Lichttechnik
Lichttechnik Va Abschlussprüfung
Lichttechnik Va Abschlussprüfung
Nach welcher technischen Regel müssen Laser-Justierbrillen für die Laserklassen 3B und 4 gekennzeichnet sein?
Was bedeutet die Abkürzung GZS (nach BGV A2 §2.4)?
Grenzwert der zugänglichen Strahlung
Was bedeutet die Abkürzung MZB (nach BGV A2 §2.5)?
Maximal Zulässige Bestrahlung
Was versteht man unter einem Laserbereich?
Der Laserbereich im Sinne der UVV ist der Bereich in welchem die Werte für die maximale zulässige Bestrahlung überschritten werden können.
Wodurch zeichnet sich eine klassische Balletbeleuchtung aus?
Seiten- oder Gassenlicht
Nennen Sie für folgende Leuchtmittel in der VA die jeweilige Farbtemperatur tf:
- Halogenglühlicht
- Halogenmetalldampfhochdrucklampe
- Typisch 3200 K, möglicher Bereich: 2800-3400 K
- Typisch 6000 K, möglicher Bereich: 5000-6000 K
Beschreiben Sie den wesentlichen Unterschied im Aufbau eines Profilscheinwerfers mit und ohne Zoomfunktion.
Im Profilscheinwerfer ist zusätzlich eine verschiebbare Kondensoroptik eingebaut. (Veränderung des Öffnungswinkels)
Skizzieren Sie in gegebenr Zeichnung den Strahlengang einer/s
- Parabolspiegels
- Fresnel-Linse
Siehe Abbildung
Eine Messung ergibt im Abstand von 6m eine Beluchtungsstärke von 20800 lx und ist für die Aufzeichnung zu hell. Berechnen Sie den Abstand des Geräts zur beleuchteten Fläche, bei dem die Beleuchtungsstärke nur noch die Hälfte beträgt.
E1 - 20800 lx
E2- 10400 lx
r1= 6m
r2 = r1 x √(E1/E2) = 8,48 m
Nennen Sie die Betriebsspannung der üblichen Leuchtmittel von 4-fach DWE Blindern
120 V
Auf der Bühnenvorderkante werden LED-Striplights eingesetzt. Nennen Sie zwei Vorteile von LEDs beim Einsatz in der Veranstaltungstechnik.
- sehr lange Lebensdauer
- Höhere Lichtausbeute als Halogenlampen
- kleine Baugröße
Auf der Szenenfläche werden in den hinteren beiden Ecken Movinglights aufgestellt. Um ihre Lichtkegel im Raum sichtbar zu machen, stehen Hazer und ein CO2 -Verdampfer zur Verfügung. Begründen Sie, welches der genannten Geräte für diese Aufgabe das geeignetere ist.
CO2 ist Bodennebel und verteilt sich daher nicht im Raum. Richtige Entscheidung daher Hazer.
Nennen Sie die drei Beleuchtungspositionen (klassische Dreipunktausleuchtung) für Kameraaufnahmen und deren Aufgabe.
- Führungslicht - Dieses ist die Hauptlichtquelle einer Szenenbeleuchtung
- Aufhelllicht - Dieses hat die Aufgabe, den vom Führungslicht erzeugten Kontrastumfang zu mindern (Schatten werden aufgehellt)
- Gegenlicht - Dieses soll die Umrisse einer Person oder eines Objekts besonders betonen, um eine räumliche Tiefenzuordnung zu ermöglichen.
Zur Personausleuchtung werden Leuchtmittel mit Farbtemperaturen von 3200K und 5600K gleichzeitig verwendet. Wie können Sie mit den verwendeten Leuchtmitteln einen sinnvollen Weißabgleich durchführen?
Durch den Einsatz eines Konversionsfilters erhält man einen sinnvollen Weißabgleich
Während des Rahmenprogramms werden Moving Lights (ML) eingesetzt. Dafür werden im Lichtpult Presets angelegt. Erklären Sie, was hiermit gespeichert werden kann.
Es kann hiermit ein bestimmter Wert einer Funktion/Feature wie bspw. Color, Position etc. gespeichert werden.
