/p>\n

Seit September 2013 fordert die EU-Kommision von Lampen- und Leuchtenherstellern eine umfangreiche Kennzeichnung der Leuchtmittel und Leuchten. Neben den reinen elektrischen Angaben werden lichttechnische Angaben gefordert, bzw. m\u00fcssen Kriterien eingehalten werden.<\/p>\n

Lichttechnische Angaben, das sind insbesondere der Farbwiedergabeindex CRI, sowie die Farbtemperatur\u00a0 bzw. CCT (Correlated Color Temperatur). Diese m\u00fcssen explizit benannt werden.<\/p>\n

Hierbei gilt zu dem, dass der Farbort (Position im Farbdiagramm, Bild1) sich nur innerhalb kleiner<\/p>\n

\"Farbtemperatur<\/a>
Bild1: CIE1931 Normfarbtafel. Abbildung aller Farben in einem Koordinatensystem. Die Koordinaten des Farbortes spezifizieren die Lichtquelle. (Quelle: Wikipedia)<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Grenzen bewegen darf um Streuungen im Erscheinungsbild zu begrenzen. (EU–Forderung SDCM < 7)<\/p>\n

Dies und die damit verbunden Zusammenh\u00e4nge zu veranschaulichen sind Ziel dieses Artikels.<\/p>\n

Nun zu den einzelnen Begrifflichkeiten.<\/p>\n

Farbtemperatur<\/h3>\n

Erhitzt man einen metallischen K\u00f6rper z.B. den Gl\u00fchdraht einer Gl\u00fchlampe so erhalten wir abh\u00e4ngig von der Drahttemperatur unterschiedlich warmes Licht. Bei noch niedrigeren Temperaturen von z.B. 1700 \u00b0C (= 1700\u00b0C + 273 = 1973 Kelvin) entsteht warmweisses (orang-rotes) Licht mit Farbtemperatur von ca. 2000K. Je heisser der Draht desto bl\u00e4ulicher und kaltweisser das Licht. (Eine 25W Gl\u00fchlampe erscheint w\u00e4rmer, r\u00f6tlicher als eine 100W Gl\u00fchlampe)<\/p>\n

Je h\u00f6her (heisser) die Temperatur des sog. thermischen Strahlers, desto k\u00e4lter die Lichtfarbe. Nein, das ist kein Schreibfehler.<\/p>\n

In der Theorie versteht sich der metallische K\u00f6rper als „schwarzer Strahler“ oder „planckscher Strahler“ <\/a>und weicht nat\u00fcrlich von dem Gl\u00fchdraht etwas ab. Mehr dazu auf den verlinkten Wiki-Seiten.<\/p>\n

Die in Bild erkennbare Kurve (Black Body-Kurve) bildet die Farborte eines schwarzen Strahlers in Abh\u00e4ngig der Farbtemperatur ab.<\/p>\n

\u00c4hnlichste Farbtemperatur, CCT (Correlated Color Temperatur)<\/h3>\n

Durch die Verwendung von modernen Leuchtmitteln, wie Leuchtstoffr\u00f6hren, Energiesparlampen und neuerdings auch LED ist die Betriebstemperatur des Leuchtmittels vollkommen unabh\u00e4ngig von der Farbtemperatur dieser Lichtquelle.<\/p>\n

Somit beschreibt CCT einen vergleichbaren Wert. Dabei sollte der Farbort m\u00f6glichst auch auf der obigen schwarzen Kurve liegen. Ist aber per Definition nicht n\u00f6tig. So k\u00f6nnen Leuchtmittel identische Farbtemperatur haben, jedoch mal oberhalb oder unterhalb der „Black-Body-Kurve“ liegen. Diese Unterschiede k\u00f6nnen definitiv vom Auge wahrgenommen worden, wie hier von DIAL anschaulich beschrieben<\/a>.<\/p>\n

Identische Farbtemperaturen bedeutet nicht zwingend identische Lichtfarbe.
\n<\/strong>
\nSind Farbtemperatur, Helligkeit, Farbwiedergabeindex gleich, so kann sich der Farbort dennoch unterscheiden.<\/p>\n

Dies hatte der Forscher David Lewis MacAdam 1942 erkannt und umfangreiche Forschung betrieben.<\/p>\n

\"MacAdam-Ellipsen,<\/a>
Bild2: MacAdam-Ellipsen, zur Veranschaulichung 10fach vergr\u00f6\u00dfert<\/span>.<\/figcaption><\/figure>\n

Die MacAdam Ellipsen<\/h3>\n

MacAdam hatte seinerzeit erkannt, dass identische \u00c4nderungen hinsichtlich Abstand im Farbort unterschiedlich vom Mensch wahrgenommen wurden. Bzw. umgekehrt die Wahrnehmung identischer Farbreize liegen nicht kreisf\u00f6rmig (gleicher Abstand) sondern auf unterschiedlich gro\u00dfen Ellipsen.
\nBild2 zeigt diese Ellpsen innerhalb des CIE9131-Diagramms.<\/p>\n

Diese Messreihe wurde von MacAdam nur mit einem Probanden (Mensch) durchgef\u00fchrt und erfuhr keine statistische Bewertung. Kurzum dieser Propand konnte innerhalb dieser Ellipsen (Bild2) keine \u00c4nderung des Farbreizes erkennen.<\/p>\n

Doch was wenn nun mehrere Probanden zur Bewertung herangezogen werden. Wieviele von 100 w\u00fcrden in Abh\u00e4ngigkeit der Ellipsengr\u00f6\u00dfe eine Abweichung erkennen? Eine Statistik muss her.<\/p>\n

SDCM – Standard Deviation of Colour Matching<\/h3>\n

Zur statistischen Bewertung (Wahrscheinlichkeitsberechnung) wird h\u00e4ufig die Gau\u00dfsche Verteilungskurve und deren Standardabweichungen \u03c3 (Sigma)<\/a> beschrieben. So bedeutet eine Abweichung von 1\u03c3 einen prozentualen Anteil von 68,3%.<\/p>\n

bzw.<\/p>\n

\"6x<\/a>
Bild3: 6 MacAdam Ellipsen entlang der Black-Body-Line.<\/figcaption><\/figure>\n