De stralingshoek (ook wel openingshoek of lichtbundel genoemd) van een (LED) lamp is de mate waarin het licht van een lichtbron gespreid wordt. Hieronder vijf voorbeelden van de stralingshoek van lampen:
Wat is de stralingshoek precies?
De stralingshoek is gedefinieerd als die hoek waar het licht nog maar 50% is van het punt waar het meeste licht komt. Meestal is dat het centrum van de lichtbundel, maar niet altijd. In de tekening hiernaast zie je dat bij de punten waar 50% staat vermeld. Maar . . . het getal van stralingshoek zegt niets over het gebied van het strooilicht. In het voorbeeld in de tekening is de stralingshoek 30 graden. Maar waar de lichtsterkte tot 0 % is gedaald is helemaal niet af te leiden uit de stralingshoek. Die 0% kan zijn bereikt bij 40 graden, maar het zou ook bij 150 graden kunnen zijn.
Menselijke perceptie van lichtsterkte
Wij mensen hebben hele speciale ogen. We hebben lichtsensoren (staafjes) die heel goed werken bij zeer weinig licht (b.v. bij maanlicht), maar die niet goed zijn in kleuren. Andere lichtsensoren (kegeltjes) zijn geschikt voor veel licht en kunnen ook veel kleuren onderscheiden, maar tegelijk zijn we niet even gevoelig voor alle kleuren. Ook kunnen we goed omgaan met extreem grote helderheidsverschillen van wel 1.000.000.000 keer, welke camera kan dat? Maar ons oog kan dat niet meteen, het heeft maximaal 30 minuten nodig om dat verschil te overbruggen. Stap van een zonnige ruimte in een erg donkere kamer en je ervaart gewoon dat het een tijdje duurt voordat ons oog zich aan heeft gepast aan het andere lichtniveau.
We zijn ook slecht in lichtsterktes vergelijken. Als bv. een lamp nog maar 10% van de hoeveelheid licht geeft, ervaren we dat als nog steeds 32 % lichthoeveelheid. Dus als bij een bepaalde stralingshoek de lichthoeveelheid is gedaald tot 10%, ervaren we dat het slechts gedaald is naar 32% en bij een daling naar nog maar 1%, ervaren we dat als nog 10% lichthoeveelheid, raar maar waar. Dat laat goed zien hoe perfect ons oog is ingericht om onder heel veel lichtomstandigheden toch goed te zien. Hierdoor worden we betreft de stralingshoek (openingshoek) op het foute been gezet, we ervaren de opgegeven stralingshoek heel anders dan de meetapparatuur. Het is dus niet dat de meting (of fabrieksopgave) fout is, maar beide methoden gebruiken andere instrumenten en schaalverdelingen (oog, meter).
Meting stralingshoek
Hang een lamp op in een volledig donkere kamer. Zoek met de lichtmeter de plek waar het meeste licht op schijnt. Kantel dan de lamp steeds weer een stukje verder en meet de lichthoeveelheid op exact dezelfde plek. En dat moet je doen in allerlei richtingen! Dat is dus effe wat werk!
Hiernaast zie je het resultaat van zo'n meting. Deze is uitgevoerd door Olino.org en daarbij is onze GU10 8 watt lamp met een stralingshoek van 16 graden gemeten.
Wat zien we nu eigenlijk hier?
Op de verticale as zien we de relatieve lichtsterkte t.o.v. het maximale niveau (1.0). De schaalverdeling loopt steeds met een factor 0,1 op, tot het maximum van 1. Op de horizontale schaal zie je steeds de kantelhoek van de lamp. De LED lamp is steeds weer 1 graad verder gekanteld en het lichtniveau is weer gemeten. Dan gaan we op de verticale as kijken waar staat 0,5. Dat is het punt waar het licht nog maar 50% is van het maximale lichtniveau. Dan trekken we een lijntje horizontaal totdat we tegen een zwarte verticale lijn komen, vanaf dat punt gaan we dan naar beneden. In deze grafiek komen we dan op de horizontale as uit bij 8 graden. De LED lamp is dan 8 graden gekanteld, waarbij dus het lichtniveau nog maar 50% is. Voor de stralingshoek moet de lamp ook precies de andere kant op gekanteld worden. Dan komen bij deze meeting uit bij een stralingshoek van 16 graden.
En nu wordt het nog ingewikkelder, als het lichtniveau nog maar 50% is, gemeten met een licht meter, dan ervaren wij het lichtniveau nog als ongeveer 75%. Dit verschil wordt veroorzaakt door het non-lineaire karakter van ons oog.
Maar de stralingshoek op zich is niet zo heel belangrijk. Het gaat er natuurlijk over wat de diameter is van de lichtcirkel op een bepaalde afstand!
Op de tabel rechts kun je aflezen hoe groot de diameter van de lichtcirkel is op een bepaalde afstand. Onder de kolom gemarkeerd met een m. zie je de afstand van de lamp tot een object. Onder de kolom C0-180 zie je de diameter van de lichtcirkel, waar dus de lichtsterkte nog maar de helft is van die in het midden.
Op een afstand van 1 meter heeft de cirkel een doorsnede van 0,3 meter en op een afstand van 2 meter is de doorsnede 0,5 meter. En dat dus bij de lamp met een stralingshoek van 16 graden.
Hierboven de grafiek van de grootte van de diameter van de lichtkegel bij de GU10 8 watt lamp met een stralingshoek van 16 graden op verschillende afstanden.
 |
 |
|
|
Dit is de grafiek van deze lamp: LED Lamp 12V, 3W, Warmwit, MR11, dimbaar. De lamp heeft een stralingshoek van 35 graden. |
Dit is de grafiek van een lamp met een stralingshoek van 49 graden. Wat opvalt is dat op 1 meter afstand de lichthoeveelheid op een oppervlak 707 Lux is en op 4 meter afstand is het nog maar 44 Lux. |