1 ΕΡΓΟΝΟΜΙΑ ΦΩΤΙΣΜΟΥ 1. Εισαγωγή Το φυσικό φως είναι το θεμελιώδες στοιχείο της καθημερινής μας ζωής. Αυτό μας δίνει την δυνατότητα να «υπάρχουμε», να «φαινόμαστε», να «αναγνωρίζουμε»,να «σχετιζόμαστε» με την σχεδόν ατέλειωτη ποικιλία των σχημάτων και χρωμάτων γύρω μας. Από τη άλλη μεριά, ο τεχνητός φωτισμός -από αρχαιοτάτων χρόνων- μας βοήθησε να επεκτείνουμε την ημέρα μέσα στον νυκτερινό κύκλο της ζωής μας. Μοιάζει, λοιπόν, παράδοξο ότι το στοιχείο αυτό δυστυχώς ακόμη και σήμερασυνήθως χρησιμοποιείται χωρίς πολύ σκέψη, η δε διαθέσιμότητά του θεωρείται δεδομένη.. Πράγματι, μόνον όταν κάποιος ξεκινήσει να «δημιουργήσει φώς» και να ασχοληθεί με τον τεχνητό φωτισμό, είναι που τα πράγματα γίνονται πιο δύσκολα,πιο τεχνικά Η αποτελεσματική εφαρμογή του φωτός και του φωτισμού απαιτεί μια μίνιμουμ σχετική τεχνική γνώση γύρω από το φώς, τους λαμπτήρες,τα φωτιστικά. Όχι μόνον από αυτούς που σχεδιάζουν τον φωτισμό (αυτό είναι αυτονόητο), αλλά και από τους χρήστες δηλ. αυτούς που επιζητούν συνδρομή και συμβουλή σε θέματα φωτισμού, ακόμη και αν τούτο απλώς και μόνον πρόκειται να διευκολύνει τις συζητήσεις για «σωστό φωτισμό» Σκοπός, λοιπόν, αυτού του μαθήματος είναι να δώσει «μια βασική ιδέα», μια βασική πληροφόρηση γύρω από το θέμα του φωτός και του φωτισμού. Φέρτε στο νού σας για μια στιγμή κάποιο γνώριμό σας όμορφο τοπίο, μια παραλία, ένα λιβάδι. Φανταστείτε πόσο γλυκό φαίνεται το ξημέρωμα, πόσο έντονο και χαρούμενο το μεσημέρι, πόσο σαγηνευτικό γίνεται στο σούρουπο και πόσο ήρεμο μοιάζει το βράδυ με πανσέληνο. Από την άλλη μεριά, πόσο μουντό δείχνει μια βροχερή συννεφιασμένη μέρα και πόσο τρομακτικό γίνεται την νύκτα με καταιγίδα. Όμως το τοπίο είναι το ίδιο!! Δεν αλλάζει!! Αυτό που αλλάζει είναι ο φυσικός φωτισμός του! Και μαζί του αλλάζει και η όψη του τοπίου και η δική μας διάθεση.. Κατά τον ίδιο τρόπο επηρεάζει και ο τεχνητός φωτισμός έναν εσωτερικό ή εξωτερικό χώρο. Μπορεί να «θάψει» ή να αναδείξει το περιβάλλον, να αλλοιώσει ή να τονώσει τα χρώματα, να εξαφανίσει ή να τονίσει σημαντικές λεπτομέρειες, να μας φτιάξει ή να μας χαλάσει τη διάθεση να μας επηρεάσει θετικά ή αρνητικά Αποδεδειγμένα ο τεχνητός φωτισμός φτιάχνει το 80% της «ατμόσφαιρας» οποιουδήποτε χώρου.
