Vorlesung 1: Wahrnehmung
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Questions and Answers

Was beschreibt die relative spektrale Strahlungsverteilung 𝑺(𝝀)?

  • Die Remissionseigenschaft des Körpers 𝜷(𝝀).
  • Die menschliche Farbwahrnehmung
  • Die Veränderung und Absorption des Lichtes, das in die Objektoberfläche eindringt.
  • Die Menge an Licht, die eine Lichtquelle bei der Wellenlänge 𝜆𝜆 abgibt. (correct)
  • Das CIE XYZ-System basiert auf drei realen Primärfarben.

    False (B)

    Was beschreibt der Farbgamut?

    Der Farbgamut beschreibt den Bereich aller Farben, die von einem Farbdarstellungssystem (z.B. Bildschirm) wiedergegeben werden können.

    Die Normfarbtafel 1931 zeigt die ______ als Diagramm mit den Normfarbwertanteilen x, y und dem Spektralfarbenzug.

    <p>Farbwiedergabe</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden Begriffe ihren Definitionen zu:

    <p>Relative spektrale Strahlungsverteilung 𝑺(𝝀) = Die Menge an Licht, die eine Lichtquelle bei der Wellenlänge 𝜆𝜆 abgibt. Remissionseigenschaft des Körpers 𝜷(𝝀) = Veränderung und Absorption des Lichtes, das in die Objektoberfläche eindringt. CIE XYZ-System = Eine mathematische Beschreibung der menschlichen Farbwahrnehmung. Farbgamut = Der Bereich aller Farben, die von einem Farbdarstellungssystem wiedergegeben werden können.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Akkommodation des Auges am besten?

    <p>Die Linse verändert ihre Krümmung durch den Ziliarmuskel, um Objekte in unterschiedlicher Entfernung scharf zu sehen. (B)</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über das CIE XYZ-System sind korrekt?

    <p>Es ermöglicht die Messbarkeit und Reproduzierbarkeit von Farben. (B)</p> Signup and view all the answers

    Der Farbgamut ist in der Normfarbtafel als Linie definiert.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Der Ishihara-Test wird verwendet, um die Sehschärfe zu messen.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Nennen Sie zwei Beispiele für Farbräume mit definiertem Gamut.

    <p>sRGB und Adobe RGB</p> Signup and view all the answers

    Welchen Wellenlängenbereich umfasst sichtbares Licht?

    <p>Etwa 380 bis 780 nm</p> Signup and view all the answers

    Die Einheit des Lichtstroms ist ______.

    <p>Lumen</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die strahlungsphysikalischen Größen den entsprechenden lichttechnischen Größen zu:

    <p>Strahlungsfluss = Lichtstrom Strahlstärke = Lichtstärke Strahldichte = Leuchtdichte Bestrahlungsstärke = Beleuchtungsstärke</p> Signup and view all the answers

    Welchen Wert hat das Maximum der Empfindlichkeit des menschlichen Auges im photopischen Sehen?

    <p>555 nm (D)</p> Signup and view all the answers

    Strahlungsphysikalische Größen berücksichtigen die visuelle Empfindlichkeit des Auges.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Wie lautet die Einheit der Lichtstärke?

    <p>Candela (cd)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Leuchtdichte?

    <p>Die Lichtstärke, die von einer Fläche in eine bestimmte Richtung abgestrahlt wird. (B)</p> Signup and view all the answers

    Die Leuchtdichte eines Lambertstrahlers ist abhängig vom Betrachtungswinkel.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Nenne eine typische Maßeinheit für die Leuchtdichte.

    <p>cd/m²</p> Signup and view all the answers

    Der ______ gibt an, wie viel des einfallenden Lichtstroms reflektiert wird.

    <p>Reflexionsgrad</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden Lichtquellen ihren ungefähren Leuchtdichtewerten zu:

    <p>Sonne am Mittag = 1,65 x 10^9 cd/m² Draht einer Halogenlampe = 20 - 30 x 10^6 cd/m² LED = &gt; 500 x 10^3 cd/m² LCD Display weiß = 150 - 500 cd/m²</p> Signup and view all the answers

    Welche Formel beschreibt die Beziehung zwischen Leuchtdichte (L), Reflexionsgrad (ρ) und Beleuchtungsstärke (E) bei diffusen Reflektionen?

    <p>L = ρ * (E / π) (A)</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Bedeutung von 'γ' in der Formel für die Leuchtdichte: L = dI / dA * cos(γ)?

    <p>Winkel zwischen der Flächennormale und der Beobachtungsrichtung</p> Signup and view all the answers

    Vertikale Beleuchtungsstärke beschreibt das Licht, dass auf eine horizontale Fläche trifft.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Reflexionsgrad, wenn der reflektierte Lichtstrom 400 Lumen und der einfallende Lichtstrom 1000 Lumen beträgt?

