Качество света

4 критерия качественного освещения

Здравствуйте!

Спросите любого светодизайнера, как создать качественное освещение, и он вам не ответит. Потому что не существует четких правил и идеальных решений. Зато есть одно требование — освещение должно быть качественным: обеспечивать видимость, не доставлять неудобств и не вредить здоровью. Выполнить эти требования помогают 4 критерия:

уровень освещенности;
распределение света в пространстве;
направленность света;
цвет света и цветопередача.

Эти критерии получены с помощью многолетних исследований того, как устроено наше зрение и какую роль играет свет в зрительном процессе. Если опираться на них при проектировании освещения, вероятность сделать плохо — минимальна.

Уровень освещенности

Уровень освещенности показывает, сколько света присутствует в помещении. Уровень естественной освещенности колеблется в пределах:

от 1 люкса ночью при полной луне — при таком уровне освещенности человек различает предметы, но не видит их ясно;
до 100 000 люкс летним днем, когда небо чистое, а солнце в зените.

Искусственные источники света сильно уступают солнцу:

уличное освещение создает освещенность 3-25 люкс;
ночная подсветка объектов — 10-50 люкс;
интерьерное освещение — 300-1000 люкс.

От уровня освещенности зависит адаптационная способность и острота зрения. Чем выше уровень, тем быстрее зрение приспосабливается к меняющимся условиям обзора, тем лучше различает контрасты. Однако измерить действительный уровень освещенности не так-то просто.

На рисунке выше указанные значения не показывают, сколько света дают источники на самом деле. Для получения этих значений измеряли горизонтальную освещенность — то, сколько света падает на горизонтальную поверхность.

Но свет падает на любые поверхности, в каком бы они ни были положении, под разным углом, куда-то больше, куда-то меньше. Он отражается от них, меняет спектральный состав и направление.

Все изменения в поведении света учесть невозможно, поэтому уровень освещенности рассчитывают упрощенно: выбирают самую подходящую поверхность (обычно горизонтальную) и измеряют, сколько света на нее падает.

Кроме этого, при расчете необходимого уровня освещенности полагаются на государственные и международные стандарты, назначение системы освещения и типы объектов.

На каких поверхностях рассчитывают уровень освещенности

Столешница письменного стола — самая подходящая горизонтальная поверхность для измерения уровня освещенности в офисе

Горизонтальные поверхности. Обычно горизонтальную освещенность измеряют на поверхностях рабочих участков. Например, на столешнице стола в офисе.

Там, где рабочие участки неизвестны, берут воображаемую горизонтальную поверхность в 75 см от пола.

Вертикальные поверхности. Вертикальная освещенность нужна при проектировании освещения для спортивных объектов, из которых ведутся телетрансляции. Подходящий уровень вертикальной освещенности — один из показателей того, что на телевизоре спортсменов будет хорошо видно.

Полуцилиндрические поверхности. Хорошая освещенность на таких поверхностях нужна, чтобы камеры видеонаблюдения четко фиксировали лица людей. Дело в том, что голова человека больше похожа на полуцилиндр, а не на вертикальную поверхность.

Чем выше освещенность, тем лучше мы видим

Распределение света в пространстве

Пространство с неравномерным освещением выглядит всегда плохо. Исключение только одно: если это нужно для создания определенного эффекта.

Кроме этого, неравномерное распределение света сильно утомляет зрение, потому что ему приходится часто перестраиваться с высокого уровня освещенности на низкий и наоборот.

Чтобы избежать неравномерного распределения света, нужно соблюдать требуемое соотношение минимальных и средних значений яркости или освещенности:

LМИН / LСР

EМИН

/ EСР

Допустимые значения таких соотношений указываются в государственных и международных стандартах.

Эффект «зебры» — частный случай неравномерного распределения света Когда затененный участок резко переходит в яркий, образуется эффект «зебры». Часто его можно наблюдать на проезжей части, когда фонарные столбы расположены далеко друг от друга или какие-то фонари не работают:

Эффект «зебры» возникает из-за того, что фонари излучают узконаправленный свет и расположены слишком далеко друг

Чтобы не получился такой эффект, нужно обеспечить оптимальное соотношение минимальной и максимальной освещенности при проектировании системы освещения. Значения этих соотношений тоже указываются в международных и государственных стандартах.

Подобный эффект может возникнуть и внутри помещений. Например, когда пол освещен намного ярче стен и потолка.

