Verklarende woordenlijst van optische grootheden

Wat een golflengte is, hoe een spectrum wordt beschreven en welke karakteristieke waarden daaruit voortkomen.

Golflengte (λ) in nm

De golflengte is de afstand tussen twee opeenvolgende identieke fasen van een golf, gemeten in nanometers. Ze is via λ = c/ν verbonden met de frequentie en bepaalt wat de straling doet: een UV-C-golflengte rond 254 nm inactiveert micro-organismen, 365 nm wekt fluorescentie op, 395 nm hardt coatings uit. De indeling in UV-C, UV-B, UV-A, zichtbaar licht en infrarood volgt DIN/ISO 20473.

Niet te verwarren met: Een golflengte alleen beschrijft geen bron. Een "365 nm LED" straalt over een band van ongeveer 10 nm breed; alleen piekgolflengte, zwaartepuntgolflengte en volledige breedte bij half maximum samen beschrijven deze.

Vastgelegd in: DIN/ISO 20473 · DIN 5031-7

Optische straling omvat UV-C, zichtbaar licht en infrarood. De grenzen bij 280, 315 en 400 nm volgen DIN/ISO 20473.

Frequentie (ν) in Hz

De frequentie geeft aan hoeveel golfcycli per seconde een punt passeren. In vacuüm geldt ν = c/λ met c = 299.792.458 m/s. Zichtbaar licht ligt rond 400 tot 790 THz, UV-C rond 1200 THz. In tegenstelling tot de golflengte verandert de frequentie niet wanneer de straling een ander medium binnentreedt.

Niet te verwarren met: In de optische metrologie wordt bijna altijd de golflengte opgegeven. De frequentie komt aan de orde waar de energie van een foton nodig is: E = h·ν.

Vastgelegd in: DIN 5031-1

Golfgetal (ṽ) in cm⁻¹

Het golfgetal is het aantal golflengtes per centimeter: ṽ = 1/λ. Een golflengte van 250 nm komt overeen met 40.000 cm⁻¹. Omdat het golfgetal proportioneel is met de fotonenergie, worden trillings- en moleculaire spectra weergegeven in cm⁻¹.

Niet te verwarren met: Golfgetallen zijn ongebruikelijk in UV- en lichtmetrologie; ze komen voor bij het overnemen van gegevens uit IR- en Raman-spectroscopie.

Vastgelegd in: DIN 5031-1

Fotonenergie (E_p) in eV

De fotonenergie volgt uit E = h·ν = h·c/λ. In de praktijk geldt E[eV] ≈ 1239,84 / λ[nm]. Een foton bij 254 nm draagt 4,88 eV, een foton bij 365 nm 3,40 eV, een foton bij 550 nm slechts 2,25 eV. Omdat typische C–C-bindingen bij 3,6 eV en C–H-bindingen bij 4,3 eV liggen, werkt UV-C fotochemisch waar zichtbaar licht niets doet.

Niet te verwarren met: De fotonenergie zegt of een reactie überhaupt mogelijk is – niet hoe snel deze verloopt. Dat is de taak van het aantal fotonen, dus de fotonenflux.

Vastgelegd in: DIN 5031-1

Hoe korter de golflengte, hoe meer energie een foton draagt. Alleen onder ongeveer 290 nm is dit voldoende om C–H-bindingen te verbreken.

Spectrale verdeling (S(λ)) in W/(m²·nm)

De spectrale verdeling S(λ) geeft aan hoe de straling van een bron over de golflengte is verdeeld. Ze wordt ofwel absoluut gegeven, dan is het de spectrale bestralingssterkte in W/(m²·nm), ofwel genormaliseerd ten opzichte van het maximum. Elke afgeleide grootheid komt voort uit S(λ) door integratie en weging: bestralingssterkte door integratie, verlichtingssterkte door weging met V(λ), kleurpunt door weging met de kleurafstemmingsfuncties, effectieve bestralingssterkte door weging met een actiespectrum.

Niet te verwarren met: Een breedband-radiometer levert één getal, een spectroradiometer de volledige verdeling. Zodra bronnen van verschillende technologieën worden vergeleken of het spectrum door veroudering verschuift, is er geen weg om S(λ) heen.

Vastgelegd in: DIN 5031-1 · CIE 015

De spectrale verdeling is het startpunt: geïntegreerd geeft ze de bestralingssterkte, gewogen met V(λ) de verlichtingssterkte, met de kleurafstemmingsfuncties het kleurpunt, met s(λ) de effectieve bestralingssterkte.

Spectrale bestralingssterkte (E_λ) in W/(m²·nm)

De spectrale bestralingssterkte is de verhouding tussen de bestralingssterkte in een smal golflengte-interval en de breedte van dat interval. Het is de absolute vorm van de spectrale verdeling. Integratie over een golflengtebereik geeft de bestralingssterkte van dat bereik: E = ∫ E_λ dλ.

Niet te verwarren met: De numerieke waarde hangt af van de eenheid van het interval. 1 W/(m²·nm) is gelijk aan 1000 W/(m²·µm) – de meest voorkomende factor-1000-fout bij het overnemen van externe datasheets.

Vastgelegd in: DIN 5031-1 · CIE 015

Spectrale stralingsdichtheid (L_λ) in W/(m²·sr·nm)

De spectrale stralingsdichtheid beschrijft hoeveel vermogen een oppervlak uitstraalt per ruimtehoek en per golflengte-interval. Het is de grootheid waarin integrerende bollen als stralingsdichtheidsnormalen worden gekalibreerd, en de basis voor de beoordeling van uitgebreide bronnen volgens IEC 62471.

Niet te verwarren met: In tegenstelling tot de spectrale bestralingssterkte is ze onafhankelijk van de afstand – ze beschrijft de bron, niet de ontvanger.

Vastgelegd in: DIN 5031-1 · IEC 62471

Piekgolflengte (λ_p) in nm

De piekgolflengte is de golflengte van de hoogste spectrale bestralingssterkte. Ze is eenvoudig af te lezen en daarom de gebruikelijke typeaanduiding van UV-LED's. Ze verschuift met de junctietemperatuur en de aanstuurstroom: bij UV-LED's is 1 tot 3 nm over het toegestane temperatuurbereik gangbaar.

Niet te verwarren met: Bij asymmetrische of meerpiekige spectra zegt de piekgolflengte weinig over het effect. De zwaartepuntgolflengte is daar de eerlijkere waarde – en voor de kleurindruk de dominante golflengte.

Vastgelegd in: DIN 5031-1 · CIE 127

Piek-, zwaartepunt- en dominante golflengte van dezelfde groene LED: drie getallen, drie verschillende waarden. De volledige breedte bij half maximum meet de breedte van het spectrum op halve hoogte.

Zwaartepuntgolflengte (λ_c) in nm

De zwaartepuntgolflengte is de gemiddelde golflengte gewogen met de spectrale bestralingssterkte: λ_c = ∫λ·E_λdλ / ∫E_λdλ. Bij UV-LED's ligt ze doorgaans enkele nanometers boven de piekgolflengte, omdat de langgolvige flank langzamer uitdooft.

Niet te verwarren met: Wie metingen van twee instrumenten vergelijkt, moet controleren welke van de twee waarden het datasheet opgeeft – de verwisseling verklaart veel schijnbare afwijkingen.

Vastgelegd in: CIE 127

Volledige breedte bij half maximum (Δλ) in nm

De volledige breedte bij half maximum is de afstand tussen de twee golflengtes waarbij de spectrale bestralingssterkte tot de helft van het maximum is gedaald. UV-LED's liggen doorgaans tussen 9 en 15 nm, lasers ver daaronder, middendruk- en xenonbronnen ver daarboven.

