Lumen zu Millicandela-Rechner

Wie funktioniert der Lumen zu Millicandela-Rechner und wozu ist er nützlich

Der Lumen zu Millicandela-Rechner konvertiert Lichtstrom (Lumen, lm) in Lichtstärke (Millicandela, mcd) unter Berücksichtigung des Abstrahlwinkels. Während Lumen den gesamten Lichtstrom einer Lichtquelle beschreiben, gibt Candela beziehungsweise Millicandela an, wie stark das Licht in eine bestimmte Richtung konzentriert ist. Für kleine Anzeige-LEDs und Signalgeber ist Millicandela eine sinnvolle Einheit, weil sie präzise die wahrnehmbare Helligkeit entlang der Achse beschreibt.

Technisch basiert die Umrechnung auf dem Raumwinkel in Steradiant (sr). Für einen kugelförmigen Ausschnitt mit einem konischen Abstrahlwinkel θ wird der Raumwinkel berechnet als Ω = 2π (1 - cos(θ/2)). Anschließend gilt:

mcd = (lm ÷ Ω) × 1000

Dieser Rechner ist besonders nützlich für Elektronikingenieure, Designer von Display- und Status-LEDs sowie für Entwickler von Beleuchtungskomponenten, die mit sehr kleinen Lichtströmen arbeiten. Er hilft beim Vergleich von LED-Spezifikationen und bei der Auswahl geeigneter Bauteile zur Erreichung einer gewünschten Helligkeit in einer bestimmten Richtung.

Wie verwenden - Schritt für Schritt

1. Eingabe des Lichtstroms (Lumen): Tragen Sie den Lichtstrom in das Feld Lichtstrom (lm) ein. Beispiel: 0.2 oder 100.

2. Eingabe des Abstrahlwinkels (°): Geben Sie den Abstrahlwinkel in Grad an, z. B. 30 oder 60. Der Winkel beschreibt den vollen Kegel der Lichtverteilung.

3. Berechnen: Klicken Sie auf Berechnen. Der Rechner ermittelt zuerst den Raumwinkel Ω in Steradiant und rechnet dann den Wert in Millicandela um.

4. Ergebnis lesen: Das Ergebnis wird als Lichtstärke in mcd angezeigt. Nutzen Sie bei Bedarf die Funktion Löschen, um die Felder zurückzusetzen und neue Werte einzugeben.

Hinweis bei fehlenden Eingaben: Fülle alle erforderlichen Felder aus. Vergewissern Sie sich, dass die Werte sinnvoll sind, z. B. ein Abstrahlwinkel zwischen 0.1° und 360° sowie nicht-negative Lumenwerte.

Verwendete Formel

Die zugrundeliegende Formel lautet:

mcd = (Lumen ÷ Raumwinkel(θ)) × 1000

Wobei der Raumwinkel berechnet wird als:

Ω = 2π × (1 - cos(θ / 2))

θ ist der Abstrahlwinkel in Grad. Die Umrechnung von Lumen zu Candela ist lm ÷ Ω, und die Multiplikation mit 1000 wandelt Candela in Millicandela um (1 cd = 1000 mcd).

Beispiele praktische Anwendung

Im Folgenden finden Sie mehrere konkrete Rechenbeispiele, die typische Situationen abdecken. Die Rechnungen zeigen die Zwischenschritte und die gerundeten Endwerte.

Beispiel 1: 100 lm, Abstrahlwinkel 30°

• Berechnung des Raumwinkels: θ/2 = 15°, cos(15°) ≈ 0.9659258
• Ω = 2π × (1 - 0.9659258) ≈ 0.2141446 sr
• Candela: 100 lm ÷ 0.2141446 ≈ 467.03 cd
• Millicandela: 467.03 cd × 1000 ≈ 467032.18 mcd
• Interpretation: Ein sehr hoher mcd-Wert, typisch für fokussierte Lichtquellen mit hohem Lichtstrom.

Beispiel 2: 1 lm, Abstrahlwinkel 30°

• Ω ≈ 0.2141446 sr (wie oben)
• Candela: 1 lm ÷ 0.2141446 ≈ 4.67 cd
• Millicandela: 4.67 cd × 1000 ≈ 4670.32 mcd
• Interpretation: Selbst 1 lm in einem engen Kegel erzeugt eine deutlich wahrnehmbare Achsintensität.

Beispiel 3: 0.2 lm, Abstrahlwinkel 30°

• Ω ≈ 0.2141446 sr
• Candela: 0.2 lm ÷ 0.2141446 ≈ 0.93406 cd
• Millicandela: 0.93406 cd × 1000 ≈ 934.06 mcd
• Interpretation: Typische Größenordnung für Status-LEDs und kleine Anzeigelichter.

Beispiel 4: 0.05 lm, Abstrahlwinkel 60°

• θ/2 = 30°, cos(30°) ≈ 0.8660254
• Ω = 2π × (1 - 0.8660254) ≈ 0.8410687 sr
• Candela: 0.05 lm ÷ 0.8410687 ≈ 0.05946 cd
• Millicandela: 0.05946 cd × 1000 ≈ 59.46 mcd
• Interpretation: Niedrige mcd-Werte sind typisch für diffuse, schwache Signal-LEDs.

Konvertierungstabelle - Schnellreferenz

Lumen (lm)	Abstrahlwinkel (°)	Ungefährer Wert (mcd)
0.05	60	~59 mcd
0.2	30	~934 mcd
1	30	~4670 mcd
100	30	~467032 mcd

Typische Anwendungen und Verwendungshinweis

• Status-LEDs: Auswahl von Bauteilen mit der richtigen Achsintensität zur visuellen Wahrnehmung.
• Anzeige-LEDs: Bestimmung der Helligkeit in Anzeigen und Bedienelementen.
• Display-LEDs: Planung von Hintergrundbeleuchtungen und Segmentanzeigen.
• Helle LEDs: Vergleich unterschiedlicher Optiken und Linsen, um gewünschte Leuchtdichte zu erreichen.

Verwendungshinweis: Millicandela (mcd) ist ideal für die Spezifikation von schwachen LEDs und elektronischen Komponenten. Für allgemeine Beleuchtungsanwendungen ist die Verwendung von Candela (cd) oder Lumen oft sinnvoller. 1 Candela entspricht 1000 Millicandela.

Fazit - Vorteile des Lumen zu Millicandela-Rechners

Der Lumen zu Millicandela-Rechner vereinfacht die Umrechnung von Lichtstrom in gerichtete Lichtstärke und liefert schnell präzise Werte unter Berücksichtigung des Abstrahlwinkels. Vorteile auf einen Blick:

• Schnelle Abschätzung der Achsintensität für LED-Auswahl und Designentscheidungen.
• Genauere Vergleichbarkeit von Komponenten, besonders bei niedrigen Lichtströmen.
• Unterstützung für die Dimensionierung von Anzeigen, Signalgebern und kleinen Beleuchtungssystemen.
• Einfache Bedienung: Eingabefelder für Lichtstrom und Abstrahlwinkel, Ergebnis als mcd und Möglichkeit zum Zurücksetzen.

Nutzen Sie den Lumen zu Millicandela-Rechner, um fundierte Entscheidungen bei der Auswahl von LEDs und optischen Komponenten zu treffen. Bei Fragen zur Interpretation der Ergebnisse oder zur Anwendung in speziellen Projekten können Sie die Berechnungen als Grundlage für weitere Tests und Messungen verwenden.