Ausführliche Darstellung der technischen und nicht-technischen Aspekte der modernen Beleuchtungstechnik im Blick auf die Wirkung auf den Menschen!Die moderne Lichttechnik befasst sich nicht nur mit den technischen Aspekten von Beleuchtung in Innenräumen, sondern auch mit der Wirkung unterschiedlicher Arten von Beleuchtung auf den Menschen. Über die genaue Kenntnis der physikalischen Eigenschaften von Licht und der Lichterzeugung hinaus werden dazu validierte physiologische und psychologische Wahrnehmungsmodelle benötigt, auf deren Basis Hersteller von Leuchtmitteln und Anbieter von Lichttechniklösungen Design- und Entwicklungsentscheidungen treffen können.Dieses Buch gibt einen Überblick über das Forschungsgebiet des Human Centric Integrative Lighting, also der menschzentrierten Innenraumbeleuchtungstechnik. Nach einer Zusammenfassung der Grundlagen der Lichttechnik im Zusammenspiel mit der menschlichen Wahrnehmung und dem aktuellen Stand der heutigen Innenraumbeleuchtung legen die Autoren die Grundprinzipien des Human Centric Integrative Lighting dar und schildern ausführlich Aspekte wie visuelle Leistungen, Farbqualität und emotionale Wirkung sowie die Korrelation der relevanten Parameter. Im Anschluss diskutieren sie umfassende Lichtqualitätsmodelle und leiten daraus Empfehlungen für die praktische Umsetzung des Konzepts des Human Centric Integrative Lighting ab.* Geballtes Expertenwissen: das Buch ist geschrieben von Deutschlands führenden Wissenschaftlern auf dem Gebiet der Lichttechnik* Kohärente Zusammenfassung des Forschungsstands: das Buch kombiniert die relevanten Forschungsergebnisse aus Zeitschriften, Patentschriften und Normen zu einem einheitlichen Ganzen* Praxisorientierter Ansatz: die wissenschaftlichen Erkenntnisse werden zu Modellen kondensiert, die für Entwickler direkt nutzbar sind

1. EINLEITUNG - MOTIVATIONGeschichte der LichttechnikTechnologische Herausforderungen, gesellschaftliche Relevanz der BeleuchtungstechnikZiele und Motivationen für das vorliegende Buch2. GRUNDLAGEN DER LICHTTECHNIK- VISUELLE UND NICHTVISUELLE GRUNDASPEKTEAugenapparat: Rezeptoren, nichtvisuelle und visuelle SignalverarbeitungGrundlagen der lichttechnischen Kenngrößen, V(lambda)-Funktion, 2° und 10°-SpektralfunktionenGrundlagen der Farbmetrik: Normspektralwertfunktionen, Farbräume, Farbwahrnehmungsmodell CIECAM 2000, CRI CIE 2017, CQS, FarbgamutGrundlagen der nichtvisuellen Aspekte (CIE 2015, DIN SPEC 5031-100, Spektrale Aktivitätsfunktion für Melanopsin, für Melatonin-Unterdrückung nach Brainard und Thapan)Metrik amel nach DIN SPEC 5031-100 und CS nach Rea & Figuiero 2016-2018Rezeptorsignale nach CIE 2018 (LMS, R, M) (CIE S 026:2018 or CEN/TR 16791)Augenalterung nach DIN 5031-103. STAND DER HEUTIGEN INNENRAUMBELEUCHTUNGGrundlagen der Planungsempfehlungen nach CIE, DIN EN 12464Gütemerkmale, Spezifikationen über CRI, UGR-Blendung, Modelling-Index, Homogenität, Lichtausbeute, Farbortverschiebung, Beleuchtungsstärke, Leuchtdichte4. GRUNDPRINZIPIEN VON HCLDie drei Komponenten von