Was ist Licht? Das sichtbare Spektrum und darüber hinaus

Obgleich sich „Licht“ auf sichtbare Strahlungsenergie bezieht, kann es sich auch auf Beleuchtungsquellen wie Sonnenlicht oder künstliche Quellen wie Lampen und Leuchten (d. h. Lampenbefestigungen) beziehen. Man denke an Sonnenuntergänge oder sogar an den nächtlichen Himmel! Während fast der gesamten Entwicklungsgeschichte der Menschheit gab es nur natürliches Sonnenlicht – oder Feuer (einschließlich Kerzen, Fackeln und später Öllampen). Aber heute – und im letzten Jahrhundert – haben elektrisch betriebene Lampen unsere nächtliche Umgebung in den Industrieländern dominiert. Seit den 1820er bis 1830er Jahren haben Gaslampen und (später) Glühlampen (mit Rotlicht) unsere nächtliche Umgebung in Innenräumen dominiert. Offene Flammen und Glühbirnen haben technisch gesehen eine niedrige Farbtemperatur, typischerweise ⩽2800 Kelvin (K), und sind reich an längerer sichtbarer (oranger, roter) Wellenlänge und an Strahlung im nahen Infrarot. Im Gegensatz dazu ist die Mittagssonne reich an kürzeren Wellenlängen mit einer Farbtemperatur von etwa 6500 K. Das Sonnenlicht wird rot, wenn es tief am Himmel steht, und die signifikante Veränderung des Spektrums wird wegen der selektiven chromatischen Anpassung durch unser visuelles System oft nicht bemerkt.

Seit den 1950er Jahren sind Leuchtstofflampen (im Allgemeinen reich an grünem Licht und Linienspektren) in beleuchteten Innenräumen weit verbreitet, zumindest in Büro- und Gewerbeumgebungen, aber eher selten in Privathaushalten – vielleicht mit einer Ausnahme in der Küche (Erfahrung der USA). Die „Revolution“ in der Optik in den 1960er Jahren, die vor allem durch die Erfindung des Lasers ausgelöst wurde, führte jedoch zu anderen optischen Technologien, darunter die Entwicklung neuer Arten von Linsen und Filtern, Holografie und Leuchtdioden (LEDs). LEDs waren weitaus energieeffizienter als Glühbirnen, konnten aber zunächst nur sehr schmale Wellenlängenbereiche emittieren, d. h. einfarbige sichtbare LEDs, bis zur Erfindung von Multi-Chip-LEDs und blau-violett gepumpten Leuchtdioden zur Erzeugung von „weißem“ Licht.

In diesem Jahrhundert führte die Betonung der Energieeinsparung durch die Regierung dazu, dass der Einsatz von Kompaktleuchtstofflampen (CFLs) und „weißen“ LEDs für die Beleuchtung forciert wurde. Die Festkörperbeleuchtung mit LEDs, die noch energieeffizienter als CFLs sind, beginnt nun den Markt zu dominieren. Allerdings haben sowohl die frühen CFL als auch die „weißen“ LEDs eine sehr blaustichige spektrale Leistungsverteilung (Abbildung 1). Einige Verbraucher begannen, gegen diese blaustichigen Lampen zu rebellieren, und forderten weniger „harte“, weniger „kaltbläuliche“ Lichtquellen. Inzwischen gibt es einige LEDs und CFLs mit stark reduzierter blauer Emission. Dennoch ist in den letzten 60 Jahren die Farbtemperatur künstlicher Lichtquellen ständig gestiegen und die nächtliche „Lichtverschmutzung“ hat zugenommen. Der Nachthimmel Westeuropas aus dem Weltraum betrachtet zeigt die enormen Auswirkungen der elektrischen Beleuchtung (Abbildung 2).

Die atmosphärische Optik verändert das Sonnenlicht erheblich und sorgt manchmal für wunderbare Farbspiele, darunter der Grüne Blitz (eine große Seltenheit)! Die Atmosphäre wirkt wie ein leichtes Prisma: Der Brechungsindex variiert leicht mit der Wellenlänge, wodurch das Bild der Sonne tief am Horizont überzeichnet wird. Verschiedene Farben werden durch die Atmosphäre unterschiedlich stark gebeugt, und das Bild der Sonne wird am Horizont um ~0,6° gebogen, so dass die Sonne tatsächlich untergeht, bevor ihr gebrochenes Bild untergeht! Das rote Bild geht zuerst unter, gefolgt von grünem Licht, das nur für einen Bruchteil einer Sekunde zu sehen ist, und blaues Licht erscheint nicht, weil es gestreut wurde.3

Historische Ansichten

Seit Urzeiten haben sich die Menschen gefragt: „Was ist Licht? Biblisch (King James ‚Authorized Version‘, Cambridge Edition)-Genesis 1 : 3 (Tag 4) lautet: Und Gott sprach: Es werde Licht, und es ward Licht. Viele große Geister entwickelten Theorien über das Licht (Abbildung 3). Die klassischen griechischen Überlegungen zur Frage „Was ist Licht?“ führten Platon (428-328 v. Chr.) zu der Theorie, dass das Licht als „fühlende Strahlen“ von den Augen ausgeht, die auf alles gerichtet sind, was man beobachtet. Er stützte sich dabei offenbar auf die Tatsache, dass das Licht im Auge durch den Druck der Phosphene erzeugt wird. Obwohl diese Vorstellung heute seltsam anmutet, beherrschte diese Beschreibung das westliche Denken fast zwei Jahrtausende lang. Im siebzehnten Jahrhundert entbrannte eine Kontroverse darüber, ob Licht eine Welle oder ein Strom von Teilchen sei. Sir Isaac Newton argumentierte hier in Cambridge, dass Grimaldis Beugungsphänomene lediglich eine neue Form der Brechung demonstrierten. Newton vertrat die Ansicht, dass die geometrische Natur der Gesetze der Brechung und Reflexion nur erklärt werden könne, wenn das Licht aus „Korpuskeln“ (Teilchen) bestehe, da sich Wellen nicht in geraden Linien bewegten. Nach seinem Beitritt zur Royal Society of London im Jahr 1672 erklärte Newton, dass das vierundvierzigste einer Reihe von Experimenten, die er gerade durchgeführt hatte, bewiesen habe, dass das Licht aus Teilchen und nicht aus Wellen bestehe. Auf dem Kontinent schien jedoch die Wellentheorie des Lichts die Oberhand zu gewinnen. Christiaan Huygens, ein niederländischer Physiker (die Physik wurde in jenem Jahrhundert als „Naturphilosophie“ bezeichnet), veröffentlichte 1690 seine Traité de la Lumière, die die Wellentheorie unterstützte. Erst als Sir Thomas Young die Welleninterferenz eindeutig nachwies (Experiments and Calculations Relative to Physical Optics, 1804)4 , wurde die Wellentheorie vollständig akzeptiert – und die Wellentheorie hielt sich zumindest bis zum Ende des neunzehnten Jahrhunderts. Ein weiterer prominenter Physiker in Cambridge war James Clerk Maxwell, der Mitte des 19. Jahrhunderts seine universellen Regeln für Elektrizität und Magnetismus aufstellte, die elektromagnetische Wellen und das elektromagnetische Spektrum vorhersagten (Abbildung 4). Um 1800 wurde die Existenz von ultravioletter und infraroter Strahlung von Ritter5 bzw. Herschel6 entdeckt.

Um die Jahrhundertwende (1899-1901) entwickelte sich eine Krise in der klassischen Physik. Die Physiker standen vor einem großen Rätsel: Bei einigen Experimenten wie Interferenz und Beugung verhielt sich das Licht wie eine Welle. Bei anderen Experimenten, wie dem photoelektrischen Effekt, schien sich das Licht jedoch wie Teilchen zu verhalten. Der photoelektrische Effekt wurde bei einigen Metallen beobachtet, wenn sie einem Lichtstrahl ausgesetzt wurden. Aber nur kürzere Wellenlängen erzeugten einen Photostrom in dem Metall, während längerwelliges (rotes) Licht – selbst bei hoher Intensität – keinen Photostrom erzeugte. Diese merkwürdige Beobachtung bestätigte die Quantentheorie der Strahlung. Einige deutsche Physiker stellten die Theorie auf, dass ein einzelnes Photon (Lichtteilchen) eine Quantenenergie Qν hat, die direkt proportional zur Frequenz f (manchmal durch den griechischen Buchstaben ν symbolisiert) der Welle ist:

Qν=h × f,

wobei h als „Plancksche Konstante“ bekannt ist. Dies führte zum Konzept des „Welle-Teilchen-Dualismus“

