Troland

Das Troland (Trol, Td oder td) auch als Luxon[1] bezeichnet, ist eine Maßeinheit für die sogenannte Pupillenlichtstärke, die als Maß für die Beleuchtungsstärke der Netzhaut (Retina) des Auges dient. Bei einer Leuchtdichte von 1 cd/m² und einer Öffnungsfläche der Pupille von 1 mm² beträgt die Pupillenlichtstärke 1 Troland.[2][3]

Physikalische Einheit
Einheitenname	Troland
Einheitenzeichen	$\mathrm {td}$
Physikalische Größe(n)	Retinale Beleuchtungsstärke
Dimension	${\mathsf {J}}$
In SI-Einheiten	$\mathrm {1\,td=1\;{\frac {cd}{m^{2}}}\cdot mm^{2}}$
Benannt nach	Leonard Troland
Abgeleitet von	Candela, Quadratmeter
Siehe auch: Lichtstärke, Leuchtdichte

Beleuchtet wird die Netzhaut, indem Licht durch das Sehloch fällt, dessen Weite veränderbar ist. Daher schlug der US-amerikanische Experimentalpsychologe Leonard T. Troland (1889–1932) im Jahr 1917 vor,[4] als Maß für den retinalen Helligkeitsreiz das Produkt aus Leuchtdichte und wirksamer Pupillenfläche anzugeben.[5] Dies berücksichtigt die jeweils der Umgebungshelligkeit angepasste Pupillenweite (Adaptation). Das Troland ist in Deutschland keine gesetzliche Einheit.

Definition

Die vorherrschende Beleuchtungsstärke der Netzhaut hängt von der Leuchtdichte L eines optischen Reizes und der Öffnungsweite (Apertur) A der Pupille des beobachtenden Auges ab. Als Produkt dieser beiden Größen ist die Pupillenlichtstärke definiert:[6]

I_{\text{P}}=L\cdot A_{\text{P}}

Gibt man hier die Leuchtdichte $L$ in Candela pro Quadratmeter (cd/m²) und die Pupillenfläche $A_{\text{P}}$ in Quadratmillimeter (mm²) an, so erhält man die Pupillenlichtstärke in Troland. Diese ist bei einer Leuchtdichte $L=1\,\mathrm {cd/{m}^{2}}$ und einer Pupillenfläche von $A_{\text{P}}=1\,{\text{mm}}^{2}$ gleich $\mathrm {1\,\mathrm {td=1\,cd/{m}^{2}} \cdot {mm}^{2}} \,.$

Anwendung

Die Pupillenlichtstärke mit der Maßeinheit Troland – Einheitszeichen: Trol oder td – wird zur Angabe von optischen Reizparametern in physiologischen Untersuchungen verwendet. Sie spielt bei der Erforschung visueller Reizschwellen eine Rolle, da mit ihr optische Reize in Abhängigkeit vom Adaptionszustand des Auges beschrieben werden können. In der Messpraxis wird die wirksame Pupillenfläche möglichst konstant gehalten. Dies kann durch Einblendung einer künstlichen Pupille erreicht werden, deren Blende kleiner als die Augenpupille ist.

Insofern die Leuchtdichte für den Bereich des photopischen Sehens (Tagsehen) definiert ist, kann die Pupillenlichtstärke gleichfalls nur für die Berechnung des zapfenorientierten Helligkeitseindrucks Gültigkeit erlangen. Für skotopisches Sehen (Nachtsehen) beziehungsweise Berechnungen des stäbchenbezogenen Helligkeitsreizes sind abweichende Festlegungen erforderlich.

Die Pupillenlichtstärke gibt aber nicht die tatsächliche retinale Beleuchtungsstärke wieder. Denn hierfür muss noch neben der Transparenz der brechenden Medien des dioptrischen Apparates auch der Strahlengang des einfallenden Lichts berücksichtigt werden (siehe Stiles-Crawford-Effekt).

Einzelnachweise

François Cardarelli: Scientific Unit Conversion. A Practical Guide to Metrication, Springer Verlag, London, 1999, S. 354.
Eintrag Pupillenlichtstärke im Lexikon der Optik auf spektrum.de; abgerufen am 9. Oktober 2019.
International Electrotechnical Commission (IEC): International Electrotechnical Vocabulary. ref. 845-22-038, troland (abgerufen am 17. August 2021).
L. T. Troland: On the measurement of visual stimulation intensities. In: Journal of experimental Psychology. Band 2, 1917, S. 1–33 (online). Der von Troland vorgeschlagene Name war „photon“, doch wurde diese Bezeichnung von kaum jemand außer ihm hierfür gebraucht (vgl. Klaus Hentschel: Lichtquanten. Springer 2017, ISBN 9783-6-625-5273-5, S. 37. google book )
DIN 5031 Teil 6 Strahlungsphysik im optischen Bereich und Lichttechnik; Pupillen-Lichtstärke als Maß für die Netzhautbeleuchtung. Ausgabe März 1982. S. 3.
International Electrotechnical Commission (IEC): International Electrotechnical Vocabulary. ref. 845-22-010, conventional retinal illuminance (abgerufen am 17. August 2021).

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[1] François Cardarelli: Scientific Unit Conversion. A Practical Guide to Metrication, Springer Verlag, London, 1999, S. 354.

[LexSdW-2] Eintrag Pupillenlichtstärke im Lexikon der Optik auf spektrum.de; abgerufen am 9. Oktober 2019.

[IEC_845-22-038-3] International Electrotechnical Commission (IEC): International Electrotechnical Vocabulary. ref. 845-22-038, troland (abgerufen am 17. August 2021).

[troland-4] L. T. Troland: On the measurement of visual stimulation intensities. In: Journal of experimental Psychology. Band 2, 1917, S. 1–33 (online). Der von Troland vorgeschlagene Name war „photon“, doch wurde diese Bezeichnung von kaum jemand außer ihm hierfür gebraucht (vgl. Klaus Hentschel: Lichtquanten. Springer 2017, ISBN 9783-6-625-5273-5, S. 37. google book )

[DIN5031-5] DIN 5031 Teil 6 Strahlungsphysik im optischen Bereich und Lichttechnik; Pupillen-Lichtstärke als Maß für die Netzhautbeleuchtung. Ausgabe März 1982. S. 3.

[IEC_845-22-010-6] International Electrotechnical Commission (IEC): International Electrotechnical Vocabulary. ref. 845-22-010, conventional retinal illuminance (abgerufen am 17. August 2021).