Licht aus der Perspektive eines Physikers

Was wir Licht nennen, ist eine Energieform, die von einer Lichtquelle wie der Sonne oder einer Glühbirne ausgeht. Für den Physiker ist Licht eine elektromagnetische Wellenbewegung mit unterschiedlich langen Wellenlängen.

In täglichen Zahlen ist sichtbares Licht die Strahlung im Wellenlängenbereich von 380 bis 780 Nanometern. Strahlung mit einer kürzeren Wellenlänge wird als ultraviolettes (UV-Licht) bezeichnet und ist für das Auge unsichtbar, verleiht uns jedoch eine Bräune. Strahlung mit längerer Wellenlänge wird infrarotes (IR) Licht genannt. Die Infrarotstrahlung ist ebenfalls für das Auge unsichtbar, wird aber als Wärmestrahlung wahrgenommen. Die unterschiedlichen Wellenlängen der sichtbaren Strahlung repräsentieren unterschiedliche Farben. Es sind diese Farben, die wir in einem Regenbogen sehen können oder wenn das Licht durch ein Prisma geteilt wird.

Die Oberflächenstruktur eines Objekts führt dazu, dass bestimmte Wellenlängen reflektiert und andere absorbiert werden. Die reflektierten Wellenlängen erzeugen zusammen das Farberlebnis, das wir von einem Objekt wahrnehmen.

Es ist das Gehirn, das „sieht“

Erst wenn die Lichtstrahlung in den Nervenzellen der Netzhaut des Auges einen Impuls auslöst, entsteht unser Bild der Umwelt, und zwar im Gehirn. Dazu muss über die Augenlinse das Licht auf der Netzhaut gebündelt werden.

Ein Muskel ist für die Krümmung der Linse zuständig, und sorgt dafür, dass die Umwelt scharf wahrgenommen wird. Diese Fähigkeit nimmt mit zunehmendem Alter ab. Menschen über 40 kompensieren dies mit einer Lesebrille und einer besseren Beleuchtung.

Bei einem Neugeborenen ist die Linse vollständig transparent, aber mit zunehmendem Alter trübt sie ein. Auch aus diesem Grund braucht ein älteres Auge besseres Licht als ein jüngeres. Die Trübung bewirkt zudem, dass das Licht im Auge gestreut wird und die Empfindlichkeit gegenüber Blendung zunimmt.

Die Pupille ist die Öffnung, durch die das Auge Licht einlässt, sie weitet sich bei schlechten Lichtverhältnissen und zieht sich bei starkem Licht zusammen. Bei kurzem Betrachtungsabstand zieht sich die Pupille ebenfalls zusammen. Für Arbeiten in der Nähe des Auges ist daher mehr Licht erforderlich.

Die Netzhaut des Auges besteht aus Zapfen und Stäbchen. Die Zapfen sind für das Farbsehen verantwortlich und liegen dicht am gelben Fleck. Die Stäbchen haben eine hohe Lichtempfindlichkeit und werden bei geringer Lichtstärke aktiviert. Die Stäbchen registrieren die Grautöne des Lichts zwischen Schwarz und Weiß.

Eine ältere Person kann Blendung schlechter kompensieren als eine jüngere. Darüber hinaus ist es für das ältere Auge schwieriger, sich an unterschiedliche Lichtverhältnisse anzupassen. Wenn Sie im Dunkeln arbeiten, ist es daher wichtig, die Helligkeit der Instrumentenbeleuchtung u. Ä.  einstellen zu können.

Gute Beleuchtung – eine lohnende Investition

Bei der Gestaltung neuer Arbeitsplätze spielen technische Argumente häufig die Hauptrolle, während die Ergonomie nicht selten zu kurz kommt. Untersuchungen zeigen jedoch, dass eine gute Lichtergonomie in den meisten Fällen rentabel ist. Eine wichtige Maßnahme, um gute Produktionsergebnisse zu erzielen, ist die frühzeitige Berücksichtigung der Beleuchtung in einem Projekt. Eine gute Beleuchtung kann normalerweise mit einfachen Mitteln erreicht werden.

Präzisionsarbeiten und Arbeiten mit Objekten, die in Bewegung sind, erfordern viel Licht am richtigen Ort – zu viel oder falsch ausgerichtetes Licht führen jedoch zu Blendung und Kontrastproblemen. Blendung führt immer zu schlechterer Arbeitsleistung. Es gibt drei Typen von Blendung: Direktblendung, Reflexblendung und Kontrastblendung.

• Direktblendung
  Das Licht darf niemals das Auge direkt treffen. Wenn die eigentliche Lichtquelle sichtbar ist, liegt eine Direktblendung vor.
• Reflexblendung
  Eine Reflexblendung liegt vor, wenn das Licht einer Leuchte in Oberflächen innerhalb des Sichtfelds gespiegelt wird.
• Kontrastblendung
  Diese Art der Blendung tritt auf, wenn die Kontraste im Sichtfeld zu stark sind.
  Eine gute Faustregel ist, dass die Leuchtdichte im inneren Sichtfeld, in dem sich das Objekt befindet, dreimal höher sein sollte als dessen Umgebung, die wiederum dreimal heller als die Peripherie sein sollte. Übergänge zwischen Oberflächen mit einem Leuchtdichteverhältnis von 1:5 führen zu einer bedeutenden Verschlechterung des Sehvermögens, die einer Reduktion der Beleuchtungsstärke von 1000 auf 30 Lux entspricht. Die Adaption des Auges wird beeinträchtigt, was zu einer vorschnellen Ermüdung des Auges führt.

Richtige Farbwiedergabe

Die Zusammensetzung des Lichts ist für die richtige Farbwiedergabe wichtig. Tageslicht hat eine Farbwiedergabe, die wir als natürlich empfinden. Die Farbwiedergabe von LED-Beleuchtung mit hochwertigen LED-Chips ist mittlerweile ausgezeichnet und entspricht in der Qualität den klassischen Halogenlampen.

Individuelle Anpassung

Die Beleuchtungsstärke muss immer an die Art der Arbeit angepasst werden. Es kann nicht davon ausgegangen werden, dass bei zwei unterschiedlichen Arbeitsplätzen die Anforderungen an die Beleuchtung gleich sind. Das Einstellen eines Drehstahls erfordert beispielsweise eine Beleuchtungsstärke von 3000 Lux, während für gewöhnliche Büroarbeiten 1000 Lux ausreichen. Eine 60-W-Glühbirne verbreitet in einem Abstand von 40 cm 600 Lux.

Die Beleuchtung eines Arbeitsbereichs oder Arbeitsobjekts muss immer mit der allgemeinen Beleuchtung in einem Raum interagieren. Andererseits kann die Allgemeinbeleuchtung niemals die Arbeitsplatzbeleuchtung ersetzen, die an die Arbeitsaufgabe und den Einzelnen angepasst ist.

Eine gut gestaltete Spotbeleuchtung reduziert den Bedarf an starker und dominanter Allgemeinbeleuchtung, die dadurch gedämpft werden kann. Dies wirkt sich positiv auf die Raumatmosphäre aus und es ist weniger Stromleistung erforderlich.

Positive Effekte

Eine richtig gestaltete Arbeitsplatzbeleuchtung wirkt sich positiv auf Personal, Leistung, Fehlerrate und Energieverbrauch aus – allesamt wichtige Faktoren für jedes Unternehmen. So zu planen, dass die Grundvoraussetzungen für eine gute Arbeitsplatzbeleuchtung erfüllt werden, kann sich somit unterschiedliche Art auszahlen.