Niet te verwarren met: De volledige breedte bij half maximum van een bron mag niet worden verward met de spectrale resolutie van een instrument – het instrument verbreedt smalle lijnen door zijn eigen bandbreedte.

Vastgelegd in: CIE 127

Straling energetisch beoordeeld, ongeacht of het oog deze kan waarnemen – de basis van elke UV-meting.

Stralingsflux (Φ_e) in W

Stralingsflux, ook wel stralingsvermogen genoemd, is de totale hoeveelheid energie die een bron per tijdseenheid in alle richtingen uitstraalt. Deze wordt gemeten in een integrerende bol. Een gloeilamp van 60 watt geeft ongeveer 57 W af als stralingsflux, verdeeld over het zichtbare en infrarode spectrum.

Niet te verwarren met: Stralingsflux is niet het elektrische opgenomen vermogen. Daartussen ligt het elektro-optische rendement, dat bij UV-LED's afhankelijk van de golflengte van enkele tot enkele tientallen procenten kan bedragen.

Vastgelegd in: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

Dezelfde straling, vier referenties: totaal (Φ), per ruimtehoek (I), per ontvangeroppervlak (E) en per ruimtehoek en geprojecteerd bronoppervlak (L).

Stralingsintensiteit (I_e) in W/sr

Stralingsintensiteit is het quotiënt van de in een bepaalde richting uitgestraalde stralingsflux en het ruimtehoekelement. Een LED met een stralingsflux van 1 W uitgestraald in 0,1 sr bereikt 10 W/sr. Stralingsintensiteit beschrijft dus de richtingsverdeling die in stralingspatroondiagrammen wordt weergegeven.

Niet te verwarren met: Bestralingssterkte volgt uit stralingsintensiteit alleen via de kwadratenwet E = I/r² – en dat geldt alleen voorbij de fotometrische grensafstand.

Vastgelegd in: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

Bestralingssterkte (E_e) in W/m²

Bestralingssterkte is het quotiënt van het invallende stralingsvermogen op een oppervlakte-element en de grootte van dat element. Het is de centrale procesgrootheid van elke UV-toepassing en wordt gemeten met een radiometer. Op een heldere dag bereikt de zon op het aardoppervlak ongeveer 1000 W/m².

Niet te verwarren met: Bestralingssterkte is een ontvangergrootheid en is afhankelijk van de afstand; stralingsdichtheid is een brongrootheid en is dat niet. In datasheets wordt de bestralingssterkte vaak zonder afstand opgegeven – zonder deze informatie is het cijfer waardeloos.

Vastgelegd in: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

Stralingsdichtheid (L_e) in W/(m²·sr)

Stralingsdichtheid is het quotiënt van de uitgestraalde stralingsflux en het product van oppervlakte-element en ruimtehoek. Het beschrijft wat een bron per oppervlak en ruimtehoek uitstraalt en blijft constant naarmate men zich van de bron verwijdert. Voor de beoordeling van uitgebreide bronnen volgens IEC 62471 is dit de doorslaggevende grootheid.

Niet te verwarren met: Voor het vrijgeven van een proces telt de bestralingssterkte op het werkpunt; voor de risicobeoordeling van uitgebreide bronnen is dat de stralingsdichtheid. Beide grootheden beantwoorden verschillende vragen.

Vastgelegd in: DIN 5031-1 · IEC 62471

Stralingsexpositie (dosis) (H_e) in J/m²

Stralingsexpositie is de tijdsintegraal van de bestralingssterkte. Bij constante bestralingssterkte geldt H = E · t. Het is de grootheid die het succes van een UV-proces bepaalt: uitharding, desinfectie en veroudering zijn dosisprocessen. De bestralingssterkte bepaalt alleen hoe snel de dosis wordt bereikt.

Niet te verwarren met: Een tijd alleen is geen bewijs. Beide grootheden – bestralingssterkte en dosis – horen afzonderlijk in de documentatie thuis, omdat een verouderde lamp bij dezelfde tijd een lagere dosis levert.

Vastgelegd in: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

De dosis is het gebied onder de bestralingssterkte in de tijd. Een verouderde lamp heeft langer nodig voor dezelfde dosis.

Stralingsenergie (Q_e) in J

Stralingsenergie is de tijdsintegraal van de stralingsflux: Q = ∫Φ dt. Het is de basisgrootheid waaruit de overige radiometrische grootheden volgen door verwijzing naar tijd, oppervlak en ruimtehoek. Voor flitslampen en gepulste systemen is dit het natuurlijke kengetal per puls.

Niet te verwarren met: Stralingsenergie beschrijft de bron als geheel, terwijl stralingsexpositie beschrijft wat op een bepaald oppervlak aankomt.

Vastgelegd in: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

Fluentie en fluentiesnelheid (H₀, E₀) in J/m², W/m²

Fluentiesnelheid is het stralingsvermogen per dwarsdoorsnede, gerelateerd aan een kleine bol; fluentie is de tijdsintegraal hiervan. In tegenstelling tot stralingsexpositie, die betrekking heeft op een plat oppervlak en schuin invallende straling met de cosinus weegt, telt hier straling uit alle richtingen volledig mee. Bij UV-desinfectie is fluentie de fysisch correcte dosisgrootheid voor een micro-organisme in water.

Niet te verwarren met: In een gericht stralingsveld komen fluentie en stralingsexpositie overeen; in een diffuus veld kan de fluentie aanzienlijk groter zijn dan de op een vlak gemeten expositie.

Vastgelegd in: DVGW W 294 · DIN 19294

Een plat oppervlak weegt schuine straling met de cosinus, een kleine bol ontvangt deze volledig uit alle richtingen. In het diffuse veld van een waterreactor is de fluentie daarom groter dan de stralingsexpositie.

Dezelfde grootheden gewogen met de lichtgevoeligheidsfunctie van het oog V(λ): lumen, lux, candela.

Lichtstroom (Φ_v) in lm

Lichtstroom is het stralingsvermogen gewogen met de lichtgevoeligheidsfunctie V(λ), gemeten in lumen. Ze omvat alle richtingen en is daarom de maat voor de totale helderheid van een lichtbron. Een gloeilamp van 60 watt levert ongeveer 900 lm; een LED-lamp met dezelfde helderheid heeft ongeveer 10 W nodig.

Niet te verwarren met: Voor UV-straling is lichtstroom betekenisloos: V(λ) is nul onder 380 nm. Een UV-bron heeft ongeacht haar vermogen nul lumen.

Genormeerd door: DIN 5031-3 · ISO 80000-7

Lichtsterkte (I_v) in cd

Lichtsterkte is het quotiënt van de in één richting uitgestraalde lichtstroom en het ruimtehoekelement. Ze wordt gemeten in candela, de SI-basiseenheid van de fotometrie. Een krachtige zaklamp bereikt 1000 cd langs de bundel.

Niet te verwarren met: Candela beschrijft één richting, lumen de gehele bron. Een lamp met een hoge candelawaarde kan weinig lumen hebben als ze sterk gebundeld is.

Genormeerd door: DIN 5031-3 · ISO 80000-7

Verlichtingssterkte (E_v) in lx

Verlichtingssterkte is het quotiënt van de invallende lichtstroom en het oppervlak, gemeten in lux. Ze is het fotometrische equivalent van bestralingssterkte. In kantoren wordt ongeveer 500 lx aanbevolen; buiten wordt op een zonnige dag 100.000 lx bereikt.

Niet te verwarren met: Lux kan in het algemeen niet worden omgerekend naar W/m². De factor hangt af van het spectrum – de omrekening is alleen toelaatbaar voor een bekende bron met een gemeten spectrale verdeling.

Genormeerd door: DIN 5031-3 · DIN EN 12464-1

Luminantie (L_v) in cd/m²

Luminantie is het quotiënt van de uitgestraalde lichtstroom en het product van oppervlakte-element en ruimtehoek. Het is de enige fotometrische grootheid die rechtstreeks overeenkomt met de helderheidsindruk, en ze is onafhankelijk van de afstand. Een computerscherm ligt doorgaans bij 300 cd/m².