2 1.1 Η φύση του φωτός Το τι είναι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία όλοι λίγο-πολύ το γνωρίζουν. Τηλεπικοινωνίες, T.V., Ραδιόφωνο, φούρνοι μικροκυμάτων, ηλιοθεραπεία, ακτινογραφίες, Τσερνομπίλ, κλπ είναι καθημερινές εφαρμογές στην ζωή μας. Από όλο το πεδίο της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας μόνο μια μικρή μπάντα μεταξύ των υπερύθρων και των υπεριωδών είναι ορατή από το ανθρώπινο μάτι. Αυτές οι φωτεινές ή ορατές ακτίνες προκαλούν και την διέγερση του αισθητηρίου της όρασης (περιλαμβάνονται σε μήκος κύματος μεταξύ 780 και 380nm (1 nanometro= 1 δισεκατομμυριοστό του μέτρου) πίνακας 1. Το φάσμα των ηλεκτρομαγνητικών ακτινοβολιών με τα διαφορετικά μήκη κύματος και την μικρή περιοχή με τις φωτεινές ακτίνες. 1.2 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ Το φως, είτε φυσικό είτε τεχνητό, έχει κάποια χαρακτηριστικά και κάποιες ιδιότητες. Η όλη προσπάθεια που γίνεται κυρίως στον τεχνητό φωτισμό- είναι να κατορθώσουμε να εκμεταλλευτούμε, να ελέγξουμε, να κοντρολάρουμε αυτές τις ιδιότητες και τα χαρακτηριστικά του φωτός. Και όπως θα δούμε τούτο αφορά όλο το πεδίο που ακούει στο γενικό όνομα «φωτισμός». Από την αρχιτεκτονική φυσικού φωτισμού των κτιρίων μέχρι τον σχεδιασμό του φωτιστικού σχήματος ενός χώρου,
3 και από την κατασκευή μέχρι την επιλογή των καταλλήλων φωτιστικών σωμάτων, λαμπτήρων, χρωμάτων κλπ.οι ιδιότητες του φωτός είναι οι ακόλουθες: 1)ΤΟ ΦΩΣ ΑΝΤΑΝΑΚΛΑΤΑΙ ΚΑΙ ΑΠΟΡΡΟΦΑΤΑΙ. Το φως ταξιδεύοντας προσπίπτει πάνω σε διάφορες επιφάνειες. Ανάλογα με την απόχρωση της επιφάνειας ένα μέρος θα απορροφηθεί και το υπόλοιπο θα ανακλασθεί. Το δε ανακλώμενο μέρος θα συνεχίσει την πορεία του, θα προσπέσει κάπου αλλού, ένα μέρος του θα απορροφηθεί, το υπόλοιπο θα ανακλασθεί κ.ο.κ. μέχρι πλήρους απορροφήσεως. Οσο πιο σκούρες είναι οι επιφάνειες τόσο πιο γρήγορη και η απορρόφηση. Τούτο αποκτά σημασία όταν επιλέγουμε τα χρώματα των τοίχων και της οροφής. Το ίδιο δωμάτιο βαμμένο γκρί απαιτεί διπλάσιο περίπου φωτισμό απ ότι βαμμένο άσπρο. Από την άλλη μεριά ανάλογα με την υφή και την στιλπνάδα της επιφάνειας διακρίνουμε 3 ειδών ανακλάσεις α) κατοπτρική (ή κανονική) ανάκλαση όταν η ακτίνα ανακλάται αυτούσια με την ίδια γωνία πρόσπτωσης (πχ.