Für eine Fernsehaufzeihnung soll das Licht gedimmt werden, ohne die Farbtemperatur zu verändern. Nennen Sie zwei technische Möglichkeiten.
- Shutter
- Jalousien
- Graukeil
- Irisblenden
- Segmentverdunkler
- elektr. + CTB
- ND-Folie
Ein Scheinwerfer beleuchtet eine Wand im Abstand von 10m. Auf der Wand wird eine Beleuchtungsstärke von 20000 lx gemessen. Auf welchen Abstand muss der Scheinwerfer gebracht werden, damit sich die Beleuchtungsstärke halbiert?
(E1/E2) - ((r2)²/(r1)²)
10m x √(20000 lx/10000lx) = 14,1 m
Wozu dient der Cross-Fader an einem Lichtpult?
Zum Überblenden von z.B. einer Lichtszene auf eine andere Lichtszene.
Beschreiben Sie kurz die Funktion eines Bossters, Splitters und Mergers im Zusammenhang mit DMX.
- Ein Booster verstärkt ein DMX-Signal
- Ein Splitter verteilt ein DMX-Signal
- Ein Merger führt DMX-Signale zusammen
Eine DMX-512-Anlage soll mit der adresse 1 beginnen. Folgende Geräte sollen gesteuert werden:
- Gerät: Moving-Light mit 12 Kanälen
- Gerät: Moving-Light mit 8 Kanälen
Berechnen Sie für jedes Gerät die dezimale und binäre Startadresse (9 Bit) bei fortlaufender Adressierung. Beginnen Sie die Adressierung mit Gerät 1 (12Kanäle)
- Gerät: 1 MSB 00000000LSB1
- Gerät: 13 MSB00000110LSB1
Beim Einleuchten mit einem PAR-Raylight konvergiert der Lichtstrahl. Welche Gefahr besteht? Was kann dagegen getan werden?
- Es besteht die Gefahr der hohen Wärmeentwicklung bis hin zur Brandgefahr in der Nähe des Lichtbündelpunkts
- -Ein zum Reflektor passendes Leuchtmittel wählen
-Ein zum Leuchtmittel passenden Reflektor wählen
-Gegebenenfalls das Leuchtmittel mit Distanzhülsen nach hinten versetzen
Wie groß ist die durchschnittliche Beleuchtungsstärke eines Saales, dessen 81 m² große Fläche in einer Höhe von 9 m mit insgesamt 6 kW gleichmäßig "geflogen" senkrecht ausgerichteten Stufenlinsen beleuchtet wird, wenn die Lichtausbeute jedes Scheinwerfers 12 lm/W beträgt?
E= φ/A = ((12lm/W) x 6000W)/81m²=888,9 lx
Erläutern Sie den Halogen- Wolfram- Kreisprozess und die Folgen für die Bauform.
- dem Füllgas sind geringe Mengen eines Halogens oder Halogengemischs (Fluor, Chlor, Jod, Brom) zugesetzt
- Halogene verbinden sich unterhalb 1400°C und das Wolfram lagert sich bevorzugt auf den kühleren Teilen der Wendel wieder an
- freigewordene Halogene stehen dem Kreisprozess wieder zur Verfügung
- Kolben bestehen aus schwer schmelzbarem Glas (Quarz, Vycor, Hartglas)
Ihnen stehen Plankonvexlinsenscheinwerfer und Stufenlinsenscheinwerfer zur Verfügung. Mit welchem Scheinwerfer erreichen Sie einen weichen Schattenbereich? Begründen Sie Ihre Antwort.
Der Stufenlinsenscheinwerfer streut das Licht aufgrund der Stufenlinsen mehr als der Plankonvexlinsenscheinwerfer. Dies führt zu einem weicheren Schatten.
Nennen Sie Anwendungen von Flutern!
Flächenleuchte, Rampenlicht
Ein Scheinwerfer hat einen Abstrahlwinkel von 30° und wird in einer Höhe von 8m aufgehängt. Wie groß wird der entstehende Lichtkegel?
