Hochauflösende Reflexionsmessungen

Unsere LMK-basierte Reflexionsmessung ermöglicht eine schnelle und hochaufgelöste Bewertung von Reflexionseigenschaften. Im Gegensatz zu herkömmlichen, goniometerbasierten Methoden erfasst das System detaillierte Luminanz- und Farbinformationen in einem einzigen Messaufbau – mit minimalem Aufwand. Damit ersetzt LMK Reflection klassische Spotmeter-Verfahren durch eine hochauflösende bildgebende Lösung, die Reflexionseigenschaften effizient und winkelaufgelöst erfasst.

Durch den Einsatz einer Typ-II-kalibrierten LMK mit konoskopischem Objektiv werden sowohl das DUT (Device Under Test) als auch die Lichtquelle scharf abgebildet. Ein automatischer Algorithmus zur Orientierungserkennung minimiert Positionierungsaufwand und ermöglicht einen schnellen, robusten Aufbau. Die erfassten Daten werden automatisch in das Koordinatensystem der Messprobe transformiert – für eine intuitive und normgerechte Auswertung.

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Konzept der Orientierungserkennung am Beispiel eines Displays

Vorteile auf einen Blick

  • Maximale Flexibilität und Einfachheit
    • Kein Goniometer, keine Motorachsen: Schneller und unkomplizierter Aufbau
    • Schnnelle Ausrichtung durch automatische Orientierungserkennung
    • Flexible Einsetzbarkeit und Auswertung: Ideal für R&D, Konformitätsanalyse und Vergleichsmessungen
  •  Vollständige Erfassung in einem Aufbau
    • Großer Winkelbereich: Viele Betrachtungsrichtungen in nur einem Messbild
    • Live-Transformation ins Koordinatensystem des DUT
    • Konoskopisches Objektiv: Gleichzeitige fokussierte Abbildung von Lichtquelle und DUT
  • Präzise und robuste Ergebnisse
    • Hohe Messstabilität durch Typ-II-Kalibrierung und automatische Orientierungserkennung
    • Unterstützt indirekte Beleuchtungsstärkemessung
    • Optimal auch für komplexe Reflexionsverteilungen und diffraktive Effekte

Fallstudie: ISO 15008-konforme Reflexionsmessung

Unsere Lösung ermöglicht die Konformitätsprüfung nach ISO 15008. Die normgerechte Messgeometrie (z. B. CID 45°/20° oder IC 25°/0°) lässt sich schnell und ohne mechanischen Aufwand umsetzen. Die hochauflösende Erfassung der Reflexion über viele Blickrichtungen ermöglicht eine exakte Auswertung im relevanten Sichtbereich. Durch die flexible Region-of-Interest-Definition lassen sich auch lokale Effekte wie z.B. Diffraktion gezielt analysieren. Die Messdaten werden direkt auf die Zielbeleuchtungsstärke von 45 klx skaliert und stehen im Koordinatensystem der Messprobe für die normgerechte Auswertung bereit. 

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Auswertebild einer in-plane CID Messung (45°/20°)

Fallstudie: Trennung von Reflexionskomponenten

In Kombination mit einer Variable-Aperture-Annulus-Lichtquelle ermöglicht unsere bildgebende Lösung die präzise Trennung von Lambert’schen und spekularen Reflexionsanteilen – normgerecht und in nur einer Aufnahme.

Die hochauflösende Messung über viele Richtungen gleichzeitig ermöglicht eine detaillierte Analyse von Haze-Effekten und diffraktiven Strukturen, wie sie bei modernen Displayoberflächen häufig auftreten. Sie unterstützt dabei normgerechte Auswertungen, z. B. nach ISO 9241-307, IEC 62977-2-2 oder IDMS 1.2 pp. 279-83.

