Verschiedene Lichtintensitätssensoren

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

Es gibt zwei Methoden, um Licht mit einem Smartphone zu messen. Die erste und gängigste Methode ist die Verwendung des eingebauten Umgebungslichtsensors (ALS). Diese Sensoren sind dafür bekannt, dass sie sehr ungenau sind (mehr dazu weiter unten). Deshalb haben wir eine andere Messmethode entwickelt, bei der die Frontkamera des Geräts verwendet wird. Diese Methode ist viel genauer, wird aber leider (noch!) nicht von allen Geräten unterstützt.

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

Umgebungslichtsensor (ALS)

In den meisten Smartphones ist ein Umgebungslichtsensor (ALS) eingebaut, der die Helligkeit des Bildschirms an die Intensität des Umgebungslichts anpasst. Dank dieses Sensors wird der Bildschirm automatisch heller, wenn Dein Gerät der Sonne zugewandt ist, sodass Du tatsächlich etwas sehen kannst. Andererseits wird der Bildschirm gedimmt, wenn es dunkel ist, damit Du nicht geblendet wirst, wenn Du nachts Dein Handy checkst.

Auf Android-Geräten können App-Entwickler auf den aktuellen Messwert des Sensors zugreifen und seine Messung als Lichtintensitätsmessung verwenden. Auf iOS-Geräten (Apple) ist dieser Sensor für Apps nicht zugänglich. Aber warum?

ALS sind schreckliche Lichtmessgeräte

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

• 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 diesen Sensor und dessen Kalibrierung.
• Die spektrale Empfindlichkeit ist nicht an einen Standard angepasst: Das bedeutet, dass der Sensor einige Wellenlängen (oder Farben) des Lichts zu stark und andere zu wenig gewichtet, was zu ungenauen Messungen von PAR (PFFD) oder Beleuchtungsstärke (Lux/fc) führt.
• Ein ALS misst nicht das gesamte Licht: Da der ALS tief in das Gerät integriert ist, kann er Licht, das aus einem Winkel kommt (z. B. Licht, das von den Wänden reflektiert wird und dennoch die Pflanze erreicht), nicht genau erfassen. Um Licht aus allen Winkeln genau zu messen, benötigt ein Belichtungsmesser eine Kosinuskorrektur.
• ALS verhalten sich nicht immer linear: Das bedeutet zum Beispiel, dass eine Verdoppelung der Lichtintensität nicht zu einer Verdoppelung der Messung führt.
• Jedes Gerät verfügt über eine andere Art von ALS: Das heißt, wenn eine App auf einem Gerät gut zu funktionieren scheint, heißt das nicht, dass sie auch auf einem anderen Gerät gut funktioniert. Selbst wenn die Geräte dasselbe Modell und dieselbe Marke haben, können sie einen anderen ALS enthalten.
• Und es gibt noch viel mehr. Aber im Moment wollen wir Dir die Details ersparen.

Aus all diesen Gründen ist eine Lichtintensitätsmessung mit einer ALS höchstwahrscheinlich fehlerhaft. Messungen mit ALS sind mit großer Sorgfalt zu behandeln. Wenn Dein Gerät die Kamera nicht als Lichtintensitätssensor unterstützt, kannst Du immer noch unsere integrierten Kalibrationsoptionen verwenden, um das Beste aus dem ALS Deines Gerätes zu machen.

Frontkamera

Die genaueste und zuverlässigste Methode zur Messung der Lichtintensität mit einem Smartphone ist die Verwendung unserer App mit der Kamera als Lichtsensor. Wenn Du einen Diffusor verwendest, wie es in der App erklärt wird, ist Photone so genau wie die besten tragbaren Belichtungsmesser ihrer Klasse. Hier ist der Grund dafür:

• Kalibrierung auf wissenschaftlichem Niveau: Wir messen und kalibrieren jedes unterstützte Gerätemodell in unserem optischen Kalibrationslabor.
• Definierte spektrale Empfindlichkeit: Wir passen die spektrale Empfindlichkeit der Kamera für jedes Gerät an und stimmen sie ab. Das bedeutet, dass die verschiedenen Wellenlängen und Farben des Lichts so gewichtet werden, wie es für die gewählte Art der Intensitätsmessung gemäß der jeweiligen Norm (z. B. PAR/PPFD oder Beleuchtungsstärke) erforderlich ist.
• Kosinus-Korrektur: Da die Kamera nicht im Gerät versteckt ist (im Gegensatz zum ALS), kann sie Licht aus allen Winkeln erkennen, insbesondere in Verbindung mit dem richtigen Diffusor.
• Perfekte Linearität: Der Kamerasensor liefert präzise und konsistente Messungen ohne Abweichungen oder Unregelmäßigkeiten, da er in unserem optischen Kalibrierungslabor linearitätskorrigiert wurde, und zwar von Lichtintensitäten, die so dunkel wie Mondlicht sind, bis hin zu Intensitäten, die sogar das hellste Sonnenlicht übertreffen.
• Großer Dynamikbereich: Mit seinen Millionen winziger Fotozellen ist der Kamerasensor in der Lage, Licht viel empfindlicher und mit der höchsten Auflösung zu messen. Die Kamera ist nicht ohne Grund eines der teuersten Teile in Deinem Handy.

Wo ist dann der Haken? Leider sind Lichtintensitätsmessungen mit der Kamera nur möglich, wenn Dein spezifisches Gerätemodell in unserem Labor kalibriert wurde. Außerdem ist für eine genaue Messung ein Diffusor erforderlich, den Du aber leicht selbst bauen kannst.

Allgemeine Fragen