Der Bezug der Lichtstärke auf den Raumwinkel benötigt ein Bündel aus Lichtstrahlen, das sich von einem Punkt ausbreitet.
Die Maßeinheit der Lichtstärke wird in Candela (cd) angegeben.
Das Candela (lateinisch für Kerze) ist die SI-Einheit der Lichtstärke. Eine herkömmliche Haushaltskerze hat eine Lichtstärke von etwa 1 cd.
Die Lichtstärke ist der Quotient aus dem von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstrom und dem durchstrahlten Raumwinkel.
Eine Lichtquelle, die einen Lichtstrom von 1 lm erzeugt und dieses Licht in alle Richtungen mit gleichmäßiger Lichtstärke abstrahlt, hat in alle Richtungen die Lichtstärke Iv = 1 lm / 4π sr = (1 / 4π) cd.
Die meisten Lichtquellen geben in verschiedene Richtungen unterschiedliche Mengen an Licht ab.
Praktisch ist es unmöglich anzugeben, wie viele Lumen in eine bestimmte Richtung abgestrahlt werden. Da sich der bestimmte Wert des Lichtstroms in unendlich viele Richtungen verteilt und so auf jede Einzelne der unendlichen Richtungen letztendlich nur noch 0 lm übrigbleiben. Um dies zu umgehen, betrachtet man nur eine kleinen, die gewünschte Richtung umgebenden Raumwinkel. Dieser wird in Steradiant gemessen.
Nun hat man mit dem Raumwinkel eine endliche Größe und kann diese durch den bekannten Wert des Lichtstroms teilen. Man verkleinert gedanklich den Raumwinkel Richtung Null. Dabei schrumpfen sowohl der Raumwinkel als auch der in ihm enthaltene Lichtstrom gegen Null. Das Verhältnis der beiden Werte strebt aber gegen einen endlichen Grenzwert, die in der entsprechenden Richtung abgegebene Lichtstärke Candela (cd) auch gemessen in Lumen pro Steradiant.
Die Lichtstärke ist eine Eigenschaft der Lichtquelle und hängt nicht vom Abstand eines Beobachters ab. Das von der Quelle ausgesandte Licht „verdünnt“ sich zwar, während es sich von der Quelle entfernt, der in einen gegebenen Raumwinkel-Kegel abgestrahlte Lichtstrom bleibt dabei aber stets derselbe: Ein als Testfläche dienender Querschnitt durch den Raumwinkel-Kegel nimmt mit der Entfernung in demselben Maße an Fläche zu wie der Lichtstrom sich „verdünnt“. Der die gesamte Fläche durchstrahlende Lichtstrom ist daher in allen Entfernungen derselbe und damit auch der Quotient aus dem Lichtstrom und dem Raumwinkel
In der folgenden Tabelle findet man die Lichtstärken von verschiedenen Lichtquellen.
Lichtquelle | Lichtstärke in cd |
Glühwürmchen | ca. 0,0002 |
Kerze | ca. 1 |
Glühlampe 100 W (in alle Richtungen) | ca. 100 |
Leuchtfeuer auf Helgoland in Strahlrichtung | 40.000.000 |
Sonne | 30.000.000.000.000.000.000.000.000.000 |