Die Physiker gelangten schließlich zu dem Konsens, dass Licht gleichzeitig als Strom von Teilchen und als Welle charakterisiert werden kann. Einige Aspekte der Quantentheorie sind recht seltsam, und wir werden sie nicht weiter vertiefen, aber selbst Einstein hatte Probleme, die Quantentheorie zu akzeptieren. Aber es war Einstein, der die Theorie aufstellte, dass die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum nicht überschritten werden kann, und der (1916) die „stimulierte Strahlungsemission“ vorhersagte, die die theoretische Grundlage für den Laser bildete.7

Die meisten Menschen wissen, dass die Lichtgeschwindigkeit eine Konstante ist – etwa 300 000 km/s im Vakuum, aber 299 000 km/s in der Luft, und dass sie sich in dichteren Medien noch mehr verlangsamt, zum Beispiel ~225 000 km/s im Auge. Das Verhältnis zwischen der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und der in einem Medium ist der „Brechungsindex n“. Erst vor wenigen Monaten behauptete ein Team der Ecole Politechnique Lausanne, das erste Foto von Lichtteilchen und -wellen gemacht zu haben! Ich bin mir nicht sicher, ob ich ihre experimentelle Technik verstanden habe, aber es wird interessant sein zu sehen, ob andere Labors ihre Ergebnisse reproduzieren und ihre Interpretation der Bilder bestätigen können. Abbildung 5 zeigt eine Skala zum Vergleich der Dimensionen einer Lichtwellenlänge.

Quantentheorie und stimulierte Emission

Auf atomarer Ebene werden Photonen emittiert, wenn ein Elektron auf ein Orbital mit niedrigerer Energie des Atoms springt. Die stimulierte Emission eines Photons kann nur erfolgen, wenn ein Ausgangsphoton mit der exakten Energie an einem angeregten Atom vorbeifliegt. Im Allgemeinen werden Atome durch ein absorbiertes Photon angeregt, das das Atom auf ein höheres Energieniveau anhebt, gefolgt von einem Photon, das spontan emittiert wird, wenn das Atom auf ein niedrigeres Energieniveau fällt, außer bei stimulierter Emission. Bei einem richtig konstruierten Resonanzraum kann eine Kaskade von stimulierten Emissionen mit einem daraus resultierenden Laserstrahl auftreten. Der eigentliche Vorteil einer Laserquelle ist ihre extrem hohe Strahlungsleistung (Helligkeit). Praktisch alle Anwendungen eines Lasers – von Laserpointern, Laserentfernungsmessern und dem Schreiben und Lesen von CDs bis hin zur Laserfusion – sind nur aufgrund der extrem hohen Strahlungsleistung eines Lasers möglich. Ein 1-mW-Laserpointer hat eine Helligkeit (Strahldichte), die mindestens 10-mal größer ist als die der Sonne.

Was sind die Grenzen des sichtbaren Spektrums?

Es gibt eigentlich keine vereinbarten Grenzen für das sichtbare Spektrum. Die CIE definiert „sichtbare Strahlung“ (ILV-Begriffsnummer 17-1402) als „jede optische Strahlung, die direkt eine visuelle Empfindung hervorrufen kann“. Die CIE-Definition fügt den folgenden Hinweis hinzu: „Es gibt keine genauen Grenzen für den Spektralbereich der sichtbaren Strahlung, da sie von der Strahlungsleistung, die die Netzhaut erreicht, und der Empfindlichkeit des Betrachters abhängen. Die untere Grenze liegt im Allgemeinen zwischen 360 und 400 nm und die obere Grenze zwischen 760 und 830 nm“. Die Grenzen der Sichtbarkeit sind seit langem ein persönliches Interesse. Als junger Wissenschaftler von etwa 24 Jahren führte ich ein Experiment durch, um die kürzeste Wellenlänge zu bestimmen, die ich sehen konnte, nachdem ich viele frühere Berichte zu diesem Thema gelesen hatte.8, 9, 10 Ich konnte den Spalt eines Doppelmonochromators bis hinunter zu 310 nm abbilden, und ich war sicher, dass ich wirklich 310 nm abbildete und nicht Streulicht längerer Wellenlängen, da ich eine Reihe von Spektralfiltern in den Strahl einfügte, ohne dass sich die Nachweisgrenze änderte. Aber heute, im Alter von 74 Jahren, kann ich nicht einmal mehr 400 nm leicht erkennen! Mit zunehmendem Alter blockiert die Ansammlung von UV-absorbierenden Proteinen – viele davon sind Fluorophore – in meinen intakten kristallinen Linsen die meisten UV-A-Wellenlängen (315-400 nm), und ich erlebe mehr Trübungen durch Linsenfluoreszenz als in jungen Jahren. Jeder Mensch kann Linsenfluoreszenz11 aus dem UV-A-Bereich (315-400 nm) wahrnehmen, und Zuclich et al12 haben die UV-A-Linsenfluoreszenz quantifiziert und festgestellt, dass sie mit dem Alter kaum variiert. Weale13 schätzte, dass die Linsenfluoreszenz die Sehleistung beeinträchtigt. Insekten reagieren recht empfindlich auf UV-Strahlung, und dies ist die Grundlage für UV-Insektenlichtfallen. Es wird angenommen, dass Bienen das polarisierte UV im Himmelslicht zur Navigation nutzen, aber Menschen nutzen den polarisierten violetten Himmel vermutlich nicht bewusst, obwohl einige polarisierende Merkmale der menschlichen Hornhaut Haidinger-Bürsten erzeugen.14 Während des Zweiten Weltkriegs kamen Bedenken auf, dass eine Vorbelastung mit ultraviolettem Licht die Nachtsicht beeinträchtigt,15 aber selbst der renommierte Sehforscher George Wald argumentierte mit einem Doktoranden der University of Rochester, dass diese Feststellung lächerlich sei, da die kristalline Linse die retinale UV-A-Belastung blockiere. Offensichtlich dachte Professor Wald in diesem Fall nicht logarithmisch, da fast 1 % der UV-A-Strahlung durchgelassen wird und es bei den höheren Photonenenergien der kürzeren UV-Wellenlängen nicht unplausibel war, dass UV-A-Strahlung die Stäbchenphotorezeptoren beeinträchtigen könnte.16 Es gab einen kleinen Aufruhr, der sich fortsetzte, als Wolf17 die Abnahme des Nachtsehens bestätigte, aber selbst später argumentierte Wald18, dass dies weder ein signifikanter noch ein dauerhafter Effekt sei. Tan19 hat später das gräuliche Sehen bei aphaken Personen gemessen, was die sekundären UV-A-Antwortspitzen jedes Zapfenphotorezeptors bestätigte.

Sehen von Infrarot-‚Licht‘

Nach mehreren kuriosen Geschichten über Soldaten, die in den 1970er Jahren Infrarotlaser sahen, hat meine Gruppe die visuelle Erkennung bis fast 1100 nm nachgewiesen (J Opt Soc Amer 1976). Abbildung 6 zeigt die Ausdehnung der spektralen Empfindlichkeit des Sehens bis weit in den Infrarotbereich hinein. Dies war kein einfaches Experiment. Wir entfernten den Laser 8 m vom Beobachter, um das Pumplicht zu reduzieren (das Pumplicht nahm mit der Entfernung schnell ab, die Bestrahlungsstärke des Laserstrahls jedoch nicht), und wir setzten Schmalband-Infrarotfilter ein, die wir so lange übereinander legten, bis derselbe Schwellenwert ohne Hinzufügen eines weiteren Filters gemessen wurde (Abbildung 7). Interessant war, dass – ähnlich wie bei anderen sichtbaren Wellenlängen – die Farbidentifikation bei einer Punktquelle bei der Schwelle schwierig war,20 aber wenn wir die Schwelle überschritten und insbesondere, wenn wir die Größe der Quelle von einem „Punkt“ aus vergrößerten, konnten wir immer rot sehen, was darauf hindeutet, dass die roten Zapfen aktiviert waren. Darüber hinaus führten wir Experimente durch, die Berichte von nächtlichen Feldbeobachtungen bestätigten, wonach man „grünes“ Licht aus dem Strahl eines kurz gepulsten Nd:YAG-Lasers in mehreren Kilometern Entfernung sehen konnte. Wir konnten bestätigen, dass bei direkter Beobachtung der 1064-nm-Emissionswellenlänge im nahen Infrarot eines gütegeschalteten (~10-20 ns) Nd:YAG-Lasers grünes Licht zu sehen war, das bei Farbanpassung mit einer CW-Monochromatorquelle als 532-nm-grünes Licht erschien. Dies zeigte uns, dass die Erzeugung der zweiten Harmonischen im Augengewebe stattfindet – wahrscheinlich in der Netzhaut. Beim Rubinlaser (694 nm) wurde keine zweite Harmonische gesehen, was die geringe Effizienz dieses nichtlinearen Prozesses zeigt.

In einer im Dezember letzten Jahres veröffentlichten Arbeit argumentierten Palczewska et al21, dass das Infrarotsehen das Ergebnis einer Zwei-Photonen-Isomerisierung ist; da sie jedoch nur Züge von Femtosekundenimpulsen (10-12 s) aus einem Infrarotlaser verwendeten, konnten sie nichtlineare Prozesse nicht ausschließen. Ihre Experimente waren gut, aber ihre Interpretationen sind meines Erachtens fehlerhaft, da sie die Auswirkungen der Spitzenleistung ihres Lasers von 67 000 über dem Durchschnitt ignorierten. Sie konnten nicht davon ausgehen, dass ihr 200-fs, 75-MHz-Laser einer kontinuierlichen Quelle entspricht (mit einem Tastverhältnis von nur 1,5 × 10-5), so dass nichtlineare Effekte nicht überraschend waren. Ihre 1-mW-Durchschnittsleistung, die in das Auge eintrat, hatte tatsächlich eine Spitzenleistung von 66 W, was eine Netzhautbestrahlungsstärke von >13 MW/cm2 in einem minimalen Netzhautfleck von ~25 μm erzeugte!

Wir können schlussfolgern, dass die Sichtbarkeit von Licht außerhalb des gut akzeptierten Bereichs von etwa 380-780 nm von der Helligkeit (Strahldichte) der Quelle abhängt, aber in der Kindheit auf etwa 310 nm bei der kurzen Wellenlänge des sichtbaren Spektrums bis vielleicht ~1100 nm im nahen Infrarot begrenzt ist. Eine echte Trennlinie zwischen dem „sichtbaren“ und dem infraroten Bereich gibt es einfach nicht. Die Sichtbarkeit einer Infrarot-A-Wellenlänge (IR-A) hängt lediglich von der Helligkeit (Strahldichte) der Quelle im Vergleich zur Umgebungshelligkeit ab.

CIE-Spektralbänder für die Photobiologie

Die CIE entwickelte in den 1930er Jahren einige nützliche Kurzbezeichnungen für die Photobiologie. Diese waren: das UV-C von 100-280 nm (stark aktinisch; keimtötend, mit einer kurzwelligen Grenze zum „weichen Röntgenbereich“), das UV-B zwischen 280 und 315 nm mit aktinischen und photokarzinogenen Wirkungen, und das UV-A zwischen 315 und 400 nm, das als schwach aktinisch charakterisiert wird und eine wichtige Rolle bei photodynamischen Effekten und Photosensibilisatoren hat. Das sichtbare Spektrum überschneidet sich absichtlich mit dem UV-A (von ~360-380 bis 400 nm im tiefen Violett) und reicht bis weit in den nahen Infrarotbereich (IR-A), der bei 780 nm beginnt. Zur Überraschung der Forschungsphotobiologen haben die Grenzen dieser CIE-Spektralbänder in der Industrie manchmal zu Kontroversen geführt. Es gibt sogar eine ziemlich berüchtigte „Norm“, die von der Internationalen Normungsorganisation (ISO) veröffentlicht wurde und mit der versucht wurde, die traditionellen CIE-Definitionen von UV-A zu ändern, die seit >75 Jahren bestanden (ISO-20473-2007). Das technische Komitee der ISO, TC172 (Optik), bereitete diese Spektralbandnorm vor, indem es UV-A auf <380 nm anstelle der CIE-Definition von 400 nm neu definierte und versuchte, eine feine Grenze zwischen dem sichtbaren Bereich, der bei 380 nm beginnt, vorzuschlagen.22 Wichtige Mitglieder des Ausschusses aus der Brillenindustrie befürworteten Brillengläser und Sonnenbrillen, die weitaus weniger strenge Kriterien für die „UV-Blockierung“ erfüllen konnten.

Die CIE unterscheidet drei Infrarotspektralbänder, die weitgehend auf den spektralen Schwankungen bei der Absorption von Infrarotlicht durch Wasser basieren. Das IR-A reicht von 780 bis 1400 nm (metavisible Wellenlängen), die von Wasser gut durchgelassen werden und die Netzhaut durch die Augenmedien erreichen. Wie bereits erwähnt, gibt es auch bei 1100 nm einen sehr schwachen visuellen Reiz, und IR-A dringt tief in biologisches Gewebe ein und wird daher in der Diagnostik und bei Hautbehandlungen eingesetzt. Das Infrarot B liegt zwischen 1,4 μm (1400 nm) und 3,0 μm (mittleres Infrarot), und diese Wellenlängen erreichen nicht die Netzhaut, sondern dringen bis zu einigen mm tief in die Haut und das Augengewebe ein. Das Infrarot C ist ein großer Spektralbereich, der sich von 3,0 bis 1000 μm (1 mm) erstreckt. Diese ferninfraroten Wellenlängen werden sehr oberflächlich absorbiert (<1 mm). Das extreme Infrarot C wird auch als Terahertz-Strahlung (THz) bezeichnet.

Licht messen – die CIE hat radiometrische und photometrische Begriffe standardisiert

Die CIE definiert zwei verschiedene Systeme zur Messung von Licht: das photometrische und das radiometrische System. Das radiometrische System basiert auf grundlegenden physikalischen Einheiten (Tabelle 1). Das photometrische System wird in der Beleuchtungsplanung und -technik verwendet und basiert auf einer angenäherten, aber standardisierten (V(λ)) Spektralempfindlichkeit des Tageslichts (photopisches Sehen) mit den Einheiten Lumen (Lichtleistung Φv), Lux (lm/m2 für die Beleuchtungsstärke Ev), Candela (lm/sr für die Lichtstärke Iv) und Nits (cd/m2 für die Leuchtdichte Lv, d. h. „Helligkeit“). Das radiometrische System wird von Physikern verwendet, um die Strahlungsenergie unabhängig von der Wellenlänge zu quantifizieren; während photometrische Größen nur für sichtbares Licht verwendet werden, gelten radiometrische Größen und Einheiten auch für den ultravioletten und infraroten Spektralbereich.23 Detaillierte Begriffe, Größen und Einheiten sind online im elektronischen ILV der CIE unter http://eilv.cie.co.at/ zu finden, und sie werden in internationalen Normen (ISO und IEC) weitgehend verwendet.

Berechnung der Netzhautbelichtung

Die Netzhautbestrahlungsstärke Er ist direkt proportional zur Strahldichte (Helligkeit) L der betrachteten Quelle. Die Netzhautbestrahlungsstärke Er in W/cm2 ist:

Er=0,27 × L × τ × de2

wobei L die Strahldichte in W/cm2/sr, τ die Durchlässigkeit der Augenmedien und de der Pupillendurchmesser in cm ist. Zwei Personen, die dieselbe Szene betrachten, können leicht eine so unterschiedliche Pupillengröße haben, dass sich die Netzhautbestrahlungsstärke um den Faktor 2 (100 %) unterscheidet!

Die Netzhautbeleuchtungsstärke (photometrisches Maß) wird in Troland (td) gemessen und ist die Leuchtdichte L (cd/m2) der betrachteten Quelle, multipliziert mit dem Quadrat des Pupillendurchmessers (in mm). Diese Einheit wird häufig in Studien zur „Blitzblindheit“ und in einigen Bereichen der Sehforschung verwendet. Die Bestrahlungsstärke der Netzhaut bei Umgebungsbeleuchtung im Freien liegt in der Größenordnung von 0,02-0,1 mW/cm2, und diese Werte sind gerade noch angenehm zu sehen. Die Beleuchtungsstärke der Netzhaut im Freien beträgt ~5 × 104 td. Die direkte Betrachtung des Bildes der Mittagssonne – eine millionenfach höhere Strahlungsdichte als der blaue Himmel oder der größte Teil der Umgebung im Freien – kann zu einer Netzhautbestrahlungsstärke von ~6 W/cm2 oder ~3 × 107 Td für eine 1,6-mm-Pupille führen. In Studien zur Blitzblindheit werden normalerweise ~107 Td × s als „vollständige Bleiche“ angegeben, die in einer Drittelsekunde eintritt.