Niet te verwarren met: Luminantiemetingen zijn afhankelijk van de meetveldhoek: een te grote spot middelt de achtergrond mee en geeft een te lage waarde.

Genormeerd door: DIN 5031-3 · ISO 80000-7

Lichtexpositie (H_v) in lx·s

Lichtexpositie is de tijdintegraal van de verlichtingssterkte en dus het fotometrische equivalent van stralingsexpositie. Ze speelt een rol overal waar een lichtgeïnduceerde verandering cumulatief is: bij farmaceutische fotostabiliteitstests, bij museumverlichting en bij het verbleken van kleuren.

Niet te verwarren met: ICH Q1B vereist bovendien een UV-dosis van minstens 200 W·h/m² in het nabije UV – de lux·h alleen zijn niet voldoende.

Genormeerd door: DIN 5031-3 · ICH Q1B

Lichtopbrengst (η) in lm/W

Lichtopbrengst is het quotiënt van lichtstroom en opgenomen elektrisch vermogen. Gloeilampen bereiken ongeveer 15 lm/W, TL-lampen 60 tot 100 lm/W, witte LED's tegenwoordig meer dan 150 lm/W. De theoretische bovengrens bedraagt 683 lm/W voor monochromatische straling bij 555 nm.

Niet te verwarren met: De lichtopbrengst van een lamp verwijst naar elektrisch vermogen, de lichtopbrengst van straling naar stralingsflux – twee verschillende getallen met dezelfde eenheid.

Genormeerd door: DIN 5031-3

Lichtgevoeligheidsfunctie (V(λ))

V(λ) beschrijft de spectrale gevoeligheid van het oog bij fotopisch zien. Ze piekt bij 555 nm, daalt tot bijna nul bij 380 en 780 nm en wordt sinds 1924 door de CIE gedefinieerd. V′(λ) geldt voor scotopisch zien met zijn maximum bij 507 nm. Elke fotometrische grootheid is de met V(λ) gewogen versie van haar radiometrische tegenhanger.

Niet te verwarren met: Hoe nauwkeurig een luxmeter V(λ) benadert, wordt beschreven door de spectrale mismatch f₁′. Bij LED-licht heeft een slechte overeenkomst een sterker effect dan bij gloeilamplicht.

Genormeerd door: CIE 018 · DIN 5031-3

Fotometrische grootheden wegen straling met de lichtgevoeligheid van het oog. Onder 380 nm is V(λ) nul – een UV-bron heeft daarom praktisch geen lichtstroom, en een luxmeter meet geen UV.

Constante van de lichtopbrengst (K_m) in lm/W

K_m = 683 lm/W is de omrekeningsfactor tussen stralingsvermogen en lichtstroom bij het maximum van de lichtgevoeligheidsfunctie bij 555 nm. Lichtstroom volgt uit Φ_v = K_m · ∫Φ_e,λ·V(λ)dλ. Sinds de SI-herziening van 2019 wordt de candela via deze numerieke waarde gedefinieerd.

Niet te verwarren met: 683 lm/W geldt uitsluitend bij 555 nm. Voor elke reële bron is de omrekeningsfactor lager, en ze hangt af van het spectrum.

Genormeerd door: SI-Einheitensystem · CIE 018

Fotometrische grensafstand (r_min) in m

De fotometrische grensafstand is de minimale afstand waarboven de fout van de omgekeerde-kwadratenwet onder een gedefinieerde grens blijft. Als vuistregel geldt vijf tot tien keer de grootste lichtende afmeting; voor een foutgrens van 1 % is dat tien keer. Onder die afstand is de bron geen puntbron meer.

Niet te verwarren met: Binnen de grensafstand – vlak onder een UV-LED-array of een vlakke armatuur – neemt de bestralingssterkte veel langzamer af dan 1/r². De omgekeerde-kwadratenwet daar toepassen is aanzienlijk onjuist.

Genormeerd door: DIN 5032-1

Chromaticiteit, kleurtemperatuur, kleurweergave – wat een spectroradiometer zegt over de kleur van een lichtbron.

Tristimuluswaarden (X, Y, Z)

De tristimuluswaarden ontstaan door de spectrale verdeling te wegen met de drie kleurmengfuncties x̄(λ), ȳ(λ) en z̄(λ) en te integreren: X = k·∫S(λ)·x̄(λ)dλ, analoog voor Y en Z. Y is zo gedefinieerd dat het met de helderheid overeenkomt – bij lichtbronnen is Y proportioneel met de verlichtingssterkte. Elke andere colorimetrische grootheid is een omrekening uit X, Y en Z.

Niet verwarren met: Twee spectra met identieke tristimuluswaarden zien er gelijk uit, hoewel ze fysisch verschillen – dat is metamerie. Daarom is de chromaticiteit alleen niet genoeg om een lichtbron te beoordelen; de kleurweergave hoort daarbij.

Geregeld in: CIE 015 · DIN 5033-2

Normwaarnemer (2° en 10°) (CIE 1931 / CIE 1964)

De 2°-normwaarnemer (CIE 1931) beschrijft het kleurenzien in een gezichtsveld van twee graden, zoals bij het bekijken van een klein oppervlak op normale afstand. De 10°-normwaarnemer (CIE 1964) geldt voor grotere velden en beschrijft uitgestrekte oppervlakken beter. Beide geven voor hetzelfde spectrum iets verschillende chromaticiteiten; het verschil is het grootst bij smalbandige led-spectra.

Niet verwarren met: Chromaticiteiten, kleurtemperaturen en kleurverschillen van verschillende waarnemers mogen niet worden vergeleken. Welke is gebruikt, hoort in elk meetrapport te staan.

Geregeld in: CIE 015 · DIN 5033-2 · ISO/CIE 11664-1

De 2°-waarnemer (CIE 1931) geldt voor kleine velden, de 10°-waarnemer (CIE 1964) voor grote. Kleurwaarden zijn alleen vergelijkbaar als de waarnemer is vermeld.

Kleurcoördinaten (x, y)

Kleurcoördinaten ontstaan door de tristimuluswaarden op hun som te normeren: x = X/(X+Y+Z), y = Y/(X+Y+Z). Het paar beschrijft de chromaticiteit onafhankelijk van de helderheid en wordt uitgezet in het hoefijzervormige kleurendriehoekdiagram. Witpunten liggen rond x = 0,33, y = 0,33.

Niet verwarren met: Het kleurendiagram is niet perceptueel uniform: in het groene gebied betekent dezelfde geometrische afstand een veel kleiner waargenomen verschil dan in het blauwe. Voor afstandsbeoordelingen moeten u′v′ of CIELAB worden gebruikt.

Geregeld in: CIE 015 · DIN 5033-3

Het x, y-kleurendiagram en het u′, v′-UCS-diagram tonen dezelfde kleuren. In u′, v′ komen gelijke afstanden beter overeen met gelijke waargenomen kleurverschillen.

CIE 1960 UCS-chromaticiteit (u, v)

Het CIE 1960 UCS-diagram volgt uit de transformatie u = 4X/(X+15Y+3Z) en v = 6Y/(X+15Y+3Z). Het werd in 1976 door u′v′ vervangen, maar is nog steeds nodig: de gecorreleerde kleurtemperatuur en de afstand Δuv tot de planckse kromme zijn tot op vandaag in dit diagram gedefinieerd.

Niet verwarren met: u is in beide diagrammen identiek, v niet: v′ = 1,5·v. Het verwisselen van de waarden geeft een verkeerde kleurtemperatuur.

