Lumen, lux & bundel
Hoeveel licht komt er nu écht op dat toneel? Met vier eenheden en twee formules kun je dat uitrekenen — en dan weet je vooraf of je armatuur sterk genoeg is en hoe groot je vlek wordt.
De vier eenheden
| Eenheid | Symbool | Wat het meet | Vergelijking met geluid |
|---|---|---|---|
| Lumen (lm) | Φ | De totale hoeveelheid licht die een bron uitstraalt, alle richtingen bij elkaar | Het akoestisch vermogen van een luidspreker |
| Candela (cd) | I | Lichtsterkte in één bepaalde richting | Het niveau op de as van de luidspreker |
| Lux (lx) | E | Hoeveel licht er per vierkante meter op een oppervlak valt (lm/m²) | dB SPL op de meetpositie |
| Candela per m² | L | Luminantie: hoe helder een oppervlak lijkt als je ernaar kijkt | Hoe hard iets klinkt vanaf jouw plek |
Een lamp van 10.000 lumen is 10.000 lumen, waar je hem ook op richt. Maar concentreer je die 10.000 lumen op één vierkante meter, dan meet je daar 10.000 lux; spreid je hem over 100 m², dan meet je maar 100 lux. Lumen zegt iets over de lamp, lux over de plek waar het licht landt. Daarom is het aantal lumen op een doos vaak minder belangrijk dan de bundelhoek.
De omgekeerde kwadratenwet
Dit is de belangrijkste formule van deze pagina. Licht spreidt zich uit over een steeds groter oppervlak naarmate het verder komt. Twee keer zo ver = vier keer zoveel oppervlak = een kwart van het licht per m².
Een profielspot geeft 20.000 candela op de as. Hoeveel lux op 8 meter?
En op 16 meter? Twee keer zo ver, dus een kwart:
| Afstand × | Lux wordt | In stops (camera) |
|---|---|---|
| 1 | 100% | — |
| 1,41 (√2) | 50% | −1 stop |
| 2 | 25% | −2 stops |
| 2,83 | 12,5% | −3 stops |
| 4 | 6,25% | −4 stops |
| 8 | 1,6% | −6 stops |
Bij geluid noemen we dit −6 dB per verdubbeling van de afstand, bij licht een kwart van de lux. Het is exact dezelfde natuurkunde: energie die zich over een steeds grotere bol verdeelt. Snap je de ene, dan snap je de andere.
Bundelhoek en vlekgrootte
De bundelhoek bepaalt hoe breed het licht uitwaaiert. Samen met de worplengte (de afstand van lamp tot doel) bepaalt dat de grootte van je lichtvlek.
Let op: je deelt de hoek door 2 omdat de tangens vanaf de middellijn rekent.
Een 26°-profiel hangt op 9 meter van het speelvlak.
| Bundelhoek | Vlekfactor | Vlek op 5 m | op 10 m | op 15 m |
|---|---|---|---|---|
| 5° | 0,09 | 0,4 m | 0,9 m | 1,3 m |
| 10° | 0,17 | 0,9 m | 1,8 m | 2,6 m |
| 15° | 0,26 | 1,3 m | 2,6 m | 3,9 m |
| 19° | 0,33 | 1,7 m | 3,3 m | 5,0 m |
| 26° | 0,46 | 2,3 m | 4,6 m | 6,9 m |
| 36° | 0,65 | 3,3 m | 6,5 m | 9,8 m |
| 50° | 0,93 | 4,7 m | 9,3 m | 14,0 m |
| 60° | 1,15 | 5,8 m | 11,5 m | 17,3 m |
| 90° | 2,00 | 10,0 m | 20,0 m | 30,0 m |
Bij 60° is de vlek ongeveer even groot als de afstand. En bij 26° ongeveer de helft van de afstand. Met die twee ankerpunten kun je alles ertussenin schatten.
Field angle en beam angle
Fabrikanten geven twee hoeken op, en die betekenen niet hetzelfde:
| Hoek | Definitie | Waarvoor |
|---|---|---|
| Beam angle | De hoek waarbinnen de intensiteit nog minstens 50% van het midden is | De “hete kern” van de bundel |
| Field angle | De hoek waarbinnen de intensiteit nog minstens 10% is | De volledige zichtbare vlek, inclusief zachte rand |
De field angle is dus altijd groter dan de beam angle. Wil je weten hoe groot je bruikbare lichtvlek is, reken dan met de field angle. Wil je weten waar het écht fel is (bijvoorbeeld voor een gezicht), reken dan met de beam angle.
