Sachverhalt: A. Am 20. März 2012 kam es zu einer verbalen Auseinandersetzung zwischen X._ und seinen Nachbarn A.Y._, B.Y._ und C.Y._, die sich zu diesem Zeitpunkt auf dem Treppenpodest vor ihrer Haustür aufhielten. Gemäss Anklage soll X._ sie dabei gegen ihren Willen vom Vorplatz des gemeinsam bewohnten Mehrfamilienhauses aus mit einer Videokamera gefilmt haben. B. Das Bezirksgericht Luzern verurteilte X._ am 11. Dezember 2012 wegen Verletzung des Privatbereichs durch ein Aufnahmegerät zu einer bedingten Geldstrafe von 5 Tagessätzen zu Fr. 60.-- bei einer Probezeit von 2 Jahren und zu einer Busse von Fr. 100.--. Seine Berufung wies das Kantonsgericht Luzern am 27. August 2013 ab. C. X._ führt Beschwerde in Strafsachen und beantragt, das Urteil des Kantonsgerichts Luzern vom 27. August 2013 sei aufzuheben. Er sei vom Vorwurf der Verletzung des Privatbereichs durch ein Aufnahmegerät nach Art. 179quater StGB freizusprechen und die Sache sei zur Neuverlegung der Kosten an die Vorinstanz zurückzuweisen. Eventualiter sei das angefochtene Urteil aufzuheben und die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Das Bundesgericht erteilte seiner Beschwerde am 29. November 2013 superprovisorisch die aufschiebende Wirkung. X._ ersucht um unentgeltliche Rechtspflege. D. Die Oberstaatsanwaltschaft und das Kantonsgericht des Kantons Luzern beantragen die Abweisung der Beschwerde.