καθρέπτες, κρύσταλλα πάνω σε έπιπλα κλπ.) β) μικτή ανάκλαση όταν η ακτίνα δεν ανακλάται αυτούσια αλλά ένα μέρος της χωρίζεται σε ακτίνες με διαφορετική γωνία προς την ίδια κατεύθυνση (πχ. γυαλιστερές, σατινέ επιφάνειες κλπ.) και γ) διάχυτη ανάκλαση όταν η ακτίνα διασπάται προς όλες τις κατευθύνσεις (πχ. μάτ επιφάνειες). Στην πράξη συμβαίνουν πλήθος ανακλάσεων στις οποίες οι δύο ακραίες περιπτώσεις α) και γ) συμμετέχουν σε κάποιο ποσοστό. Αυτή είναι η ημιδιαχέουσα ανάκλαση. Στο σχήμα 1 φαίνονται οι τέσσερις περιπτώσεις ανάκλασης. Σχήμα 1: κατοπτρική, διάχυτη, μικτή και ημιδιαχέουσα ανάκλαση
4 Το φαινόμενο της κατοπτρικής ανάκλασης διέπεται από δύο νόμους που ονομάζονται νόμοι της ανάκλασης του φωτός: 1 ος Η προσπίπτουσα ακτίνα, η ανακλώμενη και η ευθεία που είναι κάθετη κάθετη στην ανακλαστική επιφάνεια στο σημείο πρόσπτωσης βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο (επίπεδο πρόσπτωσης), το οποίο είναι κάθετο στην ανακλαστική επιφάνεια. 2 ος Η γωνία προσπτωσης είναι ίση με τη γωνία ανάκλασης 2) ΤΟ ΦΩΣ ΔΙΑΔΙΔΕΤΑΙ ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΑ ΚΑΙ ΔΗΜΙΟΥΡΓΕΙ ΣΚΙΕΣ. Το φως προσπίπτοντας σε κάποιο αντικείμενο δεν...στρίβει ούτε το παρακάμπτει αλλα (εκτός από την ανάκλαση απορρόφηση) δημιουργεί πίσω από αυτό σκιές ανάλογα με το που βρίσκεται η φωτεινή πηγή, τι υπάρχει στο φόντο κλπ. Η σημασία αυτής της ιδιότητας φαίνεται όταν έχουμε να φωτίσουμε ασσύμετρους χώρους, ή χώρους με εσοχές ή να τονίσουμε ανάγλυφα αντικείμενα κλπ. και κυρίως όταν χρησιμοποιούμε θεατρικό φωτισμό με σποτς σ ένα χώρο. 3) ΤΟ ΦΩΣ ΔΙΑΘΛΑΤΑΙ. Καθώς περνάνε από τη μια ουσία στην άλλη οι φωτεινές ακτίνες παθαίνουν «διάθλαση» δηλ. λυγίζουν. Την ιδιότητα αυτή μπορούμε εύκολα να την παρατηρήσουμε βάζοντας ένα καλαμάκι μέσα σ ένα ποτήρι νερό. Το καλαμάκι θα φαίνεται σαν να έχει σπάσει, επειδή οι φωτεινές ακτίνες που ανακλά διαθλώνται καθώς περνούν από το νερό στον αέρα. Η ιδιότητα αυτή βρίσκει μεγάλη εφαρμογή στον έλεγχο της κατεύθυνσης του φωτισμού, στην εστίασή του, στην κατασκευή αντιθαμβωτικών αξεσσουάρ κλπ. 4) ΣΥΜΒΟΛΗ ΚΑΙ ΠΕΡΙΘΛΑΣΗ οπου φωτεινά κύματα δημιουργούν ανεπανάληπτα χρώματα, ιριδισμούς και περίπλοκους σχηματισμούς που δεν είναι σταθεροί αλλά αλλάζουν με την θέση παρατήρησης. Π.χ. το λάδι που επιπλέει στο νερό, ο δίσκος CD, τα όστρακα, τα φτερά μιάς πεταλούδας ή του παγωνιού κλπ. 1.3 ΦΩΣ ΚΑΙ ΧΡΩΜΑ. Όπως προαναφέρθηκε το φως ακολουθεί την πορεία εκπομπή-πρόσπτωση-απορρόφηση-αντανάκλαση κοκ και (αν δεν κατευθύνεται απευθείας στα μάτια μας) γίνεται αντιληπτό αφού αντανακλασθεί. Κατά συνέπεια ό,τι συλλαμβάνει το μάτι μας και βλέπουμε γύρω μας είναι ανακλάσεις. Η σημασία αυτού του χαρακτηριστικού είναι κεφαλαιώδης στον τεