Tageslicht

Tageslicht ist das – sichtbare – Licht der Sonne (Sonnenlicht), bzw. der Sonnenschein, der von Sonnenaufgang bis zum Sonnenuntergang zu sehen ist, also das natürliche Licht des lichten Tages.

Beschreibung

Absorptionsspektrum der Erdatmosphäre von elektromagnetischen Wellen

Atmosphärische Durchlässigkeit (Transmission) in grün und Undurchlässigkeit (Absorption) in grau für EM Spektrum

Das Licht der hochstehenden Sonne, das durch die Erdatmosphäre auf die Erdoberfläche trifft, lässt sich durch Licht mit einer Farbtemperatur von ca. 5777 Kelvin nachstellen (ein Referenzwert für die Farbe der Sonne), hat aber ein komplexeres Lichtspektrum. 5778 Kelvin ist die Farbtemperatur der Sonne vom Weltraum aus gesehen, ohne die filternde Atmosphäre der Erdoberfläche. Im CIE-Normvalenzsystem sind einige Normlichtarten der Klasse D (Daylight) als Standardbeleuchtungen definiert, D50 (5000 K), D55 (5500 K), D65 (6500 K), D75 (7500 K), D9300 – als Tageslichtlampe bezeichnet man Lichtquellen zwischen 5300 und 6500 K mit speziell angepasstem Spektrum. Die unterschiedlichen Spektren von Kunstlicht und Tageslicht führen dazu, dass etwa manche Kleidungsstücke in Innenräumen andere Farben haben als im Tageslicht.

Die Helligkeit von Tageslicht liegt etwa bei Beleuchtungsstärken zwischen 1 und über 100.000 lx (lm/m²) (photopisches Sehen, Tagsehen), der untere Bereich ist mesopisches Sehen (Mischbereich zum Nachtsehen, in dem die Farbwahrnehmung nicht mehr präzise funktioniert), darüber tritt Blendung ein. Die Helligkeit nimmt von der Dämmerung bis nach Mittag stark zu und sinkt dann wieder schnell ab. Das menschliche Auge ist über eine enorme Bandbreite empfindlich, sodass diese Helligkeitsänderung im Laufe des Tages im Allgemeinen nicht wahrgenommen wird.

Das Maximum des Tageslichts liegt bei einer Lichtwellenlänge von etwa 555 nm (grünes Licht). Dass Tageslicht relativ gleichmäßig über die Farbtöne verteilt wirkt, liegt daran, dass die spektralabhängige Hellempfindlichkeit des Auges dem Tageslicht angepasst ist. Der Ultraviolett-Anteil der Sonnenstrahlung sorgt für Energiegewinnung in der Photosynthese der Pflanzen und Bräunung, der hohe Infrarot-Anteil lässt Sonnenstrahlen wärmend wirken – beide werden von der Umgebung kaum reflektiert und durch Fensterglas weitgehend gefiltert (Lichtabsorption); daher wird man im diffusen Licht des Schattens und im Innenraum nicht braun und wird auch kaum gewärmt: Das Tageslicht ist dann in seinem Spektrum deutlich eingegrenzter. Dass man Tageslicht auch dort trotzdem als warm empfindet, liegt daran, dass der kühle Blauanteil des Sonnenlichts durch die Rayleigh-Streuung in das Blau des Himmels gestreut wird und die reflektierenden Oberflächen stärker mit Rot-Gelb-Anteilen beschienen sind.

Weltkarte, etwa 2. April 13:00 UTC (Computergrafik): Tag-Nacht-Grenze
CIE-Normlichtarten D im CIELAB-Diagramm
Rayleigh-Streuung, Entstehung des Himmelsblau bei Tageslicht

Auswirkungen

Tageslicht ist die wichtigste Lichtquelle auf der Erde und für das tägliche Leben der Menschen. Für die Chronobiologie ist Tageslicht ein zentraler Faktor und beeinflusst alle Stoffwechselvorgänge in Tier und Pflanzenwelt, Tierwanderungen und auch die Stimmung des Menschen. In der Architektur nutzt man Tageslicht für die Beleuchtung des Gebäudeinneren, dazu wird es gezielt für eine optimale Nutzung gelenkt (Belichtung, im Unterschied zur Beleuchtung).

In der visuellen Astronomie ist Tageslicht ein Hindernis: Es wird, auch nach Sonnenuntergang, durch Streuungseffekt in die Nachtseite gebrochen, sodass gute freisichtige Beobachtung erst mit Eintritt der abendlichen astronomischen Dämmerung etwa 1-1½ Stunden nach Sonnenuntergang begonnen werden kann – in Bezug auf die Morgendämmerung analog.

Tageslichteinfall in Meereswasser
Tageslicht im Innenraum
Belichtung durch Glasdach und Säulenstellung
Hongkong Central Public Pier 9, 21. Jh.
Einfallendes Tageslicht, durch die Latten einer Scheune