Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Licht Wellenlänge "messen" mit Hausmitteln.


von SWLer (Gast)


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Hi,

ein Kumpel ist fast blind und hat probleme mit der Beleuchtung. Mir ist 
aufgefallen das es von der Lichtfarbe abhängig ist. Rot z.B. sieht er 
garnicht.
Ob das nun auch noch Helligkeitsabhängig ist, weiss ich nicht, 
interessiert aber auch erstmal nicht.
Nun habe ich einfach mal solch einen LED RGB Lichtstreifen besorgt und 
ihn damit rumspielen lassen. Dabei kam raus, daß er Richtung blau am 
besten sieht. Für mich ist das einfaches blau, für ihn macht eine Stufe 
mehr oder weniger "blau" aber einen grossen Unterschied.
Um nun ein paar Stellen gescheit zu beleuchten, Aschenbecher, 
Lichtschalter, Knöppe der Stereoanlage und sowas, bräuchte ich die 
Lichtfarbe.
Wie kann man sowas denn ganz simpel messen ? Ich habe davon nicht die 
geringste Ahnung.

"Standardmessgeräte" wie Scope, FG, DMM sind vorhanden. Sowie diverse 
Bauteile was man halt so in der Grabbelkiste hat.

Jemand eine einfache Idee ?

von Max D. (max_d)


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Wenn blau so gut ist würde ich einfach in der bucht ein paar 
(verschiedene) blaue LEDs suchen und testen....

von Karl H. (kbuchegg)


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Ist schwierig zu messen, weil
a) eine RGB Led ja nicht eine beliebige Farbe (Wellenlänge) erzeugen 
kann, sondern immer nur dieselben 3 Wellenlängen, die aber in 
unterschiedlichen Anteilen
b) die tatsächliche Farbe im Gehirn entsteht, da ja auch das Auge nicht 
jede beliebige Wellenlänge wahrnehmen kann, sondern wieder nur 
Rezeptoren für 3 ausgewählte Wellenlängen hat, die bei einer bestimmten 
Farbe unterschiedlich stark erregt werden.

Eine Lichtquelle, die tatsächlich in der Wellenlänge kontrolliert 
durchstimmbar ist, ist teuer. Oft benutzt man dazu einen 
Spektrumerzeuger (Prisma oder Gitter), welcher weißes Licht in die 
einzelnen Farben in Form eines Spektrums zerlegt, von dem man dann 
wieder nur einen bestimmten Anteil nimmt. Das funktioniert im Prinzip 
gut hat aber das große Problem, dass dann von der ursprünglichen 
Helligkeit nichts übrig bleibt.

D.h. du musst dich auch fragen: selbst wenn du die Wellenlänge 
feststellen kannst, was machst du mit dieser Information? Eine 
Lichtquelle, die genau auf dieser Wellenlänge arbeitet wirst du kaum 
finden. Letzten Endes wird das auf Versuch und Irrtum rauslaufen.

von Johannes O. (jojo_2)


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LEDs leuchten leider nicht mit EINER Wellenlänge. Es ist eher ein 
Wellenlängenbereich, der (verglichen mit Lasern) ein relativ breites 
Spektrum haben.
Dennoch könntest du eine Abschätzung machen.

Kennst du ne Firma oder einen Lehrstuhl, der einen optischen 
Spektrumanalyzer hat? Da könntest du ziemlich genau das Spektrum 
ansehen.

Hausmittel: Kauf die ein billiges optisches Gitter bei Ebay. Da steht 
dann auch die Gitterkonstante mit drauf.
Damit kannst du dann das Licht zerlegen. Evtl. kann man die LED ein 
wenig Fokussieren und durchstrahlen. Sofern das nicht klappt kannst du 
auch selbst durchs Gitter schauen auf die LED hin. Dann schaust du, wo 
das 1. (und ggf. auch 2.) Maximum liegt. Dann kannst du mit der 
Gitterkonstante auf die Wellenlänge zurückrechnen.
Die exakten Formeln kann man leicht im Internet finden, auswendig kenn 
ich sie grad leider nicht, ist schon zu lang her.

