Lumina

Arh. Raluca Buzdugan

Teorii despre Lumina Teoria Corpusculara (Isaac Newton sec.17)Corpurile luminoase emit energie radianta sub forma de particule. Acestea sunt aruncate in afara corpului in linii drepte. Particulele ating retina, generand o senzatie vizuala.

Lumina rezulta din vibratia moleculara a corpurilor luminoase. Vibratiile sunt transmise in Teoria Undelor (Christiaan Huygens sec.17) eter ca unde. Vibratia transmisa atinge retina, generand o senzatie vizuala.

Teoria Rad.Electromagnetice (James Maxwell sec.19)

Corpurile luminoase emit lumina in forma energiei radiante. Energia radianta se propaga ca unde electromagnetice. Undele electromagnetice ating retina, generand o senzatie vizuala.

Teoria Cuantica (Max Planck sec.20) Teoria Unificatoare (L.Broglie + W. Heisenberg)

Energia este emisa si absorbita in cantitati discrete: fotoni. Energia fiecarei cuante este egala cu produsul dintre constanta lui Planck si frecventa vibratiei fiecarui foton. Energia unui foton creste cu perioada de vibratie. Q = v x 6.626x10-34 Orice element care se misca are asociat cu el o unda a carei lungime depinde de masa si viteza ei. Este imposibil sa determini simultan toate proprietatile unui corpuscul sau ale unei unde.

Teoria undelor electromagnetice si teoria cuantica explica elementele si caracteristicile esentiale ale luminii pentru Iluminat: reprezentarea spectrului de lumina, luminanta unei surse, temperatura de culoare, eficienta unei surse de lumina.

Zonele spectrului electromagnetic

Lungime de unda (metri) 10-14 Raza cosmice 10-12 10-10 10-8 Ultraviolete 10-6 Spectrul vizibil 10-4 m..1mm Infrarosii 1mm-1m Microunde 1m-10km Radar Radio

Raze Gamma Raze X

380nm Ultraviolete : Prod. Ozon (UVC) Bactericid (UVC) Erithemal (UVB) Lumina neagra (UVA)

700nm Infrarosii Scurte Medii Lungi

Din punct de vedere al iluminatului sunt importante 3 zone ale spectrului radiatiei electromagnetice: ultraviolete, spectrul vizibil, infrarosii

CARACTERISTICI LUMINA NATURALAAPORT TERMIC LUMINA NATURALA : SPECTRU CONTINUU

TEMPERATURA DE CULOARE LUMINA NATURALA 6000 KIncandescent 2500-3000K Halogenura Metalica 3000-5600K Fluorescent 3000-6500K

LUMINA NATURALAULTRAVIOLETE ULTRASCURTE UNDE LUNGI

INFRAROSII

RONTGEN

GAMA

RADAR

SCURTE

780nm

TV

SPECTRUL VIZIBIL

MEDII

LUMINA radiatie electromagnetica spectru vizibil

Spectrul cu impact mare reglare ritmuri circadiene

Spectrul cu impact mare vizual / acuitate vizuala maxima pe culoarea galben/verzui

Violet

Indigo

Albastru

Verde

Galben

Portocaliu

Rosu

380 nm

436 nm

495 nm

566 nm

589 nm

627 nm

780 nm

In1703 Sir Isaac Newton a aratat ca atunci cand lumina alba trece ptinr-o prisma de sticla se divide in 7 lungimi de unda diferite violet, indigo, albastru, verde, galben, portocaliu, rosu

ANALIZA LUMINII EMISE DE UN CORP DE ILUMINAT

1.

Distributia spectrala (Spectral Power Distribution) respectiv din ce unde cu ce lungimi de unda este compusa lumina cu spectru continuu (toate lungimile de unda din spectrul vizibil) cu spectru discontinuu cu spectru cu accente puternice pe anumite zone monocromatic

Distributia spectrala a luminii emise de un corp influenteaza perceptia culorilor obiectelor luminate. 2. 3. Temperatura de culoare a luminii ( calda, neutra, rece) Cantitatea de lumina emisa FLUXUL LUMINOS - lumeni

DISTRIBUTIE SPECTRALA LUMINADiagrame SPD (spectral power distribution) pentru diferite surse de lumina SPD Lumina Naturala SPD Lampa Incandescenta SPD Lampa halogen + fluorescent

SPD Lampa Sodiu Joasa Presiune

SPD Lampa halogenura metalica ceramica

SPD Lampa fluorescenta trifosfor

DIFERENTE PERCEPTIE CULORI FUNCTIE DE SPECTRUL SURSEI DE LUMINA

Lumina cer senin / 11.00 am

Fluorescenta

Halogenura Metalica Ceramica

Incadescent

Sodium de joasa presiune

TEMPERATURA DE CULOARE grade Kelvin

Lord Wiliam Kelvin 1824-1907

AMESTEC CULORI LUMINA

Amestec aditiv lumini(mixez lumini colorate) R+G = Y R+B = M G+B=C Y+M+C=WY + B = W; G+M=W; R+C=W

Amestec substractiv lumini (pun filtre colorate in fata unei lumini albe; acestea blocheaza toate lungimile de unda pe care filtrele nu le contin) Filtrul C va bloca R (RGB-C= RGB-GB = R) Filtrul M va bloca G (RGB-M=RGB-RB=G) Filtrul Y va bloca B (RGB-Y = RGBRG = B)

UMBRE COLORATE

EXPERIMENT: LUMINA ALBA / UMBRE COLORATE

Vederea / Ochiul / Rezumat Anatomic Leonardo Da Vinci

Leonardo Da Vinci (1452-1519) Primul care a studiat stiintific Mecanismul Vederii si al ochiului. Desi inexacte, Explicatiile sale sunt foarte apropiate De descoperirile facute multe secole mai tarziu. Structura retinei cu bastonase si conuri a fost descoperita abia in 1850.

Vederea / Ochiul / Rezumat AnatomicBastonas -fotoreceptor 2 125 milioane / localizate in cornee dar absente din fovea Vedere de noapte / alb-negru Celula ganglion Fotoreceptor nr.3 Legatura verticala catre creier Sincronizarea ritmurilor circadiene Suprimarea melatoninei sub actiunea luminii Acuitate maxima la lumina albastraDescoperita in 2002 de David Berson / USA lumina

zona de vedere clara Imagini verzialbastre proiectate direct pe fovea Imagini violet albastre proiectate in fata foveei Imagini rosii proiectate in spatele foveei retina Culorile calde par mai aproape decat culorile reci macula / fovea

sclera tesut conjunctiv

pigmenti

cornee

pigment galben

Fnerv optic pupila iris Con fotoreceptor 1 6 milioane /localizate in macula 3 culori Vedere de zi / color Vedere de detaliu Acuitate maxima pentru lumina galbena/verde lentila Disc optic Conexiune cu nervul optic Punct orb

Structura retina

Structura ochi

Mecanismul de receptie nevizual al luminiilumina (400-700nm) OCHICELULA GANGLION / FOTORECEPTOR 3

Sensibilitatea maxima la lumina cu componenta albastra care intra in ochi de sus

Activarea sistemului endocrin ( guverneaza respiratia, somnul, tensiunea, temperatura, apetitul, acuitatea mentala, starea psihica, sistemul imun).

Suprimarea melatonineiHormonul somnului Reglarea ceasului biologic / acordarea ritmurilor circadiene cu ziua solara. Stimularea serotoninei si norefinefrinei Chimicale care influenteaza starea de alerta a creierului si starea psihica.

CORPPIELE

Productia de vitamina D Balansarea energiei

Proces fiziologic neconditionat Reglarea hartii energetice a corpului

1. 2. 3.

Ochi Cortex vizual Nucleu suprachiasmatic

4.

Glanda pituitara

Trasee informatie vizuala creier Diagrama Prof. Wout van Bommel Sistemul endocrin / www.estrellamountain.edu

Camp vizual color larg

Camp vizual color redus

Vedere tunel

Vederea proces constient

Unde?lumina (400 700nm)

Ce?

Sistem color / necesita nivel de Informatii indiferente la culoare iluminare / contrast puternic nu necesita nivel iluminare / contrast puternic

INREGISTRARE ANALIZA PROTOCOL OBIECTCREIER / CHIASMA OPTICUM / SINAPSE Imaginile inregistrate cu un protocol pot fi rechemate in afara unui proces optic si descrise in cuvinte sau desene

IMAGINEOCHI CREIER / CORTEX PRIMAR

RECUNOASTERE PERCEPTIE REACTIECREIER / HIPPOCAMPUS

Efecte psihice si biologiceEfecte psihice Lumina + Culoare Efecte biologice

Perceptia cromatica este reglata atat fizic dar si bazat pe protocol obiect.

Procesul de adaptare al ochiului lumina/intuneric. Adaptarea ochiului de la intuneric la lumina se face mai repede decat de la lumina la intuneric Adaptarea de la lumina la intuneric complet dureaza o jumatate de ora sau mai mult. In timpul procesului de adaptare ochiul nu mai vede.Procesul apare: 1. la trecerea dintr-un spatiu luminos intr-unul intunecat, si 2.cand privim dintr-un punct fix o zona mai intunecata sau mai luminoasa decat cea in care ne aflam. Reglarea/tulburarea ritmurilor circadiene.

Creierul proceseaza informatiile stranse mai repede dintr-o lumina cu componenta albastra.

Functie de context / cultura: zonele intunecate pot avea conotatia de pericol ( zone urbane) sau de romantic sau de mister. Functie de context/cultura zonele luminate puternic pot avea conotatia de festiv, industrial, expus.

Procesul de acomodare al ochiului =procesul focalizare pe un anumit punct. Oboseala ochiului apare si atunci cand schimbi focusul continuu, dar si atunci cand focusezi timp prea lung pe o singura zona Ochiul distinge mai multe detalii in lumina cu componenta galbena.

In general culorile calde sunt percepute ca relaxante, culorile reci ca tonice. Conotatii culturale: Europa: rosu = interzis / Asia rosu=culoarea sudului si a dragonului. Vezi Legi/Efecte cromatice.

Procesul de adaptare al ochiului la culoare. Adaptarea celor trei receptori din ochi/ mecanismul de focalizare. Culorile calde par mai aproape decat cele reci. Imbatranirea ochiului rezulta in: proces de adaptare si acomodare al ochiului mai lung/incet, incetosarea si ingalbenirea lentilei, perceptia culorii albastre se schimba / se citeste gri; creste sensibilitatea la fenomenul de orbire al corpurilor de iluminat.

Terapia prin luminaTerapia individului Terapie luminoasa cu lumina stralucitoare ( aprox. 10.000 lux = de circa 20 de ori mai puternica decat iluminatul interior tipic) Cutie luminoasa in care te uiti circa 15 minute dimineata dupa trezire. Folosita de NASA pentru reglarea ritmurilor circadiene ale cosmonautilor in spatiu. Folosita intr-o serie de afectiuni psihice: astenia/depresia de iarna, jet lag, insomnie, Alzheimer, atac de panica. Terapie luminoasa cu lumina colorata stroboscopica (terapie de dezvoltare neurosenzoriala). Se urmareste marirea campului vizual al pacientului, reducerea punctului orb, transmiterea de mai multa energie luminoasa la cortex. Fotron cu proiectie de lumini colorate in ochi (combinatie de violet- albastru pentru relaxare,combinatie de rosu, portocaliu, galben pentru tonifiere). Sesiuni de circa ora. Un tratament = 20 de sedinte. Folosita pentru tratarea oboselii ochiului dar si a oboselii cronice, problemelor de tiroida, sindromului premenstrual. Colorpunctura. Similar cu acupunctura . Se aplica in centrii energetici. Culoarea galbena-rosie e folosita sa adauge energie. Culoarea albastru-violet e folosita sa scada energia. Are aceleasi aplicatii ca si acupunctura si este folosita in special pe copii sau adulti cu frica de ace. Fototerapie stroboscopica de durata scurta Folosita ca punct de inceput in tratamente psihiatrice ( similar cu hipnoza) Terapia spatiului construit Interventii in iluminarea spatiului urban pentru imbunatatirea/schimbarea caracterului spatiului. Folosit extensiv curent in revitalizarea/conversia spatiilor urbane industriale, a zonelor de ghetou, a traseelor pietonale abuzate de crima, vagabonzi etc.