Een armatuur doorrekenen
In de fotometrische tabel van een armatuur staat meestal de lichtsterkte in candela (of de lux op een bepaalde afstand) per bundelhoek. Daarmee kun je alles uitrekenen.
Een led-profiel geeft volgens de fabrikant 8.500 lux op 5 meter bij een bundel van 26°. Je hangt hem op 12 meter. Hoeveel lux krijg je, en hoe groot wordt de vlek?
Stap 1 — lux op 12 meter:
Stap 2 — vlekgrootte:
Stap 3 — is dat genoeg? Voor een theatervoorstelling wil je op een gezicht ongeveer 300–800 lux. 1.476 lux is dus ruim voldoende, ook als je er nog een gel voor zet die de helft slikt.
Hoeveel lux heb je nodig?
| Situatie | Richtwaarde |
|---|---|
| Volle maan | 0,25 lux |
| Sfeerverlichting, nachtscène | 10–50 lux |
| Publieksverlichting tijdens binnenkomst | 50–150 lux |
| Werklicht op het podium | 200–300 lux |
| Kantoor / klaslokaal (norm) | 300–500 lux |
| Toneelbelichting op gezichten | 300–800 lux |
| Presentatie met projectie (lage waarde nodig) | 50–100 lux op het scherm |
| Televisieopname | 800–1500 lux |
| Sportuitzending | 1000–2000 lux |
| Bewolkte dag buiten | 1.000–10.000 lux |
| Direct zonlicht | 50.000–120.000 lux |
Wat er uit de lamp komt, komt niet allemaal aan. Reken op:
- Kleurfilter: 10 tot 98% verlies, afhankelijk van de kleur
- Diffusie/frost: 10–40% verlies
- Gobo: 40–70% verlies (afhankelijk van hoeveel er open is)
- Vuil op lens en reflector: makkelijk 10–20%
- Lampveroudering: 10–30% over de levensduur
Neem daarom altijd ruimte: reken met minstens 1,5× wat je denkt nodig te hebben.
Rendement en vermogen
Watt zegt niets over hoeveel licht je krijgt — alleen over hoeveel stroom je verbruikt. Het rendement (lm/W, ook wel lichtopbrengst of efficacy) vertelt hoe efficiënt de bron is.
| Bron | lm/W | Betekenis |
|---|---|---|
| Gloeilamp | 10–15 | 95% wordt warmte |
| Halogeen | 15–25 | Iets beter, maar nog steeds vooral een kachel |
| Ontladingslamp (HMI/MSD) | 70–100 | Zeer fel voor het vermogen |
| Wit led (theater) | 80–120 | — |
| Wit led (efficiënt) | 120–180 | Vaak wel met lagere CRI |
Een ledprofiel van 200 W geeft ongeveer evenveel licht als een halogeenprofiel van 750 W — bijna vier keer zo weinig stroom. Dat scheelt niet alleen op je stroomgroep maar ook in warmte in de zaal en in de belasting van je dimmerpark. Zie Stroom & elektra.
Licht onder een hoek
Schijnt licht schuin op een oppervlak in plaats van recht erop, dan verdeelt dezelfde hoeveelheid licht zich over een groter oppervlak — en meet je dus minder lux.
Recht erop (θ = 0°): cos 0 = 1, volle sterkte. Onder 45°: cos 45° = 0,71 → 29% minder. Onder 60°: cos 60° = 0,5 → de helft.
Een lamp die onder 45° op de vloer schijnt geeft daar 29% minder lux dan een lamp die er recht boven hangt. Bovendien wordt de vlek ovaal in plaats van rond. Bij het uitrekenen van je worplengte moet je dus de schuine afstand nemen (via de stelling van Pythagoras), niet de horizontale.
• Lumen = de lamp. Lux = wat er op het toneel landt.
• E = I / d² — twee keer zo ver is een kwart licht.
• Ø = 2 × d × tan(hoek/2). Bij 26° ≈ 0,46 × afstand, bij 60° ≈ 1 × afstand.
• Beam angle = 50%-punt, field angle = 10%-punt.
• Reken je verliezen door gels, gobo's en vuil altijd mee.
• Gebruik de schuine afstand, niet de horizontale.