Wie Karl Heinz schon geschrieben hat: Du wirst dann höchstens die 3 
einzelnen Farben der RGB-LED sehen. Aber diese könntest du bestimmen und 
dann eine passende LED finden.

von SWLer (Gast)


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Okay, ich sehe schon das wird komplizierter als ich dachte.

Dann stelle ich jetzt als "simple Lösung" einfach mal zwei Beispiele 
hin.

a) Bekannte RGB LED (mit Datenblatt) einzeln nehmen, an jeden Pin einen 
Trimmer und ihn rumdrehen lassen, bis es passt. Danach die Trimmer durch 
Widerstände ersetzen. So kann ich schon mal den Kleinkram beleuchten.

b) LED Händler suchen, der auch Datenblätter hat und nicht nur 
verramscht, wie diese PC-Modding Fritzen. Mehrere verschiedene blaue 
LEDs nehmen und hoffen das eine davon halbwegs in's Schema passt. Eben 
weil, wie ihr ja schreibt, daß das RGB Blau ja eigentlich garkein blau 
ist.

Evtl. einfach auch mal ein paar andere Farben mitbestellen ?

Nee, Uni ist weit weg und selbst wenn wüsste ich nicht zu wem ich da 
gehen sollte. Internet und meine Mittelchen müssen da leider ausreichen.
Und "Gitterkonstante" kann ich ja kaum aussprechen, geschweige denn was 
mit anfangen. Ich denke auch das ist übertrieben.
Er soll ja "nur" den Lichtschalter finden und nicht "blind" in der 
Gegend rumtapsen.

Wie gesagt, ist nicht mein Gebiet und die Schule ist lang lang her. 
Trotzdem immer her mit Ideen und Danke für die bisherigen, sehr 
kompetenten Antworten. Hat mir jetzt schon mal klar gemacht, daß es 
daraus hinaus läuft....

Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Letzten Endes wird das auf Versuch und Irrtum rauslaufen.

Ist aber okay, "Versuch macht kluch".

von Max D. (max_d)


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Es gibt sehr preiswert hochleistungs LEDs mit 20/50/100 W.
Wenn man ein zimmer mit 2x50W Blau beleuchtet ist das verdammt hell und 
könnte reiche damit dein kumpel "richtig" sieht .....

von Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite


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Nimm doch einfach mal Sonnenlicht und ein Prisma und lass deinen Kumpel 
auf die seiner Meinung nach hellste Stelle auf der Leinwand zeigen.

von Patrick B. (patricck)


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ich finde die idee A garnicht schlecht. Ob jetzt trimmer, konstantstrom 
ist ja mal egal, aber wenn du relativ gleiche qualität bei den leds hast 
wäre das doch schonmal ne gute, sich kostentechnisch im rahmen haltende, 
möglichkeit! :)

Was mir noch einfallen würde wäre die destruktive interferenz mit ner 
mikrometerschraube und nem halbdurchlässigen spiegel à la michaelson 
ferometer, aber ist sehr viel aufwand und ich weiss auch nicht ob man 
dort bei verschiedenen Wellenlängen auf die grundwellenlängen zurück 
rechnen kann :/

von Albert M. (Firma: Bastler aus Mönchengladbach) (albertm) Benutzerseite


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Die billigste Lösung zur Messung der Lichtwellenlänge, wahrscheinlich 
für den Anwendungsfall mit hinreichender Genauigkeit, ist das 
Handspektroskop von Astromedia für ca. 8 Euro.

http://astromedia.eu/Bastelspass-der-Wissen-schafft/Das-Handspektroskop::132.html

http://astromedia.eu/images/product_images/popup_images/132_1.jpg

Kann angeblich auf 5 nm genau abgelesen werden.
Wie auch immer, für den Preis kann man nichts verkehrt machen und 
einfacher geht es bestimmt auch nicht.

Bei Astromedia gibt es auch günstige Beugungsgitterfolie.

