Ledlicht fotografie, Lumen en Lux

Er worden steeds meer studiolampen met leds aangeboden. Wij krijgen dan ook steeds vaker de vraag over hoe “sterk” de leds zouden moeten zijn om met deze lampen goed te kunnen werken en of er meer is om op te letten. Tijd dus om daar wat dieper in te duiken.

Genoeg licht

Het is zowat een filosofische vraag te noemen om te vragen wat voldoende en het juiste licht geeft. Verschillende situaties vereisen immers een verschillende hoeveelheid en anders gekleurd licht of soms zelfs het ontbreken van licht. Een algemeen antwoord op “goed verlichten” zullen we dus niet kunnen geven. Wel kunnen we situaties schetsen en zaken vergelijken om daarmee te onderzoeken waar we voor zouden kunnen kiezen.

Eenheden

We zullen daarvoor eerst iets moeten zeggen over de eenheden die we gaan gebruiken in dit betoog. Fotografen spreken graag over EV als het over licht gaat. EV staat voor Exposure Value en betekent niets anders dan een maat waarin lichtsterkte wordt uitgedrukt. Maar wel een maat met een prachtige “bijkomstigheid”: halverwege de vorige eeuw ontstond namelijk het idee om een eenheid voor lichtsterkte vast te stellen die gemakkelijker gebruikt zou kunnen worden door leken en een waarmee je de verschillende combinaties van de ISO-waarde, sluitertijd en het diafragma goed kon beschrijven. 

Dit EV is misschien handig voor fotografen, maar ‘normale mensen’ gebruiken EV natuurlijk niet als maat. Als die het in de jaren vijftig over de lichtopbrengst van een gloeilamp of een TL-buis hadden, dan waren zij gewend om die in watt uit te drukken. En tot voor kort werd dat nog steeds gedaan. De meeste mensen hebben daarom wel een beeld bij wat een gloeilamp van 100 watt of een van 25 watt aan licht oplevert.

Toch spreekt men tegenwoordig liever over lumen. Dat is een goede zaak, want de eenheid watt beschrijft immers het vermogen (de energie) die de lichtbron verbruikt, en zegt niets over de lichtopbrengst van de lamp of tl-buis. Je kunt nu een lichtbron hebben die veel minder energie verbruikt dan een andere lichtbron terwijl hij toch meer licht opbrengt. Led ten opzichte van een gloeilamp is daar een goed voorbeeld van. Omdat led er al wel is vanaf de jaren zestig, maar pas de laatste jaren voor particulieren in gebruik is genomen, hoefde men zich daar eerder nooit zo druk over te maken.

Lumen is dus de juiste eenheid voor de lichtsterkte. Hoe meer lumen, hoe meer licht. Dat lijkt een goede maat, maar lumen houdt geen rekening met de oppervlakte waarover dit licht wordt verspreid. Als je veel lumen op een kleine oppervlakte terecht laat komen, dan zal die oppervlakte heel sterk verlicht worden. Is die oppervlakte groter, dan zal het licht daarover verspreid moeten worden en dus zwakker zijn. Voor fotografen dus toch niet zo’n handige maat.

Zaklamp

Als je vlak voor een zaklamp een vel papier houdt, dan zal op dat papier een kleine ronde cirkel van licht worden geprojecteerd door een relatief sterk licht. Schijnen we met dezelfde zaklamp op een muur die verder weg staat, dan wordt de lichtcirkel groter maar zwakker.

De lichtopbrengst (het aantal lumen) van de zaklamp verandert niet. Wat wel verandert is de oppervlakte waarop het licht afkomstig van de zaklamp terecht komt. Hoe kleiner de oppervlakte, hoe feller het licht. Wil je de oppervlakte meenemen in de maat van de lichtopbrengst dan spreek je niet over lumen, maar over Lux. Lux is wel een handige maat voor fotografen, in tegenstelling tot de eerder genoemde eenheid lumen.

Stel dat je een lichtbron hebt die 2500 lumen afgeeft en dat je dit licht neer laat komen op 2 vierkante meter, dan is dat 2500 / 2 = 1250 Lux. Zou dit neerkomen op 0,5 vierkante meter, dan zou dit 2500 / 0,5 = 5000 Lux zijn geweest. De formule is: 1 Lux = 1 lumen/m²

Let wel, het licht (de lumen) moet wel loodrecht op de oppervlakte terechtkomen. Houd je een lichtbron schuin voor een oppervlakte, dan blijft het aantal lumen gelijk, maar neemt de Lux dus af.

Vergelijking

In winkels en op websites zie je nog wel eens de vergelijking tussen watt en lumen om mensen, in deze overgangssituatie, een beeld te geven van wat het aantal lumen inhoudt. Je kunt bijvoorbeeld terugvinden dat een 100 watt lamp ongeveer 1500 tot 1700 lumen zou afgeven.

We kennen geen vergelijking tussen watt of lumen enerzijds en Lux anderzijds omdat je daarbij de oppervlakte mee zou moeten nemen. Wat we wel kunnen doen is dat we zo redeneren: stel ik houd een 100 watt lamp op 25 cm afstand van een object, heb ik dan voldoende licht op een foto te maken van bijvoorbeeld een horloge met deze sluitertijd en dit diafragma? Dan komen we ergens want dat kunnen we waarschijnlijk wel aardig inschatten.

Wat is normaal?

Voor veel kantoorpanden geldt de norm dat 500 Lux de verlichtingsnorm zou moeten zijn. Dus op iedere vierkante meter bureau zou 500 Lux gemeten moeten kunnen worden. Vergelijk dit eens met een aantal andere waarden.

