PRIPREMIO: NUSRET ŽUNIĆ, 2006. PRIPREMIO: NUSRET ŽUNIĆ, 2006.

SVJETLOST I VIĐENJE SVJETLOST I VIĐENJE

SVJETLOSTSVJETLOSTSvjetlost je elektromagnetsko zračenje, procijenjeno prema spektralnoj osjet-ljivosti ljudskog oka, a koje prouzrokuje čulni osjećaj viđenja i omogućava izvršavanje vidnih zadataka. Fizikalno se tretira sa gledišta talasne i kvantne teorije: pri širenju kroz prostor egzistira u vidu elektromagnetskih talasa, dok se pri susretu sa materijalnom sredinom ponaša kao skup energetskih čestica (kvanata).

Spektar elektromagnetskog zračenja

SPEKTAR SUNČEVOG ZRAČENJASPEKTAR SUNČEVOG ZRAČENJA

izvan zemljine atmosfere

na zemljinoj površini

Talasna dužina sunčevog zračenja (nm)

Transmisija spektra sunčevog zračenjau zemljinoj atmosferi

VIĐENJEVIĐENJE

Pod izrazom “viđenje” podrazumijevamo prepoznavanje, opažanje i osjećanje razlika u vanjskom svijetu, sa čulnim utiscima koje pro-uzrokuje svjetlost koja je dospjela u oko.

Oko je početni dio vidnog organa u kojem nastaje optička slika vanj-skog svijeta, a koja se pretvara u vidne nadražaje.

Vidni organ je skupina organa koja se sastoji iz oka, vidnog živca i dijelova mozga koji pretvaraju svjetlosne nadražaje u kompleksnu pobudu živaca čiji subjektivni korelati odgovaraju vidnom shvaćanju.

Priroda procesiranja svjetlosnih nadražaja koji dovodi do viđenja je subjektivna, što u svjetlotehniku (fotometriju) uvodi proučavanja je- dinstvenih kompleksnih psihofizikalnih pojava i procesa.

Vidni organ odigrava svoju značajnu ulogu samo u slučaju kada su uslovi okoline optimalno prilagođeni fiziološko-optičkim zakonitosti-ma viđenja.

OPTIČKE PERFORMANSE OKAOPTIČKE PERFORMANSE OKA

očni mišić

Horizontalni presjek ljudskog okaHorizontalni presjek ljudskog oka

očni mišić

sami čepići

štapići

štapići

čepići i štapići

čepići i štapići

čepići i štapići

(pihtijasta tečnost)

Mrežnjača sadrži milione fotoreceptora, koji se radi svojih oblika nazivaju “čepići”, koji su gusto raspoređeni u sredini mrežnjače (najgušće u žutoj mrlji) i “štapići”, koji su uglavnom raspoređeni periferijski po mrežnjači.

Obzirom na ulogu koju pri viđenju imaju čepići i štapići razlikuju se 3 os-novne vrste viđenja:

-Fotopsko – viđenje danju (sjajnost iznad 3,5cd/m2) čepići (ima ih 3 tipa) su aktivirani i omogućavaju oštre slike u boji,

-Skotopsko – viđenje noću (sjajnost ispod 0,035cd/m2) štapići omoguća-vaju periferno zapažanje kretanja i treperenja bez raspoznavanja boje,

-Mezopsko – zona sumraka (0,035cd/m2<L<3,5cd/m2) aktivacija štapića i gašenje učešća čepića uzrokuju diskontinuitet spektralne krive reakcije oka uz pomjeraj oko 50nm ka plavom kraju spektra.

VRSTE VIĐENJAVRSTE VIĐENJA

Spektralna svjetlosna efikasnostSpektralna svjetlosna efikasnost

talasna dužina

Spe

ktra

lna

efik

asno

st

noćno viđenje dnevno viđenje

Krive spektralne svjetlosne efikasnosti oka za dnevno i noćno viđenje

ELEMENTARNE VIDNE FUNKCIJEELEMENTARNE VIDNE FUNKCIJE

ADAPTACIJA je prilagođavanje oka na promjene sjajnosti u vidnom polju, a ostvaruje se promjenom otvora zjenice u ovisnosti od fotohemijskih promjena na mrežnjači i promjenom aktivne površine mrežnjače.

AKOMODACIJA je sposobnost oka da se tako podesi na naki objekat koji se nalazi na određenoj udaljenosti, da ga oštro vidi, a ostvaruje se aktiviranjem cilijarnih mišića na podešavanje zakrivljenosti sočiva.

ABERACIJA je izoštrenost slike mrežnjače kod prelamanja svjetlosti različitih talasnih dužina i upadnih uglova u sočivu oka.

KONTRAST je odnos razlika sjajnosti ili boje između posmatranog objekta i njegove okoline.

OŠTRINA VIDA je sposobnost odvojenog zapažanja vrlo bliskih susjednih linija.

DUBINSKO VIĐENJE je sposobnost razlikovanja razmaka između raznih objekata na različitim udaljenostima.

BRZINA ZAPAŽANJA je recipročna vrijednost vremenskog intervala između pojave nekog objekta ili kontrasta i njegovog zapažanja.

UTICAJ SVJETLOSTIUTICAJ SVJETLOSTI

Svjetlost ne djeluje samo na vidni centar u kori velikog mozga nego i na centre drugih aktivnosti i regulacione organe vegetativnog nervnog siste-ma koji upravljaju cjelokupnom razmjenom supstanci u ljudskom orga-nizmu i njegovim tjelesnim funkcijama.

Dokazano je da dobra svjetlost, osim što omogućava gledanje i raspo-znavanje, potpomaže izdržljivost, potiče sposobnost koncentracije i lo-gičnog razmišljanja, podiže volju za radom i ostvaruje ugodne osjećaje.

Za ocjenu svjetlosne situacije potrebno je upotrijebiti više različitih krite-rija. Svjetlotehničke veličine koje je moguće izmjeriti, imaju isto tako va-žnu ulogu u odnosu na one koje nije moguće iskazati numeričkim vrijed-nostima jer na njih veliki uticaj ima subjektivno opažanje.

Postizanje odgovarajućih nivoa osvijetljenosti i sjajnosti, optimalna raspo- djela i oblikovanje smjera svjetlosti, sjena i boja, te eliminisanje blještanja su najvažniji faktori kvaliteta instalacije osvjetljenja.

OSNOVNE SVJETLOTEHNIČKE VELIČINEOSNOVNE SVJETLOTEHNIČKE VELIČINE

Svjetlost se može vrijednovati pomoću fizikalnih i svjetlotehničkih veličina. Svjetlotehničke (fotometričke) veličine razlikuju se od fizikalnih po tome što vrijednuju svjetlost po osnovi reakcija ljudskog vidnog organa, pa se mogu nazvati psihofizikalnim.

• Svjetlosni tok (fluks) je cjelokupna emitovana snaga zračenja izvora svjetlosti koje ljudsko oko prevodi kao svjetlost. Oznaka je Φ, a jedinica je : lumen (lm) i izvedena je jedinica: lm = cd / sr , (sr=steradijan je jedinica prostornog ugla).

• Svjetlosna jačina (intenzitet) predstavlja mjerilo za vrijednost svjetlosti koja zrači u element prostornog ugla. Oznaka je I, a jedinica je : kandela (cd) i os-novna je mjerna jedinica sistema međunarodnih mjernih jedinica (SI).

• Osvijetljenost predstavlja mjerilo za intenzitet svjetlosti koja pada na određenu površinu. Jedinica je luks (lx) i izvedena je jedinica: lx = lm / m² = cd*sr / m².

• Sjajnost predstavlja mjerilo za svjetlosni utisak i jedina je svjetlotehnička veličina koju ljudsko oko neposredno osjeća. Jedinica je : kandela na kvadratni metar ( cd / m² ).

SVJETLOST I BOJESVJETLOST I BOJE

Vidljivo zračenje (svjetlost) ljudsko oko opaža po svjetlini (sjajnosti) i po bojama. Svako fizikalno definisano vidljivo zračenje (određenog intenziteta i spektralnog sastava) uzbudi u vidnom organu “osjećaj boja”, što je rezultat složenog zajedni-čkog djelovanja fotohemijskih i neuroloških procesa. Pojam “boja” treba razumjeti u čulnom (subjektivnom) smislu ili u fizikalno-matematičkom smislu.

Boja objekta može nastati samo pri svjetlosti (prirodnoj ili vještačkoj), a zavisi kako od spektralnog sastava i raspodjele snage zračenja svjetlosnog izvora tako i od refleksionih (transmisionih) svojstava površine objekta. Iz ovoga proizlazi da neki objekt može imati različite boje kada se osvjetljava s različitim bojama svjetlosti.

U svjetlotehnici se za označavanje i vrijednovanje boja koristi kolorimetrijski sistem CIE zasnovan na trihromatskoj teoriji. Obojenost nekog svjetlosnog izvora ili objek-ta se određuje na osnovi trihromatskih koordinata na CIE dijagramu boja, a vrijed-novanje svjetlosti izvora se dopunjuje vrijednostima temperature boje i indeksa reprodukcije boja, koji označava mjeru usklađenosti boje objekta pod vještačkim svjetlosnim izvorom u odnosu na onu pod prirodnim dnevnim svjetlom.

Standardni spektralni dijagram CIEStandardni spektralni dijagram CIE

talasna dužina (nm)

CIE funkcije standardnih spektralnih vrijednosti koje se odnose na tri primarne boje : crvene, zelene i plave (koje odgovaraju utiscima boje koji nastaju nadražajima čepića crvene, zelene i plave boje)

Standardni dijagram boja CIEStandardni dijagram boja CIE

10.000K

3.000K4.000K

6.000K

2.500K2.000K

VJEŠTAČKI IZVORI SVJETLOSTIVJEŠTAČKI IZVORI SVJETLOSTIU praksi tehnike osvjetljenja koriste se prirodni (sunce) i vještački (električni) izvori svjetlosti. Vještački (električni) izvori su, obzirom na princip nastajanja svjetlosti, podijeljeni u dvije osnovne grupe:

- Izvori svjetlosti sa žarnim vlaknom (žarulje) gdje svjetlost isijava električnom strujom užaremo volframovo vlakno. Mogu se podijeliti na izvore za opštu upo-trebu, reflektorske i halogene.