Noch ein interessanter Link:

http://www.lehrer-online.de/eigenbau-spektrometer-mit-digicam.php?show_complete_article=1&sid=77234957271126160727730483048390

von Wolfgang (Gast)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> b) die tatsächliche Farbe im Gehirn entsteht, da ja auch das Auge nicht
> jede beliebige Wellenlänge wahrnehmen kann, sondern wieder nur
> Rezeptoren für 3 ausgewählte Wellenlängen hat, ...
Das Auge kann im Bereich sichtbaren Bereich des Spektrums jede 
Wellenlänge wahrnehmen, wiel die Rezeptoren nicht bei 3 ausgewählten 
Wellenlängen arbeiten, sondern in überlappenden Bereichen das Licht in 
Signale ans Gehirn umwandeln. Ich hab noch kein "Glüh-"Spektrum mit 
Wahrnehmungslöchern gesehen.

von rumpel (Gast)


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wer sich noch an CD erinnert, und allenfalls sogar noch so eine 
rumliegen hat, kamm sie als Gitter zur bestrimung der Wellenlaenge 
verwenden.

von Frank (Gast)


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Das Farbensehen im menschlichen Auge beruht auf den farbempfildlichen 
Sinneszellen in der Netzhaut, den sog. "Zapfen". Davon hat der Mensch 
(!) drei verschiedene Sorten, die eben für Rot, Grün und Blau empfidlich 
sind. Daher rührt auch das RGB-System in der Technik, denn das ist keine 
Physik, sondern Physiologie.

Die drei Arten von Zapfen haben Wellenlängen, bei denen sie die höchste 
Empfindlichkeit besitzen, die sog. "Primärvalenzen". Die liegen lt. 
Wikipedia bei:

    700,0 nm als rote Primärvalenz R
    546,1 nm als grüne Primärvalenz G
    435,8 nm als blaue Primärvalenz B

Wenn dein Freund - so bedauerlich das ist - seine Sehschwäche "nur" 
einer Krankheit verdankt und nicht noch zusätzlich eine Mutation hat, 
dann wird wohl Licht mit 435 nm das Beste für ihn sein, da muss man nich 
tlange "forschen". Also besorg' passende LEDs ...

von Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite


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Sammeln wie gerade Billig-Vorschläge? Dann hätte ich auch noch einen: 
Glasscherbe von einem kaputten Bierglas. x SCNR x

von Stefan (Gast)


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230V Halogen Lampen kann man prima dimmen. mit der Helligkeit ändert 
sich auch die Wellenlänge (entsprechend der Temperatur).

von walter (Gast)


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Hallo zusammen,

hier gibts gute LEE Filterfolien:

http://www.zilz.de/farbfilter-folienmuster-c-291_1733.html

Eine Musterscene mit Weisslicht (Baustrahler) beleuchten.

Durch verschiedene Folien schauen. Bewerten lassen.
So nähert man sich den relevanten Farbbereichen hinreichend genau an.

Die Folien sind groß genug für Experimente.
Der Preis ist super.

bis dann

von Frank (Gast)


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Stefan schrieb:
> 230V Halogen Lampen kann man prima dimmen. mit der Helligkeit ändert
> sich auch die Wellenlänge (entsprechend der Temperatur).

Ja, aber nur so, dass immer weniger kurzwelliges Licht "mitspielt", ist 
halt ein Thermostrahler. Blau sitzt am kuzwelligen Ende des sichtbaren 
Bereiches ...

von Frank (Gast)


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rumpel schrieb:
> wer sich noch an CD erinnert, und allenfalls sogar noch so eine
> rumliegen hat, kamm sie als Gitter zur bestrimung der Wellenlaenge
> verwenden.