Op een bewolkte dag meten we buiten ongeveer 1.000 Lux terwijl gewoon daglicht vaak rond de 10.000 Lux ligt en wanneer de zon fel schijnt 100.000 Lux. Veel mensen hebben in een woonkamer niet meer dan 50 Lux en de volle maan levert 0,1 Lux op.

Dit soort vergelijkingen kun je gebruiken om in te schatten of de aan te schaffen ledlamp zal voldoen. Op deze lampen staat vaak het aantal Lux op een bepaalde afstand. Een lamp die 500 Lux levert op een meter afstand zal daarom ongeveer “kantoorlichtsterkte” op een meter afstand opleveren.

En op een andere afstand?

De lichtsterkte neemt kwadratisch af met de afstand. Deze natuurkundewet wordt wel de ‘kwadratische afstandswet’ genoemd. Hierdoor wordt de sterkte van het licht op 2 meter afstand 4 keer zo klein als op 1 meter afstand.

Heb je daarom verlichting die op een meter afstand 500 Lux oplevert, dan zal deze op 2 meter nog maar slechts 500 / 4 = 125 Lux opleveren. Dat gaat dus snel achteruit!

Portretopname

Laten we er eens vanuit gaan dat je een portretfoto zou willen maken. Je wilt werken met een diafragma van 1.4, ISO 100 en een sluitertijd van 1/125. Daarvoor is een lichtbron nodig die EV 8 kan “ondersteunen” omdat je met deze waarden EV 8 nodig hebt. Dit kun je terugvinden in een zogenaamde EV-tabel.

Om nu te weten te komen welke verlichting we hiervoor nodig hebben, zou op de verpakking van de lichtbron bij voorkeur iets moeten staan als minimaal “EV 8 op 1,5 meter afstand” als je de lichtbron tenminste op 1,5 meter afstand van het onderwerp zou willen plaatsen, wat natuurlijk niet ongebruikelijk is bij het maken van een portretfoto.

Omrekenen

Helaas, meestal staat zoiets niet op de verpakking (soms wel trouwens!), maar als we geluk hebben staat er wel het aantal Lux op voor een bepaalde afstand. Meestal is dat op 1 meter afstand. We zouden dus EV moeten kunnen uitdrukken in Lux.

Op verschillende plekken op het internet kun je “EV/LUX Conversion Tables” vinden of zelfs een zogenaamde “Exposure Value (EV)/Lux Converter” downloaden. Deze tool berekent een EV waarde naar Lux en andersom. Je kunt dit ook berekenen met een wiskundige formule, maar voor dit artikel gaat dat een beetje te ver.

Met behulp van deze tools komen we tot de conclusie dat een EV van 8 bij ISO 100 overeenkomt met 640 Lux. Dit gaat echter wel uit van een lichtbron die we op 1 meter afstand plaatsen. Maar wat nu als we die op 1,5 meter willen neerzetten?

Nu gaan we de kwadratische afstandswet toepassen die ons vertelt dat de lichtsterkte kwadratisch afneemt met de afstand. We willen de lamp op 1,5 meter afstand kunnen gebruiken. De lichtsterkte is daar 1,5 x 1,5 minder dan op 1 meter en dus 2,25 minder. Dit betekent dat we als lichtsterkte minimaal 640 x 2,25 = 1440 lux nodig zullen hebben.

In de specificaties van een Bresser PT-15B PRO 15W LED (ongeveer €70) lezen we dat hij een lichtopbrengst op 1 meter heeft van 120 Lux. Jammer dan, even doorzoeken. Het aangeboden Viltrox L132T LED paneel levert volgens de fabrikant een “maximale helderheid van 1065LM/835lux/0.5M” op. We hebben op 1 meter afstand 640 Lux nodig, dus we zien zo al dat dit hem ook niet zal gaan worden. Zou je daarentegen een Nanlite Mixpanel 150 (€1.249,00) overwegen, dan krijg je daar volgens de fabrikant een led paneel voor dat een lichtopbrengst heeft van 11320 lux op 1 meter. Op 1,5 meter is dat 2830 Lux. Kijk, ‘now we are talking!’

Meer dan lichtsterkte

Het gaat bij fotograferen natuurlijk niet alleen om de lichtsterkte maar bijvoorbeeld ook om de kleurtemperatuur van het licht. Veel ledlampen bieden de mogelijkheid om een waarde te kiezen tussen de 3000 en 6000 graden Kelvin. Niet iedere lamp kan dit even goed en nauwkeurig en sommige lampen verlopen ook aanzienlijk tijdens een shoot. Overigens heeft led altijd even de tijd nodig voordat de juiste kleur wordt bereikt. Even wachten dus voordat je aan de slag gaat!

De kwaliteit van de gebruikte leds bepalen in grootte mate de duurzaamheid, de kleurvastheid en de stabiliteit van het licht (de mate van ‘flikkeren’). Een belangrijk kwaliteitsaspect is dan ook de zogenaamde CRI-waarde. CRI staat voor de ‘Color Rendering Index’ en vertelt iets over hoe wit wit nu eigenlijk is. Hoe hoger de CRI, hoe kwalitatief beter de kleur van de ledlamp is. Een waarde van 90 is als goed te beschouwen, een waarde vanaf 95, uitstekend.

Led in plaats van flits

Ledlampen gebruik je als continue licht. Ze hebben een aantal voordelen als continue verlichting zoals duurzaamheid, kleurinstellingen, gewicht, warmteontwikkeling en ga zo maar door. De huidige ledlampen zijn echter geen vervanging van de flitstechnologie. Het gaat om continue licht. Wil je de specifieke kenmerken van flitsers benutten, dan kom je dus niet met een ledlamp aan je trekken.