Geregeld in: CIE 015 · DIN 5033-3

CIE 1976 UCS-chromaticiteit (u′, v′)

De chromaticiteit in het CIE 1976 UCS-diagram volgt uit u′ = 4X/(X+15Y+3Z) en v′ = 9Y/(X+15Y+3Z). Het diagram is aanzienlijk uniformer dan het xy-diagram: een afstand Δu′v′ van 0,0054 komt vrijwel overal ongeveer overeen met de onderscheidingsdrempel. Het is de gebruikelijke maat voor de spreiding van led-batches en de tolerantieopgave van verlichtingsarmaturen.

Niet verwarren met: Uniform betekent niet exact: ook u′v′ benadert de waarneming slechts. Voor objectkleuren is CIELAB de nauwkeurigere keuze.

Geregeld in: CIE 015 · ISO/CIE 11664-5

CIELAB-kleurruimte (L*, a*, b*)

De CIELAB-kleurruimte beeldt de tristimuluswaarden via een derdemachtswortelfunctie af op drie assen: L* voor lichtheid van 0 tot 100, a* voor rood tegenover groen, b* voor geel tegenover blauw. De omrekening vereist een referentiewit, meestal normlichtsoort D65 of D50. De euclidische afstand tussen twee punten is het kleurverschil ΔE*ab.

Niet verwarren met: CIELAB beschrijft objectkleuren onder een verlichting, niet de lichtbron zelf. Voor lichtbronnen zijn chromaticiteit, kleurtemperatuur en kleurweergave de passende grootheden.

Geregeld in: ISO/CIE 11664-4 · DIN EN ISO 11664-4

In het a*b*-vlak is chroma C* de afstand tot de oorsprong en kleurhoek h de richting. Het kleurverschil ΔE*ab is de afstand tussen twee punten in de L*a*b*-ruimte.

DIN99-kleurruimte (Lab99) (L99, a99, b99)

De DIN99-kleurruimte uit DIN 6176 vervormt CIELAB zodanig dat perceptuele uniformiteit wordt bereikt zonder de ingewikkelde weegfuncties van ΔE00. Het kleurverschil is dan simpelweg de euclidische afstand ΔE99. Deze wordt vooral gebruikt in de lak-, textiel- en auto-industrie.

Niet verwarren met: Er bestaan verschillende varianten (DIN99, DIN99b, DIN99c, DIN99d). Welke is gebruikt, moet worden vermeld, anders zijn de waarden niet vergelijkbaar.

Geregeld in: DIN 6176

Kleurverschil (ΔE)

Het kleurverschil is de afstand tussen twee chromaticiteiten in een uniforme kleurruimte. ΔE*ab is de euclidische afstand in CIELAB, ΔE00 de verfijnde CIEDE2000-formule met weegfuncties voor lichtheid, chroma en kleurtoon. Een ΔE van 1 geldt als een net waarneembaar verschil; in de industriële praktijk wordt een ΔE onder 3 meestal als voldoende beschouwd.

Niet verwarren met: Welke formule geldt, moet worden vermeld: ΔE*ab, ΔE94, ΔE00 en ΔE99 geven voor dezelfde twee kleuren verschillende waarden.

Geregeld in: ISO/CIE 11664-4 · ISO/CIE 11664-6 · DIN 6176

Kleurtemperatuur en gecorreleerde kleurtemperatuur (T, T_n) in K

Kleurtemperatuur T is de temperatuur van een planckse straler waarvan de chromaticiteit overeenkomt met die van de bron. Omdat dat bij echte lampen bijna nooit exact het geval is, wordt de gecorreleerde kleurtemperatuur T_n (CCT) gebruikt: de temperatuur van de planckse straler op de kleinste afstand in het CIE 1960 UCS-diagram. Warmwit ligt rond 2700 tot 3000 K, neutraalwit bij 4000 K, daglichtwit boven 5300 K.

Niet verwarren met: De gecorreleerde kleurtemperatuur is alleen zinvol zolang de chromaticiteit dicht bij de planckse kromme ligt – het gebruikelijke criterium is |Δuv| ≤ 0,005. Verder daarvan verwijderd beschrijven twee bronnen met dezelfde CCT zichtbaar verschillende kleuren.

Geregeld in: DIN 5031-8 · CIE 015 · ANSI C78.377

De gecorreleerde kleurtemperatuur wordt van de isotherm afgelezen, Δuv geeft de afstand tot de planckse kromme. Twee bronnen met dezelfde CCT kunnen groenachtig of roze lijken.

Afstand tot de planckse kromme (Δuv)

Δuv is de loodrechte afstand van de chromaticiteit tot de planckse kromme in het CIE 1960 UCS-diagram, met teken: positieve waarden liggen boven de kromme en lijken groenachtig, negatieve eronder en lijken roze. ANSI C78.377 begrenst de toelaatbare afwijking voor witte led-producten tot ±0,006.

Niet verwarren met: Twee lampen met dezelfde kleurtemperatuur kunnen merkbaar in Δuv verschillen en zien er dan zichtbaar anders uit. De CCT vermelden zonder Δuv is onvolledig.

Geregeld in: ANSI C78.377 · DIN 5031-8

Algemene kleurweergave-index (R_a)

De algemene kleurweergave-index uit CIE 13.3:1995 vergelijkt de chromaticiteiten van acht genormeerde testkleuren onder de te onderzoeken bron met die onder een referentiebron van dezelfde kleurtemperatuur – een planckse straler onder 5000 K, een daglichtlichtsoort daarboven. Uit het gemiddelde kleurverschil volgt R_a = 100 − 4,6·ΔE̅. Waarden boven 90 gelden als zeer goed, onder 80 als ontoereikend voor binnenruimten.

Niet verwarren met: R_a is een gemiddelde over acht zwak verzadigde kleuren. Een led kan R_a 85 bereiken en verzadigd rood toch mat weergeven – daarvoor dient R9. Voor smalbandige bronnen is TM-30 de informatievere methode.

Geregeld in: CIE 13.3:1995 · DIN 6169

Ra is het gemiddelde van de speciale indices R1 tot R8: acht matig verzadigde testkleuren, elk vergeleken onder referentie- en testlicht.

Speciale kleurweergave-indices (R1 tot R15)

R1 tot R8 zijn de acht zwak verzadigde testkleuren waaruit R_a wordt gemiddeld. R9 tot R15 komen daar nog bij: R9 verzadigd rood, R10 verzadigd geel, R11 verzadigd groen, R12 verzadigd blauw, R13 lichte huidtint, R14 bladgroen, R15 Aziatische huidtint. R9 is de kritische waarde: bij witte leds met een zwakke rode component zakt deze vaak onder 20 zonder dat R_a merkbaar instort.

Niet verwarren met: Speciale indices kunnen negatief worden. Wie vlees, textiel of huid beoordeelt, moet naar R9, R13 en R15 vragen en niet op R_a vertrouwen.

Geregeld in: CIE 13.3:1995 · DIN 6169

Een hoge Ra kan een zwakke R9 verbergen. Verzadigd rood gaat helemaal niet in het gemiddelde mee.

Getrouwheidsindex van IES TM-30 (R_f)

R_f uit IES TM-30-15 beoordeelt hoe nauwkeurig een lichtbron kleuren weergeeft in vergelijking met de referentie. Anders dan R_a berust de index op 99 kleurmonsters die echte oppervlakken en de hele kleurruimte gelijkmatig bedekken, en hij rekent in de uniforme CAM02-UCS. De schaal loopt van 0 tot 100.

Niet verwarren met: R_f en R_a zijn niet hetzelfde getal en kunnen niet in elkaar worden omgerekend. R_f valt bij smalbandige bronnen meestal wat lager uit en sluit beter aan bij de waarneming.

