Lichtquellen – Vorteile der LED
Die Lichtquelle bei der Farbmessung:
Ein einheitliches Erscheinungsbild ist für eine Vielzahl von Produkten unerlässlich. Die Farbe eines Produktes ist ein wichtiges Qualitätskriterium und muss deshalb wiederholgenau kontrolliert werden.
Der bloße Vergleich mit dem menschlichen Auge ist – wie der Geschmack oder der Geruch – subjektiv. Durch die spektrale Farbmessung wird die subjektive Wahrnehmung durch einen objektiven Messwert ersetzt.
Folgende Faktoren sind für die spektrale Farbmessung einer Probe erforderlich:
- Die Lichtquelle, eine kontrollierbare Beleuchtung der Probe
- Der Beobachter, eine standardisierte Betrachtungsmethode zur Messung des reflektierten Lichtes
Historie über die Entwicklung der Lichtquelle bei der Farbmessung:
Halogenglühlampen
Die ersten Farbmessgeräte benutzten Glühlampen zur Beleuchtung der Probe.
Xenonlicht
Die zweite Generation nutzte zum Beleuchten der Probe ein ionisiertes Gas.
LED (Licht emittierende Diode)
In Farbmessgeräten der neuesten Generation werden Hochleistungs-LED´s als Lichtquelle eingesetzt.
Halogenglühlampen
Die erste künstliche Glühlampe wurde 1880 von Thomas Alva Edison entwickelt. Elektrizität wird durch einen Glühfaden geleitet, der durch den erzeugten Widerstand zu Glühen beginnt. Somit produzieren Halogenglühlampen zwar Licht, aber auch viel Wärme. Ein Spektrum für die Farbmessung sollte idealerweise weiß sein, damit die erzeugte Energie gleichmäßig über die visuelle Distanz übermittelt werden kann. Das erzeugte Glühlicht deckt zwar den sichtbaren Bereich ab, strahlt jedoch hauptsächlich im Rot- und Infrarotbereich Licht aus.
Vor & Nachteile:
Der größte Nachteil an dieser Technik ist die begrenzte Lebensdauer und die Veränderung der Lichtfarbe bei zunehmender Alterung der Glühlampe. Beides kann die Absolutgenauigkeit des Messwertes stark beeinträchtigen.
Xenonlicht – Gasentladungslampen
Die 1989 entwickelten Gasentladungslampen erzeugen Licht durch die Verbindung von Elektrizität und ionisiertem Gas, Xenon. Die Gasentladungslampen haben somit im direkten Vergleich zur Glühbirne eine höhere Lebensdauer. Sie erzeugen ein helleres und bläuliches Licht, welches zur Messung von Farben sehr gut geeignet ist.
Die Lichtleistung variiert von Blitz zu Blitz leicht, sodass eine Überwachung der Daten notwendig ist. Ultraviolette Anteile können nur mit Filtern gesteuert werden.
Vor & Nachteile:
Schwankende Lichtausbeute – begrenzte Lebensdauer – hohe Ersatzkosten – schlechte Umweltverträglichkeit – hohe Entsorgungskosten
LED Lichttechnik – Die ideale Lichtquelle?
Vor über 100 Jahren wurden die ersten Dioden zur Nachbildung eines Lichtspektrums entwickelt. Ihren ersten Einsatz in elektrischen Geräten hatten sie zum Beispiel beim Anzeigen einer elektrischen Fehlfunktion. Erst nachdem es möglich war die Strommenge zu erhöhen und es neue Farbvarianten gab, wurden LED’s auch als Lichtquelle genutzt. In der Farbmesstechnik weisen LED’s, gegenüber ihren Vorgängern, eine Reihe von Vorteilen auf.
Vor & Nachteile:
Sehr lange Lebensdauer – Variable Remissionsspektren einschließlich des UV-Anteils – klein und kompakt – hohe Wiederholgenauigkeit – robust – keine Veränderung der Spektralwerte über die Laufzeit, ermöglicht hohe Wiederholgenauigkeit