A = π(8m x tan α/2)² = 14,44 m²
Berechnen Sie die Beleuchtungsstärke einer 60 m², die durch einen Lichtstrom von 9000 lm ausgeleuchtet wird.
E = φ/A = 9000 lm/60 m² = 150 lx
Wozu dient der Cross-fader an einem Mischpult?
Zum Überblenden von z.B. einer Lichtszene auf eine andere Lichtszene
Was versteht man unter Komplementärfarben? Nennen Sie die zueinander komplementären Farben? Handelt es sich bei dieser Konstellation um Additive oder subtraktive Farbmischung?
- Gegenüberliegende Farben im Farbkreis
- additiv gemischt ergeben sie weiß
- orangerot - cyan
- magenta - grün
- gelb - violettblau
Nennen Sie die 6 Grundfarben!
Rot, Grün, Blau, Cyan, Magenta, Gelb
- Nennen Sie 3 Vorteile der LED-Technik gegenüber Glühlampentechnik in Scheinwerfern.
- Erläutern Sie kurz, wie eine LED-Projektionswand ein farbiges Bild erzeugt.
- Geringe Stromaufnahme (Leistungsaufnahme); Geringere Wärmeentwicklung; Leichtere Bauweise; Längere Lebensdauer
- Grundprinzip ist die additive Farbmischung bzw. RGB-Farbmischung (R = Rot, G = Grün, B = Blau). So ist die Darstellung jeder Farbe möglich. Jeder Bildpunkt besteht aus dem entsprechenden Licht dreier farbiger LEDs.
Nennen Sie zwei Leuchtmitteltypen, die annähernd der Farbtemperatur des Tageslichts entsprechen!
Gasentladungslampen HQI, HMI oder XBO
Für eine Fernsehaufzeichnung soll das Licht gedimmt werden, ohne die Farbtemperatur zu verändern. Nennen Sie zwei technische Möglichkeiten.
- Elektrisch + CTB Folie
- ND Folie
Erläutern Sie das CMY-Farbmischsystem! In welchen Scheinwerfertypen wird es überwiegend eingesetzt?
- Subtraktive Farbmischung: Cyan, Magenta, Yellow
- Mit Hilfe von dichroitischen Filterscheiben
- Multifunktionsscheinwerfer
Wozu werden Leuchtstofflampen in der Studiotechnik eingesetzt?
Flächen bzw. Horizontleuchten
Für eine Tanzszene soll ein Stroboskop eingesetzt werden. Erklären Sie, was unter einem Stroboskop zu verstehen ist.
Erzeugte Lichtblitze, die in ihrer Frequenz veränderbar sind.
Warum ist ein Moving Light, Ausführung als Wash Light, nicht für Goboprojektion geeignet?
Die in Wash Lights eingebaute Fresnellinse ist nicht für Bildprojektionen geeignet
Welche Füllstoffe sind in der XBO-Lampe enthalten?
Xenon, Thorium, Quecksilber
Erläutern Sie, was unter dem Begriff Farbtemperatur zu verstehen ist!
Mit dem sogenannten Schwarzen Körper wird die Farbtemperatur dieser Temperaturstrahler bestimmt. Bei diesem Schwarzen Körper handelt es sich um einen schwarzen Hohlraum mit einer kleinen Öffnung, so dass der kleine Rest eintreffendes Licht vollständig absorbiert wird und nur das austretende Licht bestimmt werden kann. Dieser Schwarze Körper wird nun solange erhitzt, bis dieser das gleiche Licht aussendet, wie die zu bestimmende Lichtquelle.
Die Temperatur, bei der der Schwarze Körper das gleiche Lichtspektrum aussendet wie der Temperaturstrahler, ist dessen Farbtemperatur.
Die von einem Scheinwerfer beleuchtete Fläche hat in 3m Entfernung eine Beleuchtungsstärke von 240000 Lux. Wie groß ist die Beleuchtungsstärke in einer Entfernung von 6m?
φ= E x A = 24000 lx x 9 m2 = 2160000 lm
E= φ/A = 2160000/36 = 60000 lx
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Lernkarten
Beschreiben Sie kurz die Funktion eines Boosters, Splitters und Mergers im Zusammenhang mit DMX.