Geregeld in: IES TM-30-15 · ANSI/IES TM-30-20 · CIE 224:2017

Rf beoordeelt de kleurgetrouwheid over 99 testkleuren, Rg de verzadiging. De kleurvectorgrafiek laat zien in welke kleurtoonsegmenten een bron kleuren verschuift.

Gamutindex van IES TM-30 (R_g)

R_g vergelijkt het oppervlak dat de 99 testkleuren in de kleurruimte opspannen onder de test- en onder de referentiebron. Waarden boven 100 betekenen dat kleuren verzadigder lijken, waarden daaronder dat ze bleker lijken. Doorgaans ligt R_g tussen 60 en 140.

Niet verwarren met: R_g alleen is geen kwaliteit: een hoge waarde kan van oververzadigd rood komen dat opvalt maar niet getrouw is. Alleen R_f en R_g samen met de kleurvectorgrafiek geven een beeld.

Geregeld in: IES TM-30-15 · ANSI/IES TM-30-20

Verzadiging en chroma (S, C*)

Chroma C* is de afstand van een kleur tot de neutrale as: C*ab = √(a*² + b*²) in CIELAB. Verzadiging S relateert deze chroma aan de lichtheid, S = C*/L*, en beschrijft daarmee de kleurindruk onafhankelijk van hoe helder de kleur is. Samen met de kleurhoek h levert dit de polaire weergave van de CIELAB-ruimte.

Niet verwarren met: Chroma en verzadiging worden in het dagelijks gebruik als hetzelfde behandeld, maar zijn dat niet: twee vlakken met gelijke verzadiging bij verschillende lichtheid hebben een verschillende chroma.

Geregeld in: ISO/CIE 11664-4 · DIN 5033-1

Kleurhoek (h) in °

De kleurhoek is de polaire hoek van de kleur in het a*b*-vlak van CIELAB: h_ab = arctan(b*/a*), opgegeven van 0 tot 360 graden. Hij scheidt de kleurtoon van lichtheid en chroma en is daarom de grootheid waarover mensen spreken als ze over kleur spreken: "iets geler" betekent een grotere kleurhoek.

Niet verwarren met: Dicht bij de neutrale as wordt de kleurhoek onbepaald: bij zeer lage chroma fluctueert hij sterk zonder dat de kleurindruk verandert.

Geregeld in: ISO/CIE 11664-4 · DIN 5033-1

Dominante golflengte (λ_d) in nm

De dominante golflengte wordt geometrisch bepaald: vanaf het witpunt wordt een rechte lijn door de chromaticiteit van de bron getrokken en tot de spectrumlocus van het kleurendiagram verlengd. De golflengte van het snijpunt is λ_d. Zij beschrijft de waargenomen kleurtoon en is daarom de beslissende binninggrootheid voor gekleurde leds.

Niet verwarren met: Piekgolflengte en dominante golflengte zijn niet hetzelfde en kunnen bij een led enkele nanometers verschillen: λ_p komt uit de fysica van het spectrum, λ_d uit de waarneming. Voor purperkleuren bestaat er geen snijpunt; dan wordt de complementaire golflengte opgegeven.

Geregeld in: CIE 015 · DIN 5033-3

De lijn van het witpunt door de chromaticiteit snijdt de spectrumlocus bij de dominante golflengte. Hoe ver naar buiten de chromaticiteit op deze lijn ligt, is de colorimetrische zuiverheid.

Kleurzuiverheid (p_e) in %

Kleurzuiverheid is de verhouding van de afstand witpunt–chromaticiteit tot de afstand witpunt–spectrumlocus langs dezelfde lijn die de dominante golflengte oplevert. Wit heeft 0 %, een pure spectrale kleur 100 %. Samen met λ_d beschrijft zij de kleurindruk volledig, afgezien van de helderheid.

Niet verwarren met: Er bestaan twee definities: excitatiezuiverheid via het kleurendiagram en colorimetrische zuiverheid via de tristimuluswaarden. De numerieke waarden verschillen.

Geregeld in: CIE 015 · DIN 5033-3

MacAdam-ellips (SDCM) in stappen

MacAdam-ellipsen beschrijven de gebieden in het kleurendiagram waarbinnen twee chromaticiteiten niet van elkaar te onderscheiden zijn. Eén stap (1 SDCM, standaardafwijking van kleurgelijkheid) is de ellips van die onderscheidingsdrempel. Verlichtingsarmaturen worden doorgaans in een tolerantie van 3 of 5 stappen geleverd; veeleisende toepassingen vragen 3 stappen of minder.

Niet verwarren met: Het aantal stappen geldt voor de chromaticiteit, niet voor de kleurweergave. Twee leds in dezelfde 3-stapsbin kunnen aanzienlijk in R9 verschillen.

Geregeld in: ANSI C78.377 · IEC 60081

Binnen een 1-stapsellips zijn kleurverschillen nauwelijks waarneembaar. Led-datasheets geven de binningtolerantie vaak op als 3 of 5 stappen.

Geen energie maar deeltjesaantal – de zienswijze in de fotochemie en de tuinbouwverlichting.

Fotonenflux (Φ_p) in µmol/s

Fotonenflux telt lichtquanta, niet hun energie. Ze volgt uit de stralingsflux via Φ_p = Φ_e·λ/(h·c·N_A). Overal waar een reactie per geabsorbeerd foton verloopt – in de fotochemie, fotopolymerisatie en fotosynthese – is het fotonenaantal de juiste referentie, niet de watt.

Niet verwarren met: De omrekening tussen watt en µmol hangt af van de golflengte: een foton bij 660 nm draagt maar half zoveel energie als een foton bij 330 nm. Zonder bekend spectrum is de omrekening niet eenduidig.

Vastgelegd in: DIN 5031-1

Fotosynthetische fotonenfluxdichtheid (PPFD) (PPFD) in µmol/(m²·s)

De fotosynthetische fotonenfluxdichtheid geeft aan hoeveel fotonen in het bereik van 400 tot 700 nm per seconde op één vierkante meter vallen. Het is de tegenhanger van de bestralingssterkte bij het tellen van fotonen en wordt gemeten met een quantumsensor. Zonlicht bereikt op het middaguur tot 2000 µmol/(m²·s); kasverlichting ligt doorgaans tussen 200 en 800.

Niet verwarren met: Het omrekenen van PPFD naar lux is niet toegestaan: lux weegt met de gevoeligheid van het oog, die in het rood en blauw nauwelijks iets telt – precies daar waar planten werken.

Vastgelegd in: ASABE S640

Eén watt rood licht bevat meer fotonen dan één watt blauw licht. Voor planten is het fotonenaantal van belang, daarom wordt PPFD gemeten in µmol/(m²·s) in plaats van W/m².

Fotosynthetisch actieve straling (PAR) (PAR)

PAR duidt het spectrale bereik van 400 tot 700 nm aan waarin chlorofyl fotonen gebruikt voor fotosynthese. PAR is dus geen meetwaarde maar het bereik waarop PPFD, PPF en DLI betrekking hebben. Uitgebreide definities gebruiken ePAR tot 750 nm om het Emerson-effect in het verrode te omvatten.

Niet verwarren met: "PAR-watt" is een onduidelijke aanduiding: meestal wordt daarmee de bestralingssterkte in het PAR-bereik bedoeld, niet de fotonenfluxdichtheid. Bij het vergelijken van armaturen is het de moeite waard om te controleren welke van de twee wordt bedoeld.

Vastgelegd in: ASABE S640

Yield photon flux (YPF) (YPF) in µmol/s

YPF weegt elk foton met de relatieve kwantumopbrengstcurve volgens McCree, die piekt in het rood rond 620 nm en een dip vertoont in het groen. Ze beschrijft de fotosynthetische prestatie nauwkeuriger dan de ongewogen PPF, maar wordt minder vaak vermeld omdat de curve is afgeleid uit kortetermijnmetingen aan bladeren van afzonderlijke soorten.

Niet verwarren met: YPF en PPFD zijn niet vergelijkbaar. Wie armaturen vergelijkt, moet dezelfde grootheid gebruiken.

Vastgelegd in: ASABE S640

Dagelijkse lichtsom (DLI) (DLI) in mol/(m²·d)

De dagelijkse lichtsom is de tijdintegraal van de PPFD over 24 uur, uitgedrukt in mol fotonen per vierkante meter per dag. Bij constante verlichting geldt DLI = PPFD · t / 10⁶ met t in seconden. Sla komt uit met 12 tot 17 mol/(m²·d), tomaten vereisen meer dan 20.

Niet verwarren met: DLI verhoudt zich tot PPFD zoals dosis zich verhoudt tot bestralingssterkte: dezelfde dagelijkse hoeveelheid kan worden bereikt met veel licht in korte tijd of weinig licht over een lange tijd – biologisch is dat niet altijd gelijkwaardig.

Vastgelegd in: ASABE S640

De dagelijkse lichtsom is het gebied onder de PPFD over 24 uur, in mol/(m²·d).

Kwantumopbrengst (Φ)

De kwantumopbrengst is de verhouding tussen het aantal omgezette moleculen en het aantal geabsorbeerde fotonen. Waarden onder één zijn de regel; bij kettingreacties zoals radicalaire fotopolymerisatie kan ze veel hoger zijn. Ze verbindt de gemeten dosis met de chemische omzetting en verklaart waarom twee formuleringen bij dezelfde dosis in verschillende mate uitharden.

Niet verwarren met: De kwantumopbrengst is een eigenschap van het systeem van fotoinitiator, matrix en golflengte – ze kan niet van een instrument worden afgelezen en kan niet van de ene toepassing naar de andere worden overgedragen.

Vastgelegd in: IUPAC Gold Book

Straling gewogen met een werkingsspectrum: erythemaal effectief, kiemdodend, actinisch.

Werkingsspectrum (s(λ))

Een werkingsspectrum weegt golflengten naar hun biologische of chemische effectiviteit, genormaliseerd op het maximum. Bekende voorbeelden zijn het erytheemwerkingsspectrum, het kiemdodende werkingsspectrum, de actinische risicofunctie van IEC 62471 en de lichtefficiëntiefunctie V(λ) – ook dat is een werkingsspectrum, namelijk voor het zien.

Niet te verwarren met: Het symbool S(λ) wordt tweemaal gebruikt: in IEC 62471 is het de actinische risicofunctie, in de radiometrie de spectrale verdeling van een bron. Uit de context moet duidelijk zijn welke bedoeld wordt.

Vastgelegd in: IEC 62471 · ISO/CIE 17166 · CIE 015

Effectieve bestralingssterkte ontstaat door het bronspectrum, golflengte voor golflengte, te vermenigvuldigen met het werkingsspectrum. Alleen het gedeelte waar beide overlappen blijft over.

Effectieve bestralingssterkte (E_eff) in W/m²

Effectieve bestralingssterkte ontstaat door de spectrale bestralingssterkte te wegen met een werkingsspectrum en te integreren: E_eff = ∫E_λ·s(λ)dλ. Alleen zo kunnen bronnen met verschillende spectra met betrekking tot een effect vergeleken worden. Bijna elke arbeidshygiënische blootstellingsgrenswaarde en de dosisvereisten bij UV-desinfectie verwijzen naar zo'n gewogen grootheid; de uitzondering is de ongewogen UV-A-grenswaarde.

Niet te verwarren met: Een effectieve bestralingssterkte zonder vermelding van het werkingsspectrum is betekenisloos. Dezelfde lamp heeft drie verschillende waarden: erythemaal, kiemdodend en actinisch.

Vastgelegd in: IEC 62471 · DIN EN 14255-1 · OStrV

Erythemaal effectieve bestralingssterkte en UV-index (E_er, UVI) in W/m²

Erythemaal effectieve bestralingssterkte weegt de straling met het erytheemwerkingsspectrum van ISO/CIE 17166, dat een piek heeft in het UV-B en met verscheidene ordes van grootte afneemt in het UV-A. De UV-index is de waarde ten opzichte van 25 mW/m²: UVI = E_er[W/m²] · 40. Een UV-index van 8 komt overeen met 0,2 W/m² erythemaal effectief.

Niet te verwarren met: De UV-index geldt voor de zon in de buitenlucht. Deze is niet toepasbaar op kunstmatige UV-bronnen op de werkplek – daar gelden de blootstellingsgrenswaarden van de Duitse OStrV.

Vastgelegd in: ISO/CIE 17166 · DIN EN 14255-1

Het erytheemwerkingsspectrum daalt met drie tot vier ordes van grootte van UV-B naar UV-A. De UV-index volgt uit de erythemaal gewogen bestralingssterkte.

Kiemdodend effectieve dosis (H_germ) in J/m²

Kiemdodend effectieve dosis is de dosis gewogen met het kiemdodende werkingsspectrum, waarvan het maximum dicht bij de DNA-absorptiepiek rond 260 nm ligt. Het DVGW-werkblad W 294 en DIN 19294 eisen minstens 400 J/m² (40 mJ/cm²) als fluentie voor desinfectie van drinkwater, aangetoond biodosimetrisch.

Niet te verwarren met: Bij UV-C-LED's op 265 of 275 nm is de weging bepalend: een meting gekalibreerd op 254 nm geeft te lage waarden voor een 275 nm-LED als de spectrale mismatch niet in rekening wordt gebracht.

Vastgelegd in: DVGW W 294 · DIN 19294 · ÖNORM M 5873

Het kiemdodende effect volgt de DNA-absorptie met zijn maximum bij 265 nm. De Hg-lijn bij 254 nm en een UV-C-LED bij 275 nm liggen beide dicht bij het maximum.

Blauw-lichtgewogen stralingsdichtheid (L_B) in W/(m²·sr)

L_B weegt de spectrale stralingsdichtheid met de functie B(λ), die een piek heeft tussen 400 en 500 nm, en beoordeelt zo het fotochemische netvliesrisico. Uit L_B en de toegestane blootstellingsduur volgt de indeling van een lamp in de vrijgestelde groep of risicogroep 1 tot 3.

Niet te verwarren met: Voor kleine bronnen en korte kijktijden wordt in plaats van stralingsdichtheid de blauw-lichtgewogen bestralingssterkte E_B gebruikt. Welke grootheid van toepassing is, hangt af van de hoekgrootte van de bron.

Vastgelegd in: IEC 62471 · DIN EN 62471

Actinisch UV-risico (E_S) in W/m²

Het actinische UV-risico weegt bestralingssterkte met de functie S(λ) van IEC 62471 en ICNIRP, die fotokeratitis en huidroodheid combineert. Het is de grootheid waaraan de blootstellingsgrenswaarde van 30 J/m² per werkdag wordt getoetst, en het gebruikelijke startpunt van elke risicobeoordeling van UV-apparatuur.

Niet te verwarren met: De actinische beoordeling omvat UV-A slechts gedeeltelijk. Voor UV-A geldt daarnaast een afzonderlijke, ongewogen grenswaarde.

Vastgelegd in: IEC 62471 · ICNIRP · TROS IOS

UV-A-bestralingssterkte (E_UVA) in W/m²

E_UVA is de bestralingssterkte ongewogen geïntegreerd over het bereik van 315 tot 400 nm. De blootstellingsgrenswaarde is 10.000 J/m² per werkdag voor het oog; bij 10 W/m² geeft dit een toegestane duur van ongeveer 17 minuten. Bij fluorescentie- en penetrant-onderzoek is deze waarde de beperkende, niet de actinische beoordeling.

Niet te verwarren met: De bereikgrenzen verschillen per norm: DIN 5031-7 en CIE stellen UV-A op 315 tot 400 nm, DIN/ISO 20473 op 315 tot 380 nm, Amerikaanse bronnen vanaf 320 nm. Bij het vergelijken van meetwaarden moet de gebruikte grens erbij vermeld worden.

Vastgelegd in: TROS IOS · ICNIRP · DIN/ISO 20473

Blootstellingsgrenswaarde (H_eff) in J/m²

De blootstellingsgrenswaarde begrenst de blootstelling van werknemers over een werkdag van acht uur. Voor incoherente UV-straling geldt H_eff = 30 J/m² actinisch gewogen, plus 10.000 J/m² voor UV-A. Uit de gemeten E_eff volgt de toegestane verblijftijd t = H_eff/E_eff – bij 1 W/m² actinisch is dat 30 seconden.

Niet te verwarren met: De grenswaarde is geen streefwaarde, maar een bovengrens. Deze geldt voor de dagelijkse som van alle blootstellingen, niet voor een enkele gebeurtenis.

Vastgelegd in: OStrV · TROS IOS · RL 2006/25/EG · ICNIRP

De grenswaarde van 30 J/m² (actinisch gewogen) gedeeld door de effectieve bestralingssterkte geeft de toegestane blootstellingstijd per werkdag.

Uithardingsdosis (H_UV) in mJ/cm²

De uithardingsdosis is de stralingsexpositie die nodig is voor volledige verknoping, verwezen naar het absorptiebereik van de gebruikte fotoinitiator. Typische waarden liggen tussen 200 en 2000 mJ/cm². Omdat fotoinitiatoren in nauwe banden absorberen, moet het golflengtebereik van de meting altijd bij de dosiswaarde vermeld worden.

Niet te verwarren met: Een dosiswaarde zonder band is waardeloos: 500 mJ/cm² UV-A en 500 mJ/cm² UV-C beschrijven totaal verschillende processen. Bandradiometers meten daarom in afzonderlijke kanalen.

Vastgelegd in: DIN EN 13523-25

Wat er onderweg van bron naar doel verloren gaat: transmissie, reflectie, absorptie.

Transmissiegraad (τ)

De transmissiegraad is de verhouding tussen doorgelaten en invallend stralingsvermogen, τ = Φ_t/Φ₀. Deze is golflengteafhankelijk: kwartsglas laat UV-C door, borosilicaatglas nauwelijks, gewoon vensterglas helemaal niet. Bij een UV-proces bepaalt de transmissiegraad van de beschermbuis of het venster rechtstreeks de bestralingssterkte op de plaats van werking.

Niet te verwarren met: De gemeten transmissiegraad omvat de reflectieverliezen aan beide oppervlakken. Het zuivere materiaalaandeel – de interne transmissiegraad – ligt hoger.

Vastgelegd in: DIN 5036-3 · DIN EN 410

Volgens Lambert-Beer neemt de transmissiegraad exponentieel af met de weglengte. Elke eenheid optische dichtheid reduceert deze tot een tiende.

Reflectiegraad (ρ)

De reflectiegraad is de verhouding tussen gereflecteerd en invallend stralingsvermogen. In het UV verschillen materialen sterk: PTFE en bariumsulfaat bereiken meer dan 95 % diffuse reflectie tot ver onder 250 nm, geanodiseerd aluminium aanzienlijk minder, gewone witte verven vallen in het UV sterk terug. In bestralingskamers draagt reflectie substantieel bij aan de bestralingssterkte.

Niet te verwarren met: Er moet onderscheid worden gemaakt tussen spiegelende en diffuse reflectie: een spiegel kaatst straling gericht terug, een PTFE-oppervlak gelijkmatig in de halve ruimte. Alleen diffuse reflectie is bruikbaar voor integrerende bollen.

Vastgelegd in: DIN 5036-3 · CIE 130

Absorptiegraad (α)

De absorptiegraad is de verhouding tussen geabsorbeerd en invallend stralingsvermogen. Samen met transmissie en reflectie geldt de energiebalans τ + ρ + α = 1. Geabsorbeerde straling is de enige straling die een fotochemisch effect kan hebben – wat wordt doorgelaten of gereflecteerd, doet niets.

Niet te verwarren met: De absorptiegraad is dimensieloos en betrokken op het invallende vermogen; de absorptiecoëfficiënt daarentegen beschrijft hoe snel straling in het materiaal afneemt en heeft de eenheid 1/m.

Vastgelegd in: DIN 5036-3

Optische dichtheid (OD)

De optische dichtheid is de negatieve decadische logaritme van de transmissiegraad: OD = −log₁₀τ. OD 1 laat 10 % door, OD 2 één procent, OD 3 één promille. Omdat de optische dichtheden van filters in serie optellen, is dit de praktische grootheid voor filterstapels en veiligheidsbrillen.

Niet te verwarren met: In de analytiek wordt dezelfde grootheid extinctie of absorbantie A genoemd. Bij veiligheidsbrillen wordt het beschermingsniveau per golflengtebereik opgegeven – een enkel OD-getal volstaat daar niet.

Vastgelegd in: DIN EN 170 · DIN 5036-3

Absorptiecoëfficiënt (a) in 1/m

Volgens de wet van Lambert-Beer neemt de bestralingssterkte in een homogeen medium exponentieel af: E(d) = E₀·e^−a·d. De absorptiecoëfficiënt a is de materiaalspecifieke afnameconstante per weglengte. In de waterbehandeling volgt hieruit de indringdiepte: bij a = 10 1/m blijft na 10 cm nog maar een derde van de straling over.

Niet te verwarren met: Er bestaat een natuurlijke (grondtal e) en een decadische (grondtal 10) vorm; deze verschillen met de factor ln 10 = 2,303. Bij het overnemen van waarden moet het grondtal worden gecontroleerd.

Vastgelegd in: DIN 38404-3

Spectrale absorptiecoëfficiënt bij 254 nm (SAK₂₅₄) in 1/m

SAK₂₅₄ is de decadische absorptiecoëfficiënt van water bij 254 nm, gemeten volgens DIN 38404-3. Drinkwater ligt doorgaans tussen 1 en 5 1/m, afvalwater aanzienlijk hoger. Vaak wordt deze opgegeven als UV-transmissie over een weglengte van 1 cm: SAK 5 1/m komt overeen met ongeveer 89 % UVT.

Niet te verwarren met: SAK₂₅₄ beschrijft absorptie, niet troebelheid. Deeltjes veroorzaken bovendien verstrooiing en kunnen micro-organismen afschermen zonder dat de SAK veel verandert.

Vastgelegd in: DIN 38404-3 · DVGW W 294

Ruimtehoek, kwadratenwet, cosinusfout, onzekerheid – waarom twee instrumenten verschillende waarden tonen.

Ruimtehoek (Ω) in sr

De ruimtehoek is het quotiënt van het oppervlak dat een kegel uit het oppervlak van een bol snijdt en het kwadraat van de straal van de bol: Ω = A/r². De volledige bol heeft 4π ≈ 12,57 sr, de halve bol 2π sr. Een bundelhoek van 10 graden komt overeen met ongeveer 0,024 sr.

Niet te verwarren met: De halve bundelhoek en de volledige bundelhoek worden vaak met elkaar verward. Bij omrekening naar steradiant leidt dit tot een factor vier.

Van toepassing: ISO 80000-3

De ruimtehoek is het uitgesneden bolvormige oppervlak gedeeld door het kwadraat van de straal. De volledige bol heeft 4π sr.

Kwadratenwet (E ~ 1/r²)

Voor een puntbron geldt E = I/r²: de bestralingssterkte neemt af met het kwadraat van de afstand, omdat hetzelfde vermogen zich verspreidt over een oppervlak dat kwadratisch toeneemt. Deze wet vormt de basis van elke afstandsomrekening bij systeemontwerp.

Niet te verwarren met: De wet geldt alleen voorbij de fotometrische grensafstand. Onder een LED-array, een buislamp of binnen een bestralingskamer leidt dit tot grove fouten – daar helpt alleen een simulatie of een meting.

Van toepassing: DIN 5032-1

De kwadratenwet geldt alleen voorbij de grensafstand, waar de bron als puntbron kan worden beschouwd.

Cosinusfout (f₂) in %

Een ideale bestralingssterkteontvanger weegt straling die onder hoek ε invalt met cos ε. De waarde f₂ beschrijft de afwijking hiervan. Volgens DIN 5032-7 mag f₂ in klasse L maximaal 1,5 % en in klasse A maximaal 3 % bedragen. Bij diffuse bestraling of grote bronnen komt een slechte cosinusrespons direct in de aflezing terecht.

Niet te verwarren met: Bij loodrechte inval op grote afstand is de cosinusfout nauwelijks zichtbaar. Precies daarom komen laboratorium- en installatiemetingen vaak niet overeen.

Van toepassing: DIN 5032-7 · DIN EN 13032-1

Een ideale ontvanger weegt schuin invallende straling met cos θ. De afwijking hiervan is de cosinusfout.

Spectrale mismatch (f₁′) in %

f₁′ meet de afwijking van de relatieve spectrale gevoeligheid van een instrument ten opzichte van de streefcurve, bijvoorbeeld V(λ) voor luxmeters of een actiespectrum voor UV-radiometers. Een sensor met een kleine f₁′ leest correct af, ook bij onbekende spectra; bij een grote f₁′ geldt de kalibratiefactor alleen voor de bron waarmee is gekalibreerd.

Niet te verwarren met: Daarom is de vraag "tegen welke lamp is dit gekalibreerd?" bepalend voor elke breedbandradiometer. Wie van brontechnologie verandert – bijvoorbeeld van kwikdamp naar UV-LED – heeft een nieuwe kalibratie of een spectroradiometer nodig.

Van toepassing: DIN 5032-7 · CIE 220

Als het spectrum van de gemeten lamp afwijkt van het kalibratiespectrum, leest een radiometer verkeerd af – hoe minder de gevoeligheid de streefcurve volgt, hoe sterker dit effect.

Lineariteit (f₃) in %

De waarde f₃ beschrijft de afwijking van een lineair verband tussen bestralingssterkte en aflezing. Dit wordt op meerdere punten in het meetbereik gecontroleerd. Bij hoge bestralingssterktes, zoals onder UV-LED-arrays of in uithardingssystemen, is dit de beperkende eigenschap – sensoren raken daar verzadigd.

Niet te verwarren met: Een instrument dat bij 10 mW/cm² correct afleest, kan bij 2 W/cm² procenten afwijken. Het meetbereik hoort daarom bij de keuze van de sensor en bij het kalibratiecertificaat.

Van toepassing: DIN 5032-7

Meetveldhoek (α) in °

De meetveldhoek bepaalt welk deel van de bron een radiantie- of luminantiemeter registreert. Gangbare waarden zijn één graad of een vijfde graad. Bij beoordelingen volgens IEC 62471 is deze voorgeschreven, omdat de risicogroep afhangt van de hoek waarover het gemiddelde wordt bepaald.

Niet te verwarren met: Is het meetveld groter dan de bron, dan wordt donkere achtergrond meegewogen en leest de radiantie te laag af. Is het kleiner, dan wordt een lokale piek gemeten.

Van toepassing: IEC 62471 · DIN 5032-7

Spectrale resolutie (Δλ_FWHM) in nm

De spectrale resolutie is de volledige breedte op halve hoogte van de instrumentfunctie, dat wil zeggen de breedte waarmee het instrument een onbeperkt smalle lijn verbreedt. Deze wordt bepaald door de spleetbreedte, het rooster en de detectorpixels. Voor de beoordeling van lijnemitters zoals kwikdamplampen moet deze aanzienlijk kleiner zijn dan de lijnafstand.

Niet te verwarren met: De stapgrootte van de datapunten is niet de resolutie. Een instrument kan in stappen van 0,5 nm uitlezen en toch slechts 5 nm resolutie hebben.

Van toepassing: CIE 214 · DIN 5032-1

Spleetbreedte, rooster en detector bepalen de spectrale resolutie van een spectroradiometer.

Meetonzekerheid (U) in %

De uitgebreide meetonzekerheid U wordt berekend uit de afzonderlijke bijdragen volgens de GUM en aangegeven met een dekkingsfactor k = 2, wat overeenkomt met een dekkingswaarschijnlijkheid van ongeveer 95 %. In de UV-radiometrie liggen geaccrediteerde kalibraties, afhankelijk van golflengte en grootheid, doorgaans tussen twee en zes procent; de onzekerheid van een meting in de installatie is regelmatig groter.

Niet te verwarren met: De onzekerheid op het kalibratiecertificaat geldt voor laboratoriumomstandigheden. In het proces komen daar cosinusfout, spectrale mismatch, vervuiling en temperatuur nog bij.

Van toepassing: GUM / JCGM 100 · DIN EN ISO/IEC 17025

Metrologische herleidbaarheid

Herleidbaarheid betekent dat een meetresultaat via een gedocumenteerde, ononderbroken keten van vergelijkingen, elk met een aangegeven onzekerheid, gerelateerd is aan een nationale of internationale standaard – in Duitsland aan de PTB. Een geaccrediteerd kalibratielaboratorium volgens DIN EN ISO/IEC 17025 toont deze keten aan met het ISO 17025-kalibratiecertificaat.

Niet te verwarren met: Een fabriekscertificaat is geen herleidbare kalibratie. Voor procesvrijgaven, audits en risicobeoordelingen is doorgaans het geaccrediteerde certificaat vereist.

Van toepassing: DIN EN ISO/IEC 17025 · VIM / JCGM 200

Een meting is herleidbaar wanneer een ononderbroken keten van kalibraties met aangegeven onzekerheid leidt naar de nationale standaard.

Radiometrische grootheden beoordelen straling energetisch, over het gehele spectrale bereik en onafhankelijk van het oog. Fotometrische grootheden zijn dezelfde grootheden gewogen met de gevoeligheidsfunctie V(λ) — en daarom alleen gedefinieerd in het zichtbare bereik van 380 tot 780 nm. Een UV-bron heeft dus nul lumen, hoeveel vermogen deze ook uitstraalt. Lux kan alleen naar W/m² worden omgerekend wanneer het spectrum bekend is.

Ra is het gemiddelde over acht zwak verzadigde testkleuren volgens CIE 13.3:1995. Een LED kan Ra 85 bereiken en toch verzadigd rood dof weergeven — alleen de speciale index R9 laat dat zien. IES TM-30-15 rust daarentegen op 99 kleurstalen en scheidt getrouwheid (Rf) van gamut (Rg); voor smalbandige LED-spectra is dat de informatievere beoordeling.

Een breedbandradiometer volstaat zolang de bron bekend en spectraal stabiel is en de sensor tegen precies die bron werd gekalibreerd. Zodra brontechnologieën worden vergeleken, het spectrum verschuift door veroudering, een actiespectrum moet worden toegepast of een kleurwaarde moet worden bepaald, is er geen ontkomen aan de spectrale verdeling S(λ). De onderliggende fout wordt spectral mismatch genoemd.

In de regel de dosis, d.w.z. de stralingsexpositie H in J/m² of mJ/cm², gemeten in het golflengtebereik van het effect. De bestralingssterkte E bepaalt alleen hoe snel de dosis wordt bereikt. Beide waarden horen afzonderlijk in de documentatie, omdat een verouderende lamp na dezelfde tijd een lagere dosis levert.