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Reflexionskomponenten eines Displays in einem Messbild

Fallstudie: Blendbewertung bei Solarpanelen

Im Vergleich zu komplexen Goniometer-Setups erlaubt unsere LMK mit konoskopischem Objektiv eine schnelle, reproduzierbare Messung der Reflexionseigenschaften bei unterschiedlichen Einfallswinkeln zur Unterstützung der behördlichen Blendbewertung. Die automatische Ausrichtung per Testbild vereinfacht den Aufbau erheblich. Dank der winkelaufgelösten Messbilder lassen sich beispielsweise Unterschiede zwischen konventionellen und reflexionsoptimierten Solarpanelen objektiv bewerten.

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Schematische Reflektion eines Solarmoduls

Publikationen

LICHT 2025

Issue
Indoors and outdoors, there are many different surfaces and materials with a wide range of
reflective properties. These can be actively used in architecture and lighting design. However, there are also undesired effects, such as glare from highly reflective surfaces. One
example is solar panels on roofs or on facades, which, due to their principle of operation,
are exposed to direct sunlight at a variety of angles. In the city of Vienna, for example, a
possible impairment due to glare must be ruled out by an expert under certain circumstances
in order to obtain a permit to construct a PV system (Guideline MA 37 – 476239-2022 point
6.2). The problem quickly becomes very complex due to the wide range of different solar
cells alone, which naturally have different reflection mechanisms and properties.
Aim
The measurement of the required data for the analysis must be carried out in advance under
reproducible conditions in the dark laboratory for the corresponding solar panel(s). One possibility is to use a multi-axis goniometer to scan the complete bidirectional scattering function
(BRDF) using a light source and a spot meter. Specialized systems are available for this
purpose. However, these systems are very expensive and the measurements are time-consuming and complex. This article presents a significantly more flexible and cost-effective
method of measuring reflection properties using an imaging luminance measurement device.
Description of the innovation/»best practice«
A type-II-calibrated luminance camera (ILMD Type II) is used for reproducible measurements of such reflections. The required setup is simple and flexible thanks to an orientation
detection algorithm, making the approach well suited when switching between different
types of measurement tasks, e.g., if different angles of incidence need to be considered. In
addition, light source characteristics are easily corrected via corresponding correction measurements. This way, comprehensive data can be captured quickly. The resulting information
can then be used for further verification.
Level of realization
The presented workflow with commercially available hardware and software was validated
in a round-robin measurement.
Authors: Katharina Jungnitsch, Alexander Voelz, Ingo Rotscholl, Udo Krüger, Horst Pribitzer

SID 2025

The authors present and validate an easy-to-set up approach to measure the reflection properties of a display that can measure not only the specular, haze, and Lambertian components of display reflection, but also the diffractive component. They then research the fundamental dependencies of this fourth reflection component through a series of measurements using a variable aperture source.
Authors: Ingo Rotscholl, Kilian Kirchhoff, Alexander Voelz, Udo Krueger

Society for Information Display 2025

We present and validate an easy-to-setup approach to measure the reflection properties of displays. It is based on a wide field of view conoscopic lens in conjunction with an orientation detection algorithm. Using this approach, we can measure not only the specular, haze, and Lambertian components of display reflection but also the diffractive component. We then investigate the fundamental dependencies of this fourth reflection component through a series of measurements using a variable aperture source and an LC and OLED display. Through these experiments, we can show that the diffractive component scales linearly with the light source's luminance and depends on the angular subtense of the light source.
Authors: Ingo Rotscholl, Kilian Kirchhoff, Alexander Voelz, Udo Krüger

Information Display 2025

The imaging luminance measurement device type II-based method is a promising way to verify the conformity of the legibility of automotive displays.
Authors: Alexander Voelz, Ingo Rotscholl, Udo Krüger, Achim Pross, Jürgen Gaugele, Markus Kreuzer
Typ:
Add-On
Anwendungen:
Architektur Automotive Display Infrastructure Luftfahrt
Messgröße:
Farbmessung Lichtmessung
Aufgaben:
Entwicklung & Industrie Wissenschaft & Forschung