- Booster: verstärkt DMX-Signal
- Splitter: Teilt das DMX-Signal auf
- Merger: führt DMX-Signale zusammen
Berechnen Sie für die beiden Lampentypen die Lichtausbeute und beurteilen Sie das Ergebnis
Lichtausbeute des halogen-Leuchtmittels:
ɳHalogen = ɸ/P = 25000 lm/1000W = 25 lm/W
Lichtausbeute des LED-Leuchtmittels:
ɳLED = ɸ/P = 200lm/5W = 40 lm/W
Nennen Sie die drei Urfarben!
Rot, Gelb, Blau
Berechnen Sie die Wellenlänge des sichtbaren Lichtspektrums im Frequenzbereich 4 x 1014 Hz bis 7,9 x 1014 Hz.
λ = c/f = 3 x 108/4 x 1014 = 750 nm
λ = c/f = 3 x 108/7,9 x 1014 = 379,74 nm
Wie kann man die Beleuchtungsstärke reduzieren, ohne die Farbtemperatur oder den Abstand zu ändern?
ND-Filter
Auf der Szenenfläche werden in den hinteren beiden Ecken Moving Lights aufgestellt. Um ihre Lichtkegel im raum sichtbar zu machen, stehen Hazer und ein CO2-Verdampfer zur Verfügung. Begründen Sie, welches der genannten Geräte für diese Aufgabe das geeignetere ist.
CO2 ist Bodennebel und verteilt sich daher nicht im Raum. Richtige Entscheidung daher Hazer.
Berechnen Sie die Beleuchtungsstärke in der Mitte eines Lichtkreises für einen PAR64-Scheinwerfer mit CP61-Leuchtmittel, wenn eine Beleuchtungshöhe von 9m vorausgesetzt wird.
E = l/r² = 270000 cd/81 m² = 3333,3 lx
Wie groß ist die Frequenz einer Lichtwelle mit einer Wellenlänge von 560 nm?
535 Gigahertz
Welche Lichtausbeute und Farbtemperatur haben Halogenglühlampen in etwa? Welche Art von Lichtspektrum senden sie aus?
3500 k - 4000 k
Welche Aufgabe haben bei einer DMX-Verteilung
- Splitter
- Booster
- Signalverteilung
- Signalverstärkung
Weshalb ist dieser LED-Scheinwerfer für scharf abgegrenztes Licht nicht geeignet?
Durch die flächige Anordnung der LEDs ist kein gemeinsamer Brennpunkt sowie keine exakte Fokussierung möglich
Wie groß ist die durchschnittluiche Beleuchtungsstärke eines Saales, dessen 320m² große Fläche mit insgesamt 30kW gleichmäßig "geflogenen" Stufenlinsen beleuchtet wird und die Lichtausbeute des Scheinwerfers 8,5 lm/W beträgt?
η = φ/P | x P ⇔ φ = η x P = 8,5 (lm/W) x 30000W = 255 klm
E= φ/A = 255000lm/320m² = 796,9 lx
Ein Scheinwerfer beleuchtet eine Wand im Abstand von 10 m. Auf der Wand wird eine Beleuchtungsstärke von 20 000 lx gemessen. Auf welchen Abstand muss der Scheinwerfer gebracht werden, damit sich die Beleuchtungsstärke halbiert?
E1/E2 = (r2)²/(r1)²
r2 = r1 x √(E1/E2) = 10 m x √(20 000 lx/10 000 lx)
10 m x √(2) = 14,1m
Erläutern Sie den Unterschied zwischen additiver und subtraktiver Farbmischung.
- Additiv: Lichtquellen überlagern sich; Summe: Weiß
- Subtraktiv: Filter überlagern sich; Summe= Schwarz
Erläutern Sie den Unterschied zwischen der Farbe eines Körpers und seiner farbwiedergabe.
Die Farbe eines Körpers wird nur wiedergegeben, wenn im Farbspektrum der Lichtquelle das Licht mit dieser entsprechenden Wellenlänge, welcher der Farbe des Körpers entspricht, vorhanden ist.