    <p>0,4 (C)</p> Signup and view all the answers

    Eine Lampe ist dasselbe wie eine Leuchte.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Was bedeutet die Formel $E=(I*cos(y)) / r^2$?

    <p>Die Formel berechnet die Beleuchtungsstärke E in Abhängigkeit von der Lichtstärke I, dem Winkel y und der Entfernung r.</p> Signup and view all the answers

    Eine _____ erzeugt Licht durch Erhitzung eines Feststoffs, z.B. Wolframdraht in Glühlampen.

    <p>Temperaturstrahler</p> Signup and view all the answers

    Ordne die folgenden Lichtquellen ihren Eigenschaften zu:

    <p>Glühbirne = Temperaturstrahler Leuchtstofflampe = Gasentladung LED = Halbleitertechnologie Halogenlampe = Verbesserte Temperaturstrahler</p> Signup and view all the answers

    Welche Werte sind für die Berechnung des Beleuchtungsstärke E wichtig?

    <p>Winkel y und Abstand r (B)</p> Signup and view all the answers

    Der diffuser Reflexionsgrad und der Reflexionsgrad gerichteter Reflexion sind identisch.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Nenne einen typischen lichttechnischen Gütemerkmal von LEDs.

    <p>Hohe Energieeffizienz</p> Signup and view all the answers

    Die Lichtausbeute (η) gibt das Verhältnis von Lichtstrom (Φ) zu aufgenommener elektrischer Leistung (Pe) an.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen zur Lichtstärke (I) ist korrekt?

    <p>Die Lichtstärke beschreibt den Lichtstrom pro Raumwinkel. (B)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Lichtstärkeverteilungskurve (LVK)?

    <p>Die LVK zeigt die Lichtstärkeverteilung einer Lichtquelle in verschiedenen Raumwinkeln entlang einer Ebene.</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden Begriffe den entsprechenden Einheiten zu:

    <p>Lichtstrom = Lumen (lm) Lichtstärke = Candela (cd) Beleuchtungsstärke = Lux (lx) Leuchtdichte = Candela pro Quadratmeter (cd/m²)</p> Signup and view all the answers

    Berechnen Sie den Lichtstrom (Φ) einer Lichtquelle mit einer Eingangsleistung von 50 Watt und einer Lichtausbeute von 20 lm/W.

    <p>Φ = 50 W * 20 lm/W = 1000 lm</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Farbtemperatur?

    <p>Die Lichtfarbe eines schwarzen Strahlers bei einer bestimmten Temperatur. (D)</p> Signup and view all the answers

    Kerzenlicht hat eine Farbtemperatur von 3000 K.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Die Formel zur Berechnung der Lichtausbeute (η) lautet η = ______ / Pe.

    <p>Φ</p> Signup and view all the answers

    Nennen Sie zwei Farbquellen mit unterschiedlichen Farbtemperaturen.

    <p>Kerzenlicht, Tageslicht</p> Signup and view all the answers

    Lichtstärkeverteilungskörper dienen der Darstellung der Lichtstärkeverteilung in drei Dimensionen.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Der Planckscher Kurvenzug zeigt die Farborte von schwarzen Strahlern in Abhängigkeit von deren ______.

    <p>Temperatur</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die Farbwiedergabeindizes den richtigen Beschreibungen zu:

    <p>CRI = Bewertung der Farbtreue im Vergleich zu einem Planckschen Strahler. TM30-15 = Bewertung von 99 Testfarben mit zwei Metriken: Rf und Rg.</p> Signup and view all the answers

    Was symbolisiert die Purpurlinie im CIE-xy-Diagramm?

    <p>Die Verbindung der spektralen Endpunkte (violett und rot). (D)</p> Signup and view all the answers

    Der Farbumfang Rg kann Werte höher als 100 annehmen.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Unterschied zwischen Rf und Rg im TM30-15 Standard?

    <p>Rf bewertet die Ähnlichkeit zu Referenzfarben, Rg bewertet den Farbumfang.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Vorlesung 1: Wahrnehmung

    • Das menschliche Auge besteht aus verschiedenen, wichtigen Bestandteilen.
    • Die Hornhaut schützt das Auge und trägt zur Lichtbrechung bei.
    • Die Linse ist für die Fokussierung des Lichts verantwortlich.
    • Die Netzhaut enthält die Photorezeptoren (Stäbchen und Zapfen), die Licht in Nervenimpulse umwandeln.
    • Die Regenbogenhaut reguliert die Pupillenweite.
    • Stäbchen sind spezialisiert auf das Sehen bei schwachem Licht (skotopisches Sehen).
    • Zapfen ermöglichen das Farbsehen bei Tageslicht (photopisches Sehen).
    • Es gibt drei Zapfentypen: S-Zapfen (blau), M-Zapfen (grün) und L-Zapfen (rot).
    • Die spektrale Empfindlichkeit der Zapfen ermöglicht Farbsehen, während Stäbchen auf Helligkeitsänderungen spezialisiert sind.
    • Die Anpassung an unterschiedliche Lichtverhältnisse wird als Adaptation bezeichnet.
    • Die Veränderung der Linsenkrümmung, um Objekte in unterschiedlicher Entfernung scharf zu sehen, wird als Akkommodation bezeichnet.
    • Es gibt verschiedene Verfahren zum Messen des Sehens, wie Visustests, Ishihara-Tests und Eye-Tracking.

    Vorlesung 2: Lichttechnische Grundgrößen I

    • Licht ist ein Teil der elektromagnetischen Strahlung, der im menschlichen Auge eine Hellempfindung auslöst.
    • Der sichtbare Bereich liegt zwischen 380 und 780 nm.
    • Die spektrale Empfindlichkeit des Auges ist nicht gleichmäßig über den gesamten sichtbaren Bereich verteilt.
    • Strahlungsphysikalische Größen messen die gesamte Energie der elektromagnetischen Strahlung, unabhängig von der Wahrnehmung.
    • Lichttechnische Größen berücksichtigen die visuelle Empfindlichkeit des Auges.
    • Der Lichtstrom (Φ) misst die gesamte sichtbare Strahlungsleistung in Lumen (lm).
    • Die Lichtausbeute (η) ist das Verhältnis von Lichtstrom zu elektrischer Leistung (lm/W).
    • Die Lichtstärke (I) gibt den Lichtstrom pro Raumwinkel an, gemessen in Candela (cd).
    • Die Beleuchtungsstärke (E) beschreibt den Lichtstrom pro Flächeneinheit, gemessen in Lux (lx).
    • Die Leuchtdichte (L) ist die Lichtstärke pro Flächeneinheit in eine bestimmte Richtung, gemessen in Candela pro Quadratmeter (cd/m²).

    Vorlesung 3: Lichttechnische Grundgrößen II

    • Die Beleuchtungsstärke (E) ist der empfangene Lichtstrom pro beleuchteter Fläche.
    • Typische Größenordnungen und Anwendungen für Beleuchtungsstärken reichen von 100.000 Lux bei Sonnenschein bis zu 0,1-2 Lux bei Mondlicht.
    • Der Reflexionsgrad (p) gibt an, wie viel des einfallenden Lichtstroms reflektiert wird.
    • Diffuse Reflexion (Lambert-Strahler) bedeutet, dass die Leuchtdichte in alle Richtungen gleich ist.

    Vorlesung 4: Lampen und Leuchten

    • Lampen erzeugen Licht, während Leuchten Lampen enthalten und das Licht umverteilen, um bestimmte Anforderungen zu erfüllen.
    • Temperaturstrahler erzeugen Licht durch Erhitzung eines Feststoffs (z. B. Glühwendel).
    • Entladungslampen erzeugen Licht durch elektrische Entladung in einem Gas.
    • LEDs erzeugen Licht durch Elektrolumineszenz.
    • Lampen und Leuchten haben verschiedene lichttechnische Gütemerkmale, wie Lichtstrom, Lichtausbeute, Lebensdauer, Farbtemperatur und Farbwiedergabeindex.

    Vorlesung 5: Farbe, Farbwiedergabe

    • Der Farbreiz ist die spektrale Strahlung.
    • Die Farbvalenz ist die resultierende Erregung der Netzhaut durch den Farbreiz.
    • Die Farbempfindung ist die subjektive Interpretation der Farbvalenz durch das Gehirn.
    • Das CIE XYZ-System ist ein mathematisches System zur Beschreibung der menschlichen Farbwahrnehmung.
    • Die Normfarbtafel 1931 ist ein Diagramm, das die Farbwiedergabe des CIE XYZ-Systems darstellt.
    • Der Farbgamut beschreibt den Bereich aller Farben, die von einem Farbdarstellungssystem wiedergegeben werden können.
    • Farbtemperatur gibt das Verhältnis von Farbe und Temperatur an.
    • Farbwiedergabeindizes (z.B. CRI) bewerten, wie gut eine Lichtquelle Farben wiedergibt.

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    Description

    In dieser Vorlesung lernen wir die verschiedenen Bestandteile des menschlichen Auges kennen. Wir betrachten die Funktionen von Hornhaut, Linse, Netzhaut und die Rolle der Photorezeptoren im Sehverhalten. Die Anpassung an Lichtverhältnisse und die Akkommodation werden ebenfalls behandelt.

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