- Izvori svjetlosti sa električnim pražnjenjem gdje svjetlost zrači uslijed električnog pražnjenja kroz plin, metalne pare ili smješu plinova i metalnih para. Mogu se podijeliti na:

- niskotlačne izvore: - fluorescentne sijalice (standardne, kompaktne, specijalne)

- indukcione sijalice

- niskotlačne natrijeve sijalice

- visokotlačne izvore: - visokotlačne živine sijalice

- visokotlačne metalhalogene sijalice

- visokotlačne natrijeve sijalice

SPEKTAR IZVORA SVJETLOSTISPEKTAR IZVORA SVJETLOSTIPRIRODNI IZVOR - SUNCE SIJALICE SA ŽARNIM VLAKNOM

FLUORESCENTNE SIJALICE INDUKCIONE SIJALICE NATRIJUM NT SIJALICE

NISKOTLAČNI IZVORI SA ELEKTRIČNIM PRAŽNJENJEM

VISOKOTLAČNI IZVORI SA ELEKTRIČNIM PRAŽNJENJEM

NATRIJUM VT SIJALICEŽIVINE VT SIJALICEMETALHALOGENE SIJALICE

Spektar zračenja izvora u funkciji relativne snage izvora i emitovanih talasnih dužina.

PREPORUKE OSVJETLJENJAPREPORUKE OSVJETLJENJAOptimalni efekti i maksimalne vrijednosti vidnih funkcija kod ljudi postižu se tek pri osvjetljenostima od oko 10.000 lx što odgovara dnevnoj osvijetljenosti.

Nivo prirodne dnevne osvijetljenosti ovisan je o vremenu, dobu dana i podneblju, a može dosegnuti do 100.000 lx uz sjajnost do 20.000 cd/m².

Preporučeni nivoi vještačke osvijetljenosti i sjajnosti predstavljaju kompromis između vidljivosti, udobnosti, troškova investicije i potrošnje energije.

Okvirni iznosi preporuka nivoa vještačke osvijetljenosti i sjajnosti su :

• za kretanje na otvorenom: E = 5-50 lx; L = 0,5-3,5 cd/m² (vanjsko osvjetljenje)

• za prostorije stalnog boravka ljudi: za normalne radove (stambene prostorije): E = 200-500 lx; L = 20-100 cd/m², za poslove sa velikim vidnim zahtjevima (ra-dne prostorije): E = 500-2000lx; L = 100-400 cd/m² (uz sjajnost zidova 100 cd/m² i stropa 200 cd/m²).

Europski standard EN 12464-1 propisuje da se u prostorima u kojima ljudi rade ili obitavaju duže vrijeme smiju upotrebljavati samo svjetlosni izvori sa indeksom re-produkcije boja većim od 80.

Indeks reprodukcije boje (Ra) Indeks reprodukcije boje (Ra)

Osvijetljeno troslojnim fluorescentnim sijalicama

Ra=80-89

Osvijetljeno standardnim fluorescentnim sijalicama

Ra=50-79

Kruithofov dijagram vidne udobnostiKruithofov dijagram vidne udobnostiprikazuje područje u kojem odgovarajući nivo osvijetljenosti u zavisnosti od temperature boje svjetlosti doživljavamo kao ugodan ili neugodan osjećaj.

SVJETILJKESVJETILJKE

Svjetiljke su naprave koje služe za nošenje, pogon, zaštitu, raspodje-lu i oblikovanje svjetlosnog toka izvora i treba da ispune brojne zahtje-ve: svjetlotehničke, mehaničke, elektrotehničke, oblikovno-estetske, ekološke i ekonomske.

Osnovna podjela svjetiljki je za unutrašnje i za vanjsko osvjetljenje.

- Unutrašnje osvjetljenje prostorija mora omogućiti dobre vidne uslove za izvršenje vidnih zadataka i da u okviru kompleksnog oblikovanja pro-storija omogućava dobro fizičko i psihičko osjećanje, uz ispunjavanje zahtjeva ekonomičnosti.

- Vanjsko osvjetljenje mora pružiti vidne uslove koji omogućavaju za-dovoljavajuće vidne performanse i dovoljan vidni komfor, obezbjeđujući noćno funkcionisanje urbane sredine i opštu bezbjednost u saobraćaju, uz racionalnost ispunjenja zadataka.

PRIPREMIO: NUSRET ŽUNIĆ, 2006. PRIPREMIO: NUSRET ŽUNIĆ, 2006.

HVALA NA PAŽNJI HVALA NA PAŽNJI