Идеально равномерное распределение света так же плохо, как и неравномерное

Когда все поверхности освещены одинаково или различия в освещенности (яркости) незначительны, создается монотонная обстановка. В такой обстановке взгляду не за что зацепиться, потому что нет контраста. Чтобы избежать монотонности, необходимо учитывать отражательную способность поверхностей. Вот оптимальные значения:

Потолок — 0.6-0.9
Стены — 0.3-0.8
Рабочие поверхности (плоскости) — 0.2-0.6
Пол — 0.1-0.5

Когда обозреваемый предмет находится рядом, оптимальное соотношение минимальной и максимальной яркостей составляет 3:1 (яркость обозреваемого предмета в три раза выше яркости фона)

Неравномерное освещение утомляет зрение

Направленность света

От направленности света зависит, какое впечатление произведет предмет или какое-либо пространство. По направленности свет делится на три вида: направленный, рассеянный и отраженный.

Направленный свет светит прямо на предмет и создает заметные контрасты и глубокие тени. Обычно такой свет используют в витринах, чтобы выделить и подчеркнуть форму освещаемых предметов.

Источник света слева от шара, на одной с ним высоте

Источник света расположен сверху и слева от шара

Если перед вами встанет задача, в которой понадобится использовать направленный свет, учтите следующее:

Освещайте предметы с двух сторон

Если направленный свет идет только с одной стороны, создаются глубокие тени, которые перекрывают часть предмета:

Чтобы избежать глубоких теней, с одной стороны направляют основной луч (заполняющий), с другой — дополнительный (акцентный). Обычно придерживаются такого баланса интенсивности света: сила света основного источника в два раза выше силы света дополнительного.

Экспериментируя с местом расположения подсветки, добиваются разных эффектов: подчеркивают формы предмета или делают так, чтобы на какой-либо поверхности вырисовывалась силуэт этого предмета в виде тени.

Рассеянный свет — это свет, который падает на предмет со всех сторон. При таком свете почти не создается теней, а значит, и цепляющего взгляд контраста.

Если в освещении используются только рассеивающие источники света, получается однообразная обстановка, как на улице в пасмурную погоду. В такой обстановке предметы выглядят нечетко и трудно оценить взглядом расстояние до них.

Отраженный свет — это свет, который освещает пространство не прямо, а косвенно, отражаясь от какой-либо поверхности (потолка или стен). При этом если поверхности гладкие, то отраженный свет получается рассеянным.

Как создать свет нужной направленности

Чтобы создать свет нужной направленности, подбирают тип светильников с подходящим распределением света и рассчитывают место для их установки.

А чтобы подобрать светильник с подходящим распределением света, смотрят на такую характеристику светового прибора, как кривая распределения света (КСС).

КСС — это графическое изображение распределения света в пространстве, представляется в виде графика с углами распространения светового потока в продольной и поперечной плоскостях.

Чем больше кривая напоминает овал, вытянутый вдоль вертикальной оси светового прибора, тем выше освещенность в центре светового пятна.

Советы по выбору светильников с учетом КСС

Для производственных помещений подходят светильники прямого света с КСС типа К, Г, Д.

Для общего освещения офисов — светильники с прямым и рассеянным светом с КСС типа Г и Д.

Для подсветки особых, выделенных зон — световые приборы с КСС типа К.

Для формирования отраженного или приглушенного света — светильники преимущественно отраженного света с КСС типа С.

Для автострад, улиц, автотранспортных туннелей, надземных и подземных пешеходных переходов и вытянутых коридоров общественных зданий применяют светильники с КСС типа Л и Ш.

Для освещения подсобных помещений, подъездов, бытовок — светильники с КСС типа М.

Чтобы создать нужное впечатление, экспериментируйте с направленностью света

Цвет света и цветопередача

Цветопередача и цвет света — последние важные критерии освещения. От них зависит, произведет ли объект должное впечатление на человека и будет ли в нем комфортно находится.

Цветопередача и цвет света — последние важные критерии освещения. От них зависит, произведет ли объект должное впечатление на человека и будет ли в нем комфортно находится. Чтобы создать приятную глазу обстановку, близкую к естественной среде, нужно сочетать свет с насыщенными цветами и свет с хорошей цветопередачей.

Значения цветопередачи. Тут снова на помощь приходят государственные и международные стандарты. В них указаны оптимальные значения цветопередачи для внутреннего и наружного освещения.

Значения цветовой температуры стандартизированы не для всех случаев. Если вы проектируете освещение, которое должно не только обеспечивать видимость, но и поддерживать здоровье (либо не вредить ему), смотрите в сторону динамического света — когда цветовая температура меняется с течением дня, подобно цветовой температуре солнечного света.

На сегодня все.