Die Farbtemperatur einer Lichtquelle – was ist das und wie wirkt sie auf mich?
Die Farbtemperatur ist das Maß für den Farbeindruck einer Lichtquelle
Definition und Maßeinheit
Die Farbtemperatur wird in der Maßeinheit Kelvin (K) gemessen und angegeben.
Obige Grafik veranschaulicht die mögliche Varianz der Farbtemperatur einer Lichtquelle und deren Zuordnung zu Grad Kelvin für übliche Lichtquellen.
Tageslicht-Lampen erzeugen sind nicht automatisch oder grundsätzlich Vollspektrum Licht!
Sogenannte Tageslicht-Lampen mit 5000 - 6000 sind nicht gleichzusetzen mit Vollspektrum Licht, im Gegenteil.
Der Begriff "Tageslicht" ist hier irreführend und bezieht sich lediglich auf die subjektive Lichtfarbe, die präziser mit "Kaltweiß" zu bezeichnen wäre.
Eine Vollspektrum Lichtquelle erzeugt ein lückenloses Farbspektrum, unabhängig von seiner Gewichtung als Warmton oder Neutral-Weiß-Ton
Der Begriff der Farbtemperatur basiert auf einer Analogie, dem sog. Schwarzen Strahler.
Ein Schwarzer Strahler ist eine idealisierte thermische Strahlungsquelle. Er absorbiert jegliche elektromagnetische Strahlung - also auch sichtbares Licht - vollständig und wandelt dabei diese um in Wärmestrahlung. Ein Stück Titan z.B. kann als Näherung eines solchen Schwarzen Strahlers im Experiment verwendet werden.
Bei der Erwärmung von Titan, aber auch z.B. Eisen beobachten wir, dass mit zunehmender Erwärmung das Material irgendwann anfängt zu glühen. Erst leicht dunkelrot, dann aber mit steigender Temperatur immer heller ins gelb und weiß gehende. Der Begriff Weißglut beschreibt einen Zustand extremer Hitze, heißer als normale (Rot-)Glut.
Der jeweiligen Wärmestrahlung kann daher eine Temperatur zugeordnet werden. In der Physik ist es üblich, die Temperatur in Grad Kelvin anzugeben. Ihr Nullpunkt liegt beim kosmischen Nullpunkt, also bei -273°Celsius. Aufgrund gleicher Skalierung wie bei der Celsius Skala entspricht dann 0°C einer Temperatur von 273°K und so weiter.
Üblicherweise spricht man bei den gelblich-roten Licht-Tönen, wie sie eine Kerze oder Glühbirne erzeugen, von warmen Tönen - wenngleich ihre Kelvin-Zahl niedriger, also real kälter ist.
Umgekehrt werden die weißen und bläulich-weißen Töne als kälter empfunden, weswegen Bezeichnungen wie kalt-weiß z.B. bei Leuchtstofflampen gebräuchlich sind - und auch hier steht dem eine höhere, also heißere Kelvin-Zahl entgegen.
Natürlich spiegeln die Kelvin-Werte nicht die tatsächlichen Temperaturverhältnisse eines Leuchtmittels wieder. Sie sind lediglich eine Analogie zum Vergleich der Färbung einer Lichtquelle, die als Farbtemperatur bezeichnet wird.
Die Verfärbungen, die bei starker Erhitzung eines Schwarzen Strahlers entstehen, werden nun mit dem Licht verschiedener Lichtquellen verglichen.
Es handelt sich also nicht um eine echte Farbe oder gar Spektralfarbe, sondern um die Festlegung des sog. Weißpunktes und der subjektiven "Stimmung".
Ein weißes Blatt Papier wird man auch im Kerzenschein als "weiß" bezeichnen - das hellste, das die Kerze abgeben kann, ist dann der Weißpunkt dieser Lichtquelle.
Erst im Vergleich zu einer anderen Lichtquelle wird das Auge und unsere Wahrnehmung das Licht der Kerze als stark gelblich wahrnehmen und umgekehrt das neutrale Licht einer 5000K Lichtquelle als anfänglich sogar etwas bläulich.
Subjektive Farbwahrnehmung der Farbtemperatur
Wie wir gesehen haben, ist die übliche Einteilung von Farben in kalte oder warme Farbtöne auf ein subjektives Empfinden zurückzuführen und ist nicht durch eine Temperatur zu beschreiben. Übliche, künstliche Lichtquellen erzeugen eine vom Tageslicht abweichende Farbwahrnehmung.
Farbtemperatur - kein Maß für Qualität...
Sog. Metameres Licht - Licht gleicher Farbtemperatur, aber unterschiedlicher Herkunft - kann wie bei Glühlampen ein kontinuierliches Spektrum aufweisen oder sich wie bei Energiesparlampen und Flachbildschirmen auf einige schmale Spektralbänder beschränken.
Eine Halogen-Lichtquelle mit einer Farbtemperatur von 3000 Kelvin und eine Energiesparlampe mit 3000 Kelvin (warmweiß) bieten zwar eine scheinbar gleiche Lichtfarbe, jedoch verfügt das Licht einer Energiesparlampe über erhebliche Lücken im Farbspektrum - im Klartext: Es fehlen Farbkomponenten im Licht.
Dieses Fehlen von Farbanteilen im Licht hat fatale Folgen für unsere Wahrnehmung und den optischen Eindruck des Betrachteten.
Der Farbwiedergabe-Index (CRI) gibt - im Gegensatz zur Farbtemperatur - die Qualität der Farbwiedergabe bei Beleuchtung mit einer Lichtquelle an.
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