Verschiedene Lichtintensitätssensoren

Dieser Guide erklärt, welche Lichtintensitätssensoren für Messungen mit Photone verwendet werden

Es gibt zwei Methoden, um das Licht auf einem Smartphone zu messen. Die erste und gängigste Methode ist die Verwendung des eingebauten Umgebungslichtsensors (Englisch Ambient Light Sensor (ALS)). Da diese Sensoren bekanntermaßen ungenau sind (mehr dazu weiter unten), unterstützt Photone eine bessere Messmethode mit der Frontkamera des Geräts. Diese Methode ermöglicht genauere und empfindlichere Messungen. Allerdings wird sie nur von einigen Geräten unterstützt.

Verwirrt? Sieh dir die allgemeinen Fragen am Ende dieses Artikels an oder lies weiter, um mehr über die zwei verschiedenen Arten von Sensoren zu erfahren. Aber Achtung! Hier wird es ein bisschen technisch 🤓.

Umgebungslichtsensor (ALS)

Ein ALS ist in den meisten Smartphones eingebaut, um die Helligkeit des Bildschirms an das Umgebungslicht anzupassen. Dank dieses Sensors wird dein Bildschirm automatisch heller, wenn dein Gerät mit hellem Licht konfrontiert wird, sodass du tatsächlich etwas sehen kannst. Andererseits wird der Bildschirm gedimmt, wenn es dunkel ist, damit du nicht geblendet wirst, wenn du dein Smartphone nachts überprüfst.

Auf Android-Geräten kann jede App auf den aktuellen Messwert des Sensors zugreifen und ihn anzeigen, der (theoretisch) in der Einheit Lux angegeben werden sollte. Einige Apps wandeln diesen Wert sogar in andere Lichtintensitätsmesswerte wie PPFD um. Was genau ist also das Problem mit dieser Methode?

ALS sind schlechte Lichtmessgeräte

Wie bereits erwähnt, besteht die einzige Funktion der ALS in einem Gerät darin, die Bildschirmhelligkeit automatisch anzupassen. Sie sind bei weitem keine Belichtungsmesser. Hier sind die wichtigsten Gründe, warum du mit einer App, die den ALS als Lichtintensitätssensor nutzt, wahrscheinlich eine ungenaue Messung erhältst:

• Keine Kalibrierung: Der ALS ist nicht so kalibriert, wie es ein Belichtungsmesser erfordern würde. Da das Dimmen des Bildschirms keine präzise Aufgabe ist, investieren Smartphone-Hersteller nicht mehr Zeit und Geld als nötig in den Sensor und seine Kalibrierung. Das bedeutet, dass zwei Geräte unterschiedlich messen, auch wenn sie denselben Sensor eingebaut haben.
• Die spektrale Empfindlichkeit entspricht keinem Standard: Das heißt, der Sensor gewichtet einige Wellenlängen (auch Farben) des Lichts zu stark und andere zu wenig. Dies führt zu ungenauen Messungen von PAR (PFFD) oder Beleuchtungsstärke (Lux/fc).
• Ein ALS misst nicht das gesamte Licht: Da der ALS tief in das Gerät eingebaut ist, kann er kein Licht erkennen, das aus einem bestimmten Winkel kommt (z. B. Licht, das von den Wänden reflektiert wird und dennoch die Pflanze erreicht). Um Licht aus allen Richtungen genau zu messen, benötigt ein Belichtungsmesser eine Kosinuskorrektur.
• ALS verhalten sich nicht immer linear: Das bedeutet zum Beispiel, dass eine Verdopplung der Lichtintensität nicht zu einer Verdopplung der Messung führt. Dies ist ein Problem, auch wenn man nur relative Messungen vergleicht.
• Jedes Gerät verfügt über eine andere Art von ALS: Das heißt, wenn eine App auf einem Gerät gut zu funktionieren scheint, bedeutet das nicht, dass sie auf einem anderen Gerät auch gut funktioniert. Selbst wenn die Geräte das gleiche Modell und die gleiche Marke haben, kann es sein, dass sie einen anderen ALS haben.
• Und es gibt noch viel mehr: Aber im Moment ersparen wir dir die Details.

Aus diesen Gründen ist eine Lichtintensitätsmessung mit dem ALS höchstwahrscheinlich fehlerhaft. Behandle solche Messungen mit großer Vorsicht. Wenn dein Gerät die Kamera nicht als Lichtintensitätssensor unterstützt und es scheint, dass deine Messungen falsch sind, nutze die Kalibrierungsoptionen von Photone, um das Beste daraus zu machen:

Anleitung zur Kalibrierung

Kurze Erklärungen um Dein Gerät richtig zu kalibrieren, falls nötig

Photone - Grow Light MeterDominik Maglia

Frontkamera

Die genaueste und zuverlässigste Art, die Lichtintensität mit einem Smartphone zu messen, ist die Verwendung der Photone-App mit der Kamera als Lichtsensor. Wenn du einen Diffusor verwendest, wie es die App vorgibt, ist Photone genauso genau wie die besten handelsüblichen Lichtmessgeräte der Branche. Hier ist der Grund dafür:

• Wissenschaftlich geprüfte Kalibrierung: Jedes unterstützte Gerätemodell wird mit einer Standardkalibrierung geliefert, die in einem optischen Labor erstellt wurde, indem der Sensor der Kamera vermessen und die Reaktion jedes einzelnen Pixels analysiert wurde.
• Definierte spektrale Empfindlichkeit: Der Messalgorithmus passt die spektrale Empfindlichkeit der Kamera an, um den spektralen Fehler für jeden Messtyp (z. B. PAR/PPFD, Beleuchtungsstärke) zu reduzieren. Das bedeutet, dass die verschiedenen Lichtfarben (d.h. Wellenlängen) so gewichtet werden, wie es für die gewählte Art der Intensitätsmessung erforderlich ist, wie es in der jeweiligen Norm festgelegt ist. Der verbleibende Spektralfehler wird durch die Wahl der richtigen Lichtquelleneinstellung beseitigt.
• Kosinus-Korrektur: Da die Kamera nicht im Gerät versteckt ist (im Gegensatz zum ALS), kann sie Licht aus allen Richtungen erkennen, vor allem, wenn sie mit dem richtigen Diffusor kombiniert wird.
• Perfekte Linearität: Photone liefert präzise und konsistente Messungen ohne Abweichungen oder Unregelmäßigkeiten. Dies ist einem Prozess namens „Linearitätskorrektur“ zu verdanken, der für jeden Kamerasensor in einem optischen Labor durchgeführt wird. Die Linearitätskorrektur ist in der Standardkalibrierung für jedes Gerät enthalten.
• Hohe Empfindlichkeit: Mit seinen Millionen von winzigen Fotozellen ist der Kamerasensor in der Lage, Licht viel empfindlicher und in höchster Auflösung zu messen. Die Kamera ist nicht ohne Grund eines der teuersten Teile in deinem Gerät.
• Großer Messbereich: Vom schwachen Schein des Mondlichts bis hin zu Intensitäten, die das volle Sonnenlicht übertreffen, kann Photone den gesamten Bereich mit verblüffender Genauigkeit messen, ohne jegliche Einschränkungen.

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