Vorraussetzung: weißes, tageslicht ähnliches Licht, mit gleichmäßigem farbspektrum. Die Reflexion der Farbe eines Körpers wird bestimmt duch die Farbtemperatur und des sich daraus ergebenen Farbspektrums einer Lampe.
Eine Spiegelkugel wird direkt (unter einem Winkel von 0°) mit einem PAR-Scheinwerfer beleuchtet. Der Scheinwerfer ist mit einem Leuchtmittel von Typ 41830 SSp bestückt. Der Abstand zwischen Spiegelkugel und Scheinwerfer beträgt 5 m, der Durchmesser des Scheinwerfers beträgt 111 mm.
Siehe Bild
Worin unterscheiden sich die symmetrischen von den unsymmetrischen Rinnenspiegeln (Reflektoren) von Flutern in ihrem Aufbau und Ausleuchtverhalten?
Symmetrische Rinnenspiegel
- sind wirkungsmäßig symmetrische zur Lichtquelle bzw. optischen Achse angeordnet und haben damit eine bandförmige (gleichförmige) Lichtabstrahlung (Lichtverteilung senkrecht zur Lampenachse)
- Bei entspr. Öffnungswinkel lässt sich eine Fläche symmetrisch zum Reflektor beleuchten
Asymmetrischer Rinnenspiegel
- sind asymmetrisch zur Lichtquelle angeordnet. Es entsteht zur Reflektormitte eine aysmmetrische Lichtverteilungskurve
- horizontale Vorzugsrichtung (keine gleichmäßige Lichtabstrahlung)
- Fluter mit asymmetrischen Reflektoren beleuchten eine Fläche gleichmäßig, wenn sie am Rand vor dieser Fläche angeordnet sind
Erläutern Sie die Begriffe Lichtstrom, Lichtausbeute und fotometrisches Entfernungsgesetz?
- Lichtstrom:gesamte Lichtstrahlung einer Lichtquelle
- Lichtausbeute: Verhältnis des Lichtstromes zur Wirkleistung
- Photometrisches Entfernungsgesetz: Beleuchtungsstärke verändert sich im ² zur Entfernung
Ein Scheinwerfer hat einen Abstrahlwinkel von 33,5° und wird in einer Höhe von 12 m "geflogen". In Abstrahlrichtung beträgt der Lichtstrom 4800 lm. Wie groß ist die Beleuchtungsstärke des Lichtkegels?
A = π(8m x tan 33,5°/2)² = 41 m²
E = φ/A = 4800lm/41m² = 117 lx
Nennen Sie die fünf verschiedenen Grundpositionen von Scheinwerfern für das plastische Ausleuchten von Personen!
- Vorderlicht (Front-)
- Unterlicht
- Gegenlicht (Hinter-)
- Seitenlicht
- Oberlicht (Spitz-)
Nennen Sie das Verfahren, mit dem LED-Scheinwerfer gedimt werden.
Pulsweitenmodulation (PWM)
Beim programmieren der Moving Lights geben Sie versehentlich den Lamp-Off Befehl. Sie wollen die Lampe wieder einschalten und bemerken, dass die Lampe aus bleibt. Das Leuchtmittel ist intakt, die Shutter sind geöffnet. Erklären Sie diesen Zusammenhang.
Das Leuchtmittel ist eine Entladungslampe und muss einige Minuten abkühlen, bevor sie wieder gezündet werden kann.
Worin unterscheidet sich vom Aufbau und Ausleuchtverhalten der Profilscheinwerfer vom Stufenlinsenscheinwerfer?
- Beim Stufenlinsenscheinwerfer wird durch Verändern der Brennereinheit in Richtung der Linse der Öffnungswinkel verändert
- Beim Profiler ist die Brennereinheit fest montiert und durch eine Irisblende wird der Lichtkreisdurchmesser verändert.
- Der Strahlenbündel kann beim Profiler mit Blendenschieber in der horizontalen und vertikalen Ebene variiert werden.
- Mit einem Vignetteneinschub können Gobos verwendet werden.
- Die Schärfe des Lichtkreises wird mit einem Objektiv aus einer oder mehreren Linsen eingestellt.
- Profiler liefern einen scharf begrenzten Lichtkreis im Gegensatz zum diffusen Licht des Stufenlinsenscheinwerfers.
Folgende farbfilterdurchlasskurve ist gegeben. Welche Farbe hat der Filter?
Magenta
Es soll eine Freilichtbühne von 75m² Fläche in einer Höhe von 8,5m ausgeleuchtet werden. Zur Verfügung stehen 1 kW Stufenlinsen und 6er Bars (pro PAR-Scheinwerfer 500W). Die Scheinwerfer sollen Farbfilter bekommen. Rechnen Sie deshalb 40% des aufzubringenden Lichtstromes dazu. Wie viele Stufenlinsen und wie viele 6er Bars würden Sie für eine gleichmäßige Ausleuchtung etwa einsetz (E = 1500 lx)?
φ = 1500 lx x 75 m² = 112500 lm
112500lm x 0,4 = 4500 lm
Symmetrische Teilung für Stufen und 6er Bars
157500/2 = 78750
Ps= φ/η = (78750 lm/w)/12 lm = 6562,5 W = 7 Stufen
PB= φ/η = (78750 lm/W)/15lm = 5250 W = 2 Bars
Erläutern Sie den Begriff Licht.
Licht ist eine Energiestrahlung, in Form von elektromagnetischen Wellen. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit liegt im Vakuum bei 299792458 Metern pro Sekunde.
Beschreiben Sie Aufbau und Eigenschaften des Fresnelscheinwerfers!
Der Brenner mit Reflektor befindet sich auf einer Spindel. Davor ist die Fresnel_Linse fest angeordnet. Bei dieser Linse, aus Glas oder Kunststoff, auch Stufenlinse genannt, ist die Brechung der Lichtstrahlen auf einzelne, konzentrische, sägezahnförmige angeordnete Ringe aufgeteilt. Die Veränderung des Öffnungswinkels der Lichtstrahlen erfolgt durch verschieben der Brennereinheit zu der Linse hin oder von dieser weg.
Eine Messung ergibt im Abstand von 6m eine Beleuchtungsstärke von 20800 lx und ist für die Aufzeichnung zu hell. Berechnen Sie den Abstand des Gerätes zur beleuchteten Fläche, bei dem die Beleuchtungsstärke nur noch die Hälfte beträgt.
E1 = 20800 lx
E2= 10400 lx
r1 = 6 m
r2 = r1 x √(E1/ E2) = 8,48 m
In welchem Bereich liegt die Farbtemperatur von Glühlampen?
2700 k - 3200 k
Eine 230 V Halogenglühlampe erzeugt bei 500 W umgesetzter elektrischer Leiustung einen Lichtstrom von 8400 Lumen. Wie groß ist die Lichtausbeute dieser Lampe?
η = φ/P = 8400 lm/500 W = 16,8 lm/W
Welche verbesserten Betriebseigenschaften haben XBO-Lampen gegenüber Halogen-Metalldampflampen?
bessere Farbwiedergabe und Hotspot
Für das Oberlicht einer Solodarbietung wird in der technischen Besprechung entschieden, dass Scheinwerfer mit einem Öffnungswinkel von 15° verwendet werden sollen. In welcher Höhe muss ein Scheinwerfer montiert werden, damit ein Lichtkreis auf der Bühnenfläche von d = 2,5 m Durchmesser entsteht?
h = r/tan 7,5° = 9,5 m
Welche Laserklassen gibt es gemäß BGV B2 bzzw. EN 60825-1 ?
Wer hat die Aufgaben und Verantwortung im Laserstrahlenschutz ?
Wofür steht die Abkürzung Laser?
Light Amplification by Simulated Emission of Radiation
Laserquellen können in bestimmten Betriebsarten Betrieben werden. Ordnen Sie zu!
Woran kann man das Gefährdungspotenzial einer Lasereinrichtung erkennen?
Nach welcher technischen Regel müssen Laserschutzbrillen gekennzeichnet sein?
Ordnen Sie zu!
Nach welcher technischen Regel müssen Laser-Justierbrillen für die Laserklassen 3B und 4 gekennzeichnet sein?
