Læs mere om lys og skygge
Lysets geometri

Luminansfordeling (Lysheds-fordeling)
Øjets grundlæggende funktion er, at opfatte og bruge luminansspring til at forstå former, rum og overflader i “verdenen udenfor”.

Luminans dannes af den lysmængde, der sendes mod fladen, sammen med fladens lyshed (reflektion). Luminans måles i candela pr. m² (cd/m²) (se afsnittet om lystekniske enheder).
Luminansspring på f.eks. 1:2 opfattes af øjet, som næsten jævnt lys og temmeligt kedeligt. Forsigtige, men brugbare luminansspring kan ligge på 1:3-5:10. Luminansspring på op til 1:30-40 opfattes som friske, informationsrige og oplivende, vel at mærke, hvis de lysere og mørkere områder er placeret på den rigtige måde.
I naturen ser vi meget store luminansspring, i solskinsvejr. De fleste mennesker bliver i godt humør i solskinvejr (store luminansforskelle) – samtidig mister de fleste mennesker ”pusten” og overskuddet i gråvejr (ingen eller forsigtige luminansforskelle). Sådan fungerer vi også indendøre i kunstlys.

billede 1
Store gode luminansspring – eksempler på solskinslys (tv). Jævnt lys – ingen luminansspring og kedeligt gråvejrslys (th)

Lysets hovedretning (rettet /diffus)

Rettet lys kommer, som ordet siger, i én retning og giver dermed former og skygger på rum, møbler, mennesker, samt fremhæver detaljer i overfladen.
Diffust lys er fx. lys en regnfuld gråvejrsdag eller kunstlys, der er lyser gennem en mat acrylplade.
Det fremhæver helheder, men visker mindre former ud. Det er blødt og blidt og dermed et fint supplement til det mere rettede lys. Men normalt er ingen af de to lysformer gode alene, de skal blandes passende alt efter opgaven.

Et godt eksempel på dette er, hvad en portrætfotograf altid har gjort: Han lyser med en rettet spot på den ene side af personens hoved og lyser med en diffuserende flade fra den anden side, hvorefter portrættet bliver smukt og naturtro gengivet.

billede 2
Rettet lys fra højre og diffust lys fra venstre giver et perfekt portræt

Genstandens form, skygge og glans

Skygger er en meget betydningsfuld parameter i billeddannelsen. Store og små, bløde eller skarpkantede, mørke eller lyse, blå, gule eller grønne.

En bevidst placering af vinduer og armaturer kan give et væld af muligheder for distraherende og/eller smukke skyggevirkninger. Læg mærke til at skygger altid har en farve og at en glansfuld overflade er smuk. Skygger kan underdeles i flere kategorier bl.a. efter størrelse.

billede 3
Til venstre: Skyggeløst, svært at se form. – Til højre: Klar og formskabende skygge.

Blænding

Blænding opdeles i flere kategorier. Men al blænding kan betragtes som for store luminansspring.

Synsnedsættende blænding

Synsnedsættende blænding, er den blænding der opstår når vi får en høj luminans (et kraftigt lys) ind i øjet, næsten fra den retning vi ser imod. F.eks. en modkørende bil.

billede 4
Synsnedsættende blænding, det er yderst svært at se korets ansigter.

Ubehagsblænding

Ubehagsblænding, er den blænding der opstår fra en høj luminans (et kraftigt lys) skråt fra en af siderne i forhold til synsretningen. Den rammer i det perifere syn og giver et udtalt ubehag.

Ubehagsblænding angives i UGR-blændingstallet , som er lidt indviklet, men ikke umuligt, at beregne. UGR-blændingstallene angives på en skala fra 13 til 28 i spring på 3, hvor tallet 13 er mindste blænding, og tallet 28 angiver den kraftigste blænding. Blændningstal på og over 20 skal undgås.

billede 5
Typiske lys- vinkler, der giver en irriterende synsnedsættende blænding.

Indirekte blænding

Indirekte blænding er den blænding, der opstår fra en høj luminans (et kraftigt lys), der fremkommer ved at lyskilden lyser ned i arbejdsobjektet (papiret, tastaturet,el.lign.) og dermed nedsætter synsmulighederne.

billede 6
Her ses en indirekte blænding i en bærbar computer

Glare Obstruction Factor

For Synsnedsættende- og ubehagsblænding kan man forudse problemerne allerede ved valg af lysamatur, idet afskærmningsvinklen med vandret, her kaldet GOF indikerer præcist om man vil opleve blænding i lyset fra det valgte armatur.

Flimmer

Elektriciteten i dette land pulserer (tænder og slukker) 100 gange i sekundet, derfor pulserer, lysrør og kompaktrør også 100 gange pr. sekund, hvis de er tilsluttet normalt med lavfrekvente forkoblinger. For mennesker virker dette ubevidst irriterende og sætter påviseligt hjernen på unødvendigt ”overarbejde”, med en hurtig træthedsfornemmelse til følge.

Der findes højfrekvente forkoblinger, som løser dette problem for liniespekter lyskilderne. De er blot noget dyrere pr stk, hvorfor de ofte spares væk i det almindelige byggeri.

Fuldspekterlyskilder opvarmes så stærkt, at deres reaktion på elforsyningen ikke kan ses. De flimrer ikke og lyser altså altid stabilt og roligt.

Mange danske belysningsanlæg flimrer til skade for brugerne og deres arbejdsindsats. Lys’ indhold af flimmer kan nemt kontrolleres med en blank kuglepen, en stump hvid ledning med mørkbaggrund (se illustration) eller lignende.

billede 7
Til venstre ses lysrørslys med ubehageligt flimmer, til højre uden.

Synsbarken vil have lysforskelle !

Hvorfor bliver vi alle glade, opløftede og positive af solskin?

Hvorfor virker en restaurant med smukt varieret lys mere hyggelig/positiv end en kantine med tre rækker lysstofrør i loftet?

Hvorfor opfattes lysforskelle som positive i modsætning til opfattelsen af jævnt lys?

David Hubel og Torsten Wiesel fandt allerede i 1959 den videnskabelige forklaring ved at forske i synsbarkens reaktion på stimuli af øjet (retina).

Forsøgene foregik på Mr. Kufferts Laboratorium i Baltimore. Det viste sig, at da de ved en fejl gav øjet et stort luminansspring –en linse havde løsnet sig-  reagerede synsbarkens neuroner voldsomt og positivt aktivt.

Konklusion var at det store luminansspring gav grobund videre analyse.

Det er klart, at en aktiv hjerne er en positiv hjerne, som sætter hele kroppen op i positivt gear til glæde for arbejdsevne og humør.

Luminansspring

Luminansspring eller »lyshedsspring« er øjets vigtigste informationskilde for opfattelse af former, afstande og fysiske sammenhænge.

At udføre velafstemte og smukke luminansspring i moderne belysningsanlæg, er desværre en næsten overset diciplin.

Oftest er luminansvariationen alt for lille.

Specielt i arbejdslokaler har man jævnt lys, normalt opnået ved hjælp af de velkendte lange lige rækker af lysrørsarmaturer side om side. Det jævne lysniveau fratager synssansen dens naturlige orienteringsmulighed i aflæsning af rummets form og størrelse, samt afstande til genstande i rummet. Alt flyder sammen i ét kedeligt indtryk. Denne fejl besværliggøre øjets funktion, som vel næppe er hensigten med kunstige belysningsanlæg?

Det hyppigste alternativ til de jævne luminansovergange er, alt for store og bratte overgange.

Dette ses oftest ved »cool-beam« lavvolt halogenanlæg, hvor hver enkelt lyskilde giver en smal rettet lysstråle, der til overflod fremhæver genstandenes overfladestruktur og farver. Da hver enkelt lyskilde ovenikøbet blænder direkte med sin fremadlysende del af lyset, nedsættes synsmuligheden ved at nethinden adapterer (tilpasser sig) til et lysniveau, der er for højt. Resultatet er, at helhederne i rummet forsvinder i en kakofoni af højlys og præcise sorte skygger, samt alle de små efterbilleder man får på nethinden af de direkte lysstråler.

Rent faktisk fungerer øjet bedst ved rimeligt store luminansforskelle, så det er det sidste eksempel, der kommer synssansens behov nærmest, uden dog at være godt. Dette er også helt i overensstemmelse med dagslysets og naturens dramatiske spil med store luminansspring, f.eks. når solen skinner, og skyggerne blødes op af den blå himmel. Her er dog kun én stor »spot« og dermed ingen efterbilleder, idet det er nemt at se udenom solskiven.

Det er op til den enkelte belysningsplanlægger, at udføre projekter, der netop har den blanding af spændende luminans spring og helhedsskabende jævne niveauer, der passer ham/ hende, brugeren, og funktionen bedst. Man kan med lidt lån fra Mogens Voltelen sige, at brug af luminansspring i belysningsanlæg er som brug af krydderier i maden. For lidt eller intet krydderi gør maden flad og kedelig, og for meget krydderi ødelægger den gode mad. Men den gode kok kan finde balancen.

Hvad er luminansniveauer og luminansspring i tal?

En flades lyshed eller luminans er bestemt af:

1) hvor meget lys der falder på fladen, og

2) fladens farve (farvens lyshed)

Disse to parametre sammensætter vor hjerne til en synlig flade, der er lys eller mørk i forhold til omgivelserne. Man kan således opnå spændende og store luminansspring ved hjælp af 1) belysning og 2) valg af farvetone (gråtonetrin) eller ved en koordination af de to parametre, hvilke giver det bedste resultat.

Luminans og candela pr kvadratmeter

  • I måneskin vil et hvidt stykke papir have en luminans på ca 0,003 cd/m2 (0,01 lux).
  • En meter fra et stearinlys vil et hvidt stykke papir have en luminans på ca 0,3 cd/m2 (I lux).
  • Øjet ser fint fra 3 cd/m2 og opefter.

I kontorlys på 200 lux (indfaldent lys) vil et hvidt stykke papir have en luminans på ca 60 cd/m2, hvilket som nævnt er mere end nødvendigt, hvis lyset i øvrigt er godt. I solskin vil et hvidt stykke papir have en luminans på 33.000 cd/m2.

Øjet fungerer således fra under 0,003 cd/m2, og fungerer optimalt fra ca 3 cd/m2 og op til ca 33.000 cd/m2.

Niveauer over 3 cd/m2 bør bruges når genstanden man ser på er mørk, og/eller når det omgivende lys (feks. dagslyset) gør det nødvendigt.

Et eksempel fra en udstilling på Gammel Doks Arkitekturudstilling i København gav et rost og brugbart planchelys med glidende luminansovergange fra 50 lux til 3000 lux. Det vil sige fra ca 15 cd/m2 til ca 950 cd/m2 på hvidt papir. Her er således tale om et luminansspring på ca 1:63 altså i overkanten af det brugbare, men da overgangen var blød og lyset i øvrigt i orden, blev de store luminansspring blot opfattet, som forfriskende og informative af både unge og gamle.