Unfug. Ok, die Rillung der CD wirkt al optisches Gitter und spaltet 
weisses Licht auf und man sieht, woraus es sich zusammensetzt. Aber was 
ist jetzt daran "Bestimmung" im Sinne von Messen?

von marvin m. (Gast)


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Hallo,

das Astromedia-Spektroskop kann ich weiterempfehlen - funktioniert 
einwandfrei, hätte ich nie gedacht. Ich habe es damals anhand einer 
Neon-Leuchtröhre und einem in Wikipedia veröffentlichten Spektrogramm 
sogar noch nachkalibriert.
Man sieht beim Hineinschauen das Spektrogramm der entsprechenden 
Lichtquelle, im Hintergrund ist eine Skala eingeblendet. Das ist mit 
Sicherheit die genaueste (bezahlbare) Methode, um LEDs nach ihrer 
Wellenlänge sortieren zu können.

von Rumpel (Gast)


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>rumpel schrieb:
>> wer sich noch an CD erinnert, und allenfalls sogar noch so eine
>> rumliegen hat, kamm sie als Gitter zur bestrimung der Wellenlaenge
>> verwenden.

>Unfug. Ok, die Rillung der CD wirkt al optisches Gitter und spaltet
>weisses Licht auf und man sieht, woraus es sich zusammensetzt. Aber was
>ist jetzt daran "Bestimmung" im Sinne von Messen?


Ich kann ein Gitter, oder eine CD als Spektrometer verwenden. Durch zwei 
bekannte Lichtquellen bestimmt man die Gitterkonstante, und mit der 
Gitterkonstante plus einer Referenzquelle, oder Winkel bestimmt man ein 
unbekanntes Spektrum.

von Albert M. (Firma: Bastler aus Mönchengladbach) (albertm) Benutzerseite


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Torsten C. schrieb:
> Sammeln wie gerade Billig-Vorschläge? Dann hätte ich auch noch einen:
> Glasscherbe von einem kaputten Bierglas. x SCNR x

Ausser dümmlichen Sprüchen hast Du wohl sonst nichts beizutragen?

von Patrick C. (pcrom)


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Oder such dir einer mit einem (Licht-)Spectrum Analyser. Oder schick 
deinen referenz-led zu einer der die verfuegung hat ueber so etwas.
Wo wohnst du ? Ich in NL aber nabei Aachen. Schick mir ein bericht wenn 
ich dich so aushelfen kann.

von Wolfgang (Gast)


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Frank schrieb:
> Die drei Arten von Zapfen haben Wellenlängen, bei denen sie die höchste
> Empfindlichkeit besitzen, die sog. "Primärvalenzen". Die liegen lt.
> Wikipedia bei:
>
>     700,0 nm als rote Primärvalenz R
>     546,1 nm als grüne Primärvalenz G
>     435,8 nm als blaue Primärvalenz B

Das sollte wohl schon ein arger Zufall sein, wenn die höchste 
Empfindlichkeit der M-Zapfen genau bei der Wellenlänge der grünen und 
die der S-Zapfen bei der blauen Quecksilberline läge. Die gewählten 
Wellenlängen sind lt. Wikipedia historischer Natur und entsprechen den 
Lichtquellen, die Wright und Guild als Vergleichsquellen zur Aufstellung 
der CIE-Normtafel verwendet haben.

von Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite


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SWLer schrieb:
> Um nun ein paar Stellen gescheit zu beleuchten, Aschenbecher,
> Lichtschalter, Knöppe der Stereoanlage und sowas, bräuchte ich die
> Lichtfarbe.

Das ist die Farbe des Lichtes, das sich aus den am hellsten 
wahrgenommenen Farben (Wellenlängen), also den am hellsten 
wahrgenommenen Stellen beim Blick durch ein Spektroskop ins Sonnenlicht 
ergibt.

Für Normalsichtige sieht alles gleich hell aus (ggf. mit LEE 
Filterfolien ^^ korrigieren, falls der subjektive Eindruck sonst nicht 
stimmt).

Albert M. schrieb:
> Ausser dümmlichen Sprüchen hast Du wohl sonst nichts beizutragen?

Das hatte ich oben schon geschrieben. Übersehen? Wozu man dafür LEDs 
braucht, habe ich nicht verstanden.

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