Verlichting

Als we licht proberen te beschrijven binnen een ergonomische context, gebruiken we daar een aantal parameters voor. Zo kunnen we bijvoorbeeld de hoeveelheid licht aanpassen aan de aard van het werk of de kleurtemperatuur instellen i.f.v. de beoogde sfeer. Sommige parameters staan op de lamp of het armatuur, andere worden dan weer gemeten.

Wat is licht?

Licht of zichtbare straling is dat gedeelte van het elektromagnetische stralingsspectrum dat door het normale menselijk gezichtsorgaan kan worden waargenomen. Het gaat over slechts een klein deeltje van dit spectrum met een golflengte van 380 tot 760nm.

Drukwerk

Grootheden / parameters

De foto-metrische grootheden hebben enkel betrekking op de zichtbare straling. Van bepaalde grootheden kan je de waarden op de (verpakking van de) lamp (of het armatuur) aflezen. Andere parameters moeten worden gemeten.

overzicht verlichtingseenheden d
Overzicht verlichtingsparameters

Lichtstroom (zie verpakking lamp)

Deze parameter drukt de totale hoeveelheid licht uit die per seconde wordt uitgestraald door een lichtbron. De eenheid van lichtstroom is de lumen (lm). Dat wil dus zeggen dat een lamp die 900lm vermeldt, veel meer licht geeft dan een lamp die maar 160lm geeft.

Lichtsterkte (zie verpakking lamp of armatuur)

Deze grootheid drukt de hoeveelheid licht uit die in een bepaalde richting wordt uitgestraald. De eenheid hiervan is de candela (cd) en bepaalt de lichtstroom (lm) per eenheid van ruimtehoek (sr=sterradiaal). Het is de parameter die wordt gebruikt bij het opstellen van een polair diagram, wat op zijn beurt schematisch verduidelijkt hoe een armatuur z’n licht in de ruimte zal spreiden. Het polair diagram bundelt 2 (loodrecht op elkaar staande) perspectieven om deze lichtspreiding te beschrijven

Polair diagram (links) en een voorstelling van hoe een armatuur z’n licht in de ruimte zal spreiden (rechts)

Praktisch: in het centrum van de bundel geeft een

  • 5W fietslamp zonder reflector 2,5 cd
  • 5W fietslamp met reflector 250 cd
  • 120 W reflectorgloeilamp 10.000 cd
  • vuurtoren 2.000.000 cd

Verlichtingssterkte (te meten)

Dit is de hoeveelheid licht die per vierkante meter invalt. De eenheid van verlichtingssterkte is lumen/m² of lux (lx) en wordt gemeten met een luxmeter.

De Belgische wetgeving verwijst naar 2 Europese normen (EN 12464 1-2) voor een lijst van minimale verlichtingssterktes die gekoppeld zijn aan een bepaalde job of plek. Zo moet er voor mensen die het grootste deel van de dag achter een beeldscherm zitten minstens 500lx op het werkoppervlak (horizontaal te meten) aanwezig zijn. Hoe nauwkeuriger de nodige waarneming van de details tijdens het werk, hoe hoger de benodigde verlichtingssterkte op het werkoppervlak.

Luminantie (te meten)

Dit beschrijft de hoeveelheid licht die in een bepaalde richting wordt uitgestraald door een standaard oppervlakte-eenheid. De eenheid van luminantie is cd/m² en wordt gemeten met een luminantiemeter. Deze parameter kan goed gebruikt worden om bv. in kaart te brengen of er storende reflecterende oppervlakten of verkeerd gehangen lampen in het gezichtsveld aanwezig zijn.

Praktisch: In de praktijk gaan we de verhouding tussen verschillende luminanties bekijken. Zo bepaalt de 1/10/30 regel (vroeger de 1/3/10 regel) dat het contrast tussen bv. ons beeldscherm en de luminanties van de omgevingsvlakken in de ruimte (wanden, deuren, meubilair, …) best niet groter is dan 1/10 en dat de verhouding tussen het beeldscherm en het venster met helderheidswering niet groter zou mogen zijn dan 1/30

Kleurtemperatuur (zie verpakking lamp)

Hoewel wit licht bestaat uit een mengsel van kleuren, zijn niet alle kleuren wit hetzelfde, want ze hangen af van hun samenstellende kleuren. Een wit met een hoger aandeel rood zal daardoor warmer lijken en een wit met een hoger aandeel blauw juist koeler. Om de verschillende types wit licht aan te kunnen duiden, wordt het concept van de kleurtemperatuur toegepast. Dit concept laat zich het best uitleggen met behulp van de vertrouwde thermische stralers zoals de gloeidraad van een gloeilamp of een ijzeren staaf. Als deze materialen worden verhit tot een temperatuur van 1000K (= Kelvin) zal hun kleurindruk rood zijn, bij 2000-3000K zullen ze eerder geel lijken, en bij 5000-7000K koel-wit. M.a.w. hoe hoger de kleurtemperatuur, hoe koeler de indruk van het witte licht.

warm: < 3300 (foto links), gemiddeld: 3300 – 5300 (foto midden), koud: > 5300 (foto rechts)

Kleurweergave index (zie verpakking lamp)

Hoewel lichtbronnen dezelfde kleurindruk kunnen hebben, betekent dit niet noodzakelijk dat gekleurde oppervlakken er ook hetzelfde uitzien onder hun licht. Twee lichtbronnen die dezelfde witte kleur lijken te hebben, kunnen het resultaat zijn van verschillende mengsels van golflengten. Een rode doek zal bv. pas echt rood lijken als hij wordt bekeken onder wit licht dat bestaat uit een continu spectrum, maar in wit licht dat hetzelfde lijkt, maar is samengesteld uit een mengsel van geel en blauw licht zal hij grijsachtig bruin lijken. Door de afwezigheid van de rode golflengtes is er geen rood dat het textiel kan reflecteren om door het oog te worden waargenomen.

Zoals een warme of koele lichtkleur van een lamp kan uitgedrukt worden in een lage, resp. een hoge kleurtemperatuur, zo bestaat ook voor de natuurlijkheid van de kleurweergave een objectieve maat. Dit is de kleurweergave-index or Ra-waarde. Deze schaal loopt van 50 tot 100. De Ra-waarde in werkruimtes mag niet lager zijn dan 80 en in werkruimtes met speciale, hoge eisen niet lager dan 90. Hoe hoger de Ra-waarde, hoe beter de kleurweergave.

Lamp met hoge Ra-waarde (links) tegenover lamp met lage Ra-waarde (rechts)

In de linkse figuur wordt een hobbelpaard verlicht door een lamp die licht uitzendt met alle kleuren (hoge Ra-waarde). In de rechtse figuur bevat het licht geen rode straling (lage Ra-waarde).

Bronnen

  • Welzijn op het werk, Provinciaal Veiligheidsinstituut, 2010
  • Principes van licht en verlichting, Philips Lighting Academy, 2009
  • Handboek Ergonomie, Kluwer, 2010


Relevante links