HCL: visuelle Leistung, psychologisch-emotionale und nichtvisuelle EffekteVisuelle und nichtvisuelle SystemeEingangs- und Ausgangsgrößen des HCL-SystemsEinflussfaktoren des Lichts auf die Menschen in lichttechnischen Betrachtungen5. VISUELLE LEISTUNGENV(lambda)-gewichtete visuelle Leistung: Relative Visual Performance-Modell, Leuchtdichtekontrast, Reaktionszeit, Effekt des AltersModerne Aspekte der Helligkeit und der visuellen KlarheitModellierung für Helligkeit und visuelle KlarheitVergleich verschiedener visueller Helligkeitsmodelle6. FARBQUALITÄT UND EMOTIONALE ASPEKTEFarbqualitätBevorzugte Farborte (Weißtöne)Bevorzugte FarbtemperaturenBevorzugte Bereiche von Farbtemperaturen und Beleuchtungsstärken7. KORRELATIONSANALYSE DER HCL-KENNGRÖSSENMathematische Analyse der Beziehungen der Kenngrößen der drei Gruppen von Merkmalen: visuelle Leistung (und Helligkeit) zu Farbqualitätsmetriken (CCT, CRI, Qp, Qf) und zu nichtvisuellen KenngrößenKorrelation zwischen Helligkeitsmetriken und CS8. NEUE LICHTQUALITÄTSMODELLE FÜR VISUELLE UND NICHTVISUELLE EFFEKTENeue Lichtqualitätsmodelle mit Beleuchtungsstärke, Farbtemperatur und Buntheitsmaß oder Circadianer Reiz und Buntheitsmaß als Eingangsparameter und Sehklarheit, Farbpräferenz und Raumpräferenz als subjektive Ausgangsgrößen9. URSACHEN-WIRKUNG BEZIEHUNGEN IN HUMAN CENTRIC LIGHTINGAuswertung der HCL-LiteraturAnalyse und Zusammenfassung der bisherigen Feldtests der HCL-Beleuchtung in den Büros, Schulen, Krankenhäusern, Industriebeleuchtung sowie aus der Praxis der LichttherapieExtraktion einer allumfassenden, maßgeblichen Ursachen-Wirkung-BeziehungPlanungsempfehlungen für die lichttechnische Praxis10. PRAKTISCHE HCL-LICHTMESSTECHNIKBerechnungsmethode des circadianen Reizes (CS) aus herkömmlich messbaren Größen (Beleuchtungsstärke, Farbtemperatur, Normfarbwertanteile)Personendosimetrie: Messungen von CS mit einem KolorimeterMessung von Innenräumen mit Farb- und Leuchtdichtekamera und Umrechnung auf Circadiane Stimuli (CS)11. TAGESLICHTAußenmessung: Spektrale Zusammensetzung als Funktion von Uhrzeit und JahreszeitDynamik, farbmetrische und zirkadiane CharakteristikWirkungen von Tageslicht auf Schlafqualität, Wachheit und VitalitätTageslichterfassung und Tageslicht-RekonstruktionTageslichtkompensation im Innenraum bei unterschiedlichen WetterlagenUntersuchungen über die Wirkung der Sicht nach Außen12. TECHNOLOGIE DER HCL-BELEUCHTUNG IN GEBÄUDENFull-Spektrum, Sunlight-Spektrum: eine spektrale AnalyseSpektrale Optimierung für beste Farbqualität und optimale gesamte HCL-WirkungSmart Lighting, KonnektivitätPrinzipien der Semantik der Daten zur Verarbeitung unterschiedlicher Formate zur einheitlichen Berechnung in Cloud-ServernArchitektur der Vernetzung der Leuchtensysteme mit anderen GebäudesystemenSensortechnik für Gebäude (CO2-Sensoren, Licht- und Farbsensoren, Bewegungssensoren, IR-Sensorarray, Wetterdaten)Nutzerpräferenz bezüglich "Klima in Innenräumen"Dynamisches Licht und Lichtregelung in Gebäuden13. ZUSAMMENFASSUNG: FAZIT UND AUSBLICK