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.

Teoria Undelor

(Christiaan Huygens – sec.17)

Lumina rezulta din vibratia moleculara a corpurilor luminoase. Vibratiile sunt transmise in

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)

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

Teoria Unificatoare

(L.Broglie + W. Heisenberg)

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

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

Spectrul vizibil Infrarosii Microunde Radar RadioRaza cosmice Raze Gamma Raze X Ultraviolete

10-6 10-4 m..1mm 1mm-1m 1m-10km10-14 10-12 10-10 10-8

Lungime de unda

(metri)

380nm 700nm

Ultraviolete :

Prod. Ozon (UVC)

Bactericid (UVC)

Erithemal (UVB)

Lumina neagra (UVA)

Infrarosii

Scurte

Medii

Lungi

CARACTERISTICI LUMINA NATURALA

SPECTRUL VIZIBIL

ULT

RA

VIO

LE

TE

780nm

INF

RA

RO

SII

RO

NT

GE

N

GA

MA

UN

DE

LU

NG

I

ULT

RA

SC

UR

TE

RA

DA

R

ME

DII

SC

UR

TE

TV

LUMINA NATURALA

TEMPERATURA DE CULOARE LUMINA NATURALA 6000 K

Incandescent 2500-3000K

Halogenura Metalica 3000-5600K

Fluorescent 3000-6500K

LUMINA NATURALA : SPECTRU CONTINUUAPORT TERMIC

LUMINA

radiatie electromagnetica – spectru vizibil

Violet Indigo Albastru Verde Galben Portocaliu Rosu

380 nm 436 nm 495 nm 566 nm 589 nm 627 nm 780 nm

Spectrul cu impact mare

reglare ritmuri circadiene

Spectrul cu impact mare

vizual / acuitate vizuala

maxima pe culoarea

galben/verzui

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. Temperatura de culoare a luminii ( calda, neutra, rece)

3. Cantitatea de lumina emisa – FLUXUL LUMINOS - lumeni

SPD Lampa Incandescenta SPD Lampa halogen + fluorescent

SPD Lampa halogenura metalica ceramica SPD Lampa fluorescenta trifosforSPD Lampa Sodiu Joasa Presiune

SPD Lumina Naturala

DISTRIBUTIE SPECTRALA LUMINADiagrame SPD (spectral power distribution) pentru diferite surse de lumina

DIFERENTE PERCEPTIE CULORI

FUNCTIE DE SPECTRUL SURSEI DE LUMINA

Fluorescenta IncadescentHalogenura Metalica Ceramica Sodium de joasa presiune

Lumina cer senin / 11.00 am

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 = W

Y + 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 = RGB–RG = 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 Anatomic

Celula ganglion

Fotoreceptor nr.3

Legatura verticala catre creier

Sincronizarea ritmurilor circadiene

Suprimarea melatoninei

sub actiunea luminii

Acuitate maxima la lumina albastra

Descoperita in 2002 de David Berson / USA

Con – fotoreceptor 1

6 milioane /localizate

in macula

3 culori

Vedere de zi / color

Vedere de detaliu

Acuitate maxima

pentru lumina

galbena/verde

Bastonas -fotoreceptor 2

125 milioane / localizate

in cornee dar absente

din fovea

Vedere de noapte /

alb-negru

pigmenti

Structura ochi

sclera tesut conjunctiv

retina

nerv optic

lentila

cornee

pupila

iris

zona de vedere clara

Imagini verzi-

albastre proiectate

direct pe fovea

Imagini violet –

albastre proiectate in

fata foveei

Imagini rosii

proiectate in spatele

foveei

Culorile calde par

mai aproape decat

culorile reci

macula / fovea

pigment galben

Disc optic

Conexiune cu nervul optic

Punct orb

F

Structura retina

lumina

Mecanismul de receptie “nevizual” al luminii

CORPPIELE

lumina

(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 melatoninei

Hormonul “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.

Productia de vitamina D Proces fiziologic

neconditionat

Balansarea energiei Reglarea hartii

energetice a corpului

Sistemul endocrin / www.estrellamountain.edu

1. Ochi

2. Cortex vizual

3. Nucleu suprachiasmatic

4. Glanda pituitara

Trasee informatie vizuala creier

Diagrama Prof. Wout van Bommel

Camp vizual color larg Camp vizual color redus Vedere tunel

Vederea – proces constient

IMAGINEOCHI

CREIER / CORTEX

PRIMAR

INREGISTRARE – ANALIZA – PROTOCOL OBIECT

CREIER / CHIASMA OPTICUM / SINAPSE

Imaginile inregistrate cu un protocol pot fi “rechemate” in afara unui proces optic si

descrise in cuvinte sau desene

RECUNOASTERE – PERCEPTIE – REACTIE

CREIER / HIPPOCAMPUS

Unde?Informatii indiferente la culoare

nu necesita nivel iluminare / contrast puternic

Ce?Sistem color / necesita nivel de

iluminare / contrast puterniclumina

(400 –700nm)

Efecte psihice si biologice

Efecte 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.

Creierul proceseaza informatiile stranse mai repede dintr-o lumina

cu componenta albastra.

Reglarea/tulburarea ritmurilor circadiene.

Functie de context / cultura:

zonele intunecate pot avea conotatia de “pericol” ( zone urbane)

sau de “romantic” sau de “mister.

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

Functie de context/cultura zonele luminate puternic pot avea

conotatia de “ festiv”, “industrial”, “expus”.

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.

Procesul de adaptare al ochiului la culoare. Adaptarea celor trei

receptori din ochi/ mecanismul de focalizare. Culorile calde par mai

aproape decat cele reci.

Vezi Legi/Efecte cromatice. 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 lumina

Terapia individului Terapia spatiului construit

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.

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.

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 ½ ora. Un tratament =

20 de sedinte.

Folosita pentru tratarea oboselii ochiului dar si a oboselii cronice,

problemelor de tiroida, sindromului premenstrual.

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).

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.

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.

Fototerapie stroboscopica de durata scurta

Folosita ca punct de inceput in tratamente psihiatrice ( similar cu

hipnoza)

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 psihofiziologic

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

Stimulare fizica:

Portocaliu- galben

Lumina dinamica

Relaxare

intelectuala:

Galben

Relaxare fizica:

Bleu

Folosirea

efectelor

cromatice

Contrastul

simultan

Stralucirea

perceputa a unei

imagini creste cu

descresterea

luminantei

fundalului

Analiza + Instrumente de lucru

Concluzii pentru design instalatii iluminat artistic

Elemente 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

Emotie

Curiozitate

Simtul umorului

Asigurarea

cadrului / limitelor

/ zonei de tranzitie

Brain teasers

Habit breakers

Compozitie

grafica; proportii

ritm, texturi

Stabilirea

suprafetelor /

volumelor

iluminate si a

umbrelor

Stabilirea pozitiei

corpurilor de

iluminat

Folosirea efectelor

cromatice in

favoarea atingerii

scopului urmarit.

Stabilirea tipului de

lampa/sursa folosit

Analiza + Instrumente de lucru

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