Schimbarea intensitatilor / tipurilor de lampi folosite Schimbarea perceptiei caracterului spatiului. Se poate schimba usor scara spatiului, transformand spre exemplu o strada supraluminata intr-o zona favorabila de promenada ( lumina mai dulce, corpuri de iluminat la scara umana si nu auto).

Folosirea luminii cu spectru albastru in iluminat exterior de noapte Culoare atractiva, misterioasa, favorizeaza interactiunea, alunga somnul (bun instrument contra vagabonzilor). Din pacate expunerea prelungita la lumina albastra poate rani retina. Folosirea luminii dinamice. Element de spectacol / surpriza / placere. Folosit in special pe zonele de tranzitie, pentru revitalizarea anumitor trasee.

Concluzii pentru design iluminat arhitectural Elemente de lucru pentru design iluminat cu impact major psihofiziologicAnaliza + Instrumente de lucru Activitate Utilizatori Context Conotatii culturale Cromatica Stimulare Relaxare Accentuare

Stabilirea nivelului de iluminat (lux) Stabilirea repartitiei luminantelor Stabilirea distantelor dintre obiectele pe care se focalizeaza cel mai des

Factor de corectie pentru utilizatori in varsta

Folosire efecte dinamice pentru utilizatori izolati de lumina zilei

Identificare, locatie, context politic, cultural, social, istoric ( inclusiv evenimente recente pozitive sau negative) Clima Directii de trafic, trasee Securitate Varsta si sex utilizatori Administrare Perspectiva / sunet / miros. textura

Folosirea efectelor cromatice in favoarea atingerii scopului urmarit. Culorile calde par mai apropiate decat cele reci Culorile saturate par mai luminoase Stabilirea tipului de lampa/sursa folosit

Stimulare intelectuala : albastru violet

Relaxare intelectuala: Galben Relaxare fizica: Bleu

Folosirea efectelor cromatice

Stimulare fizica: Portocaliu- galbenLumina dinamica

Contrastul simultanStralucirea perceputa a unei imagini creste cu descresterea luminantei fundalului

Concluzii pentru design instalatii iluminat artistic Elemente de lucruAnaliza + Instrumente de lucru

Subiect

Utilizatori

Limbaj / zone excitate

Elementele care capteaza privitorul / il fac sa se opreasca si sa se uite

Compozitia

Cromatica

La ce intrebare cauta raspuns artistul? Subiectul operei / instalatiei Distanta semantica dintre termeni ( decriere directa, analogie simpla, metafora etc)

Conotatii culturale locale Conotatii culturale universale Nivel cultural public tinta (daca acesta exista)

Estetica / grafism

Asigurarea cadrului / limitelor / zonei de tranzitie Brain teasers

Compozitie grafica; proportii ritm, texturi Stabilirea suprafetelor / volumelor iluminate si a umbrelor Stabilirea pozitiei corpurilor de iluminat

Emotie Curiozitate Habit breakers Simtul umorului

Folosirea efectelor cromatice in favoarea atingerii scopului urmarit.

Stabilirea tipului de lampa/sursa folosit

Tema Seminar 1

Alegeti-va o tema / un cuvant cheie xxx care sa fie titlul instalatiei pe care o veti realiza. Instalatia trebuie sa se bazeze pe proiectia de umbre colorate. Fotografiati instalatia si realizati un afis cu titlul xxx . Se va prezenta afisul format A3. Termen de predare: 31 Octombrie 2012