Zusätzliche Angaben Man sollte auf einen geringen MacAdam-Wert achten, optimal ist ein SDCM-Wert von weniger als 3
Die Farbkonsistenz ist ebenfalls bei Projekten wichtig, bei denen ein homogenes Farbbild auch bei zukünftiger Wiederbeschaffung eine hohe Priorität hat. Ist das Licht aus der ersten Charge vielleicht noch sichtbar gleich, kann sich die zweite Charge zwei oder drei Jahre später schon deutlich verändert haben. Zwar ist dies in erster Linie eine Frage der Ästhetik, allerdings braucht es dafür keine allzu hohen Ansprüche. Wer dieses Phänomen bereits einmal mit eigenen Augen gesehen hat, wird es in oder an seinem Gebäude auf jeden Fall vermeiden wollen.
Dieses Problem trat bei der Glühlampe nicht auf. Zwei 60-W-Lampen von unterschiedlichen Herstellern hatten stets die gleiche Farbtemperatur, gemessen in Kelvin (K). Diese Farbtemperatur wird direkt am Wolfrahmdraht gemessen, es handelt sich also tatsächlich um eine Messung der Temperatur. Zwei Glühbirnen mit 2700 K leuchten deshalb auch mit dem exakt gleichen Weiß.
Kelvin-Wert bei LED nur bedingt aussagekräftig
Die Angabe der Farbtemperatur in Kelvin dient damit also lediglich als Vergleichswert, welcher der Farbtemperatur an der Glühlampe am ähnlichsten erscheint, auch Correlated Color Temperature (CCT) genannt. Den Maßstab bilden die Koordinaten der CIE-Normfarbtafel (CIE = Commission internationale de l’éclairage, deutsch internationale Beleuchtungskommission) und die sogenannte Black Body Curve (BBC). Letztere stellt die weißen Farborte eines idealen Strahlers für verschiedene Lichtfarbtemperaturen dar, oder anschaulicher ausgedrückt: Genau auf ihr liegen die idealen Weißtöne, die denen der klassischen Glühlampe und denen des natürlichen Sonnenlichts entsprechen – vom morgendlichen und abendlichen Warmweiß bis zum Kaltweiß des Tageslichts.
Die Kenntnis der exakten Koordinaten entscheidet
Wer hier nur auf die Temperaturangabe achtet und sich mit einem möglicherweise erreichten Wunschergebnis begnügt, übersieht etwas Entscheidendes: Punkte mit derselben Farbtemperatur liegen nämlich keineswegs automatisch auf der Black-Body-Kurve (BBC), sondern auch darüber und darunter. Bei der klassischen Glühlampe war dies kein Problem, weil sie immer weiß leuchtete und deshalb, unabhängig von der genauen Farbtemperatur, automatisch auf der BBC lag.
Genau das ist bei der LED nicht automatisch der Fall. Die zwei mit einem roten Punkt markierten Farborte in Bild 2 zum Beispiel liegen beide bei 4000 K.
Dennoch erzeugen sie ersichtlich unterschiedliche Farbtöne – die eine eher mit einem Grünstich, die andere ins Rötliche gehend. Was Hersteller deshalb genau kennen müssen, sind die exakten x/y-Koordinaten der CIE-Normfarbtafel, auf denen der durch die Spektrometer-Messung ermittelte Farbort ihrer Leuchte liegt. Nur in Verbindung mit diesen Koordinaten ist die errechnete ähnlichste Farbtemperatur überhaupt aussagekräftig.
Farbreinheit oder MacAdam-Ellipsen als taugliche Alternativen
Die zweite ist die klassische Methode: Das MacAdam-Verfahren, das, wie die CIE-Normfarbtafel, aus der frühen Zeit des Fernsehens stammt. David MacAdam ging seinerzeit von einem gewünschten Ziel-Farbort aus und umgab diesen mit mehreren Ellipsen. Je größer die Ellipse, in dem der tatsächliche Farbort einer Leuchte liegt, desto größer natürlich die Abweichung vom Ziel-Farbort und desto schlechter die Farbähnlichkeit. Dabei spricht man als Maßstab von Ellipsen mit verschiedenen Stufen oder Schritten oder vom sogenannten SDCM-Wert (Standard Deviation of Colour Matching). Liegt der tatsächliche Farbort innerhalb einer dreistufigen Ellipse, nimmt der Mensch den Unterschied zum Ziel-Farbort kaum noch wahr, innerhalb einer einstufigen Ellipse gar nicht mehr (Bild 3).
Ein langjähriger Makel am MacAdam-Verfahren: Die Studien, auf denen das MacAdam-Verfahren basiert, wurden vor 80 Jahren mit nur einer Testperson durchgeführt. Im Jahr 2014 hat die TU Ilmenau die Studie mit einer höheren Anzahl von Testpersonen wiederholt und dabei ermittelt, dass die Methodik und die Ellipsengröße an sich in einem zufriedenstellendem Maß funktionieren.
Es gibt allerdings ein Problem, das bestehen bleibt: Bei der MacAdam-Methode wurden nur ganz bestimmte Farborte auf der CIE-Normfarbtafel mit Ellipsen versehen. Es existiert also eine endliche Anzahl dieser Farborte, die auf der gesamten Normfarbtafel verteilt liegen. Orientiert man sich blind an diesen, bekommt man ähnliche Probleme, wie sie schon im Zusammenhang mit der ähnlichsten Farbtemperatur beschrieben wurden.
Um dies zu vermeiden, führt deshalb auch hier kein Weg daran vorbei, sowohl die Koordinaten der BBC als auch die der Farborte der jeweiligen Leuchte exakt zu kennen. Die Ellipsen-Mittelpunkte mit den Ziel-Farborten müssen dann genau auf die BBC gesetzt werden. Nur dann ist sichergestellt, dass sich der Leuchten-Farbort nicht nur nah am Ziel-Farbort befindet, sondern dass es sich dabei auch um rein weißes Licht handelt.
Labore wie unseres, die Produkte verschiedener Hersteller vermessen, erhalten immer wieder Leuchten mit SDCM-Werten von 10 oder mehr. Dies ist ein klarer Indikator dafür, dass die Qualität auch in diesem Bereich noch stark schwankt. Und das obwohl seitens der Europäischen Union seit 2013 ein SDCM-Mindestwert von < 7 vorgeschrieben ist. Über die Gründe hierfür lässt sich nur spekulieren. Mangelnde Sorgfalt oder schlichte Unkenntnis? Ebenfalls auffällig ist, dass selbst anspruchsvolle Hersteller häufig nur bei den Leuchten den SDCM-Wert angeben, bei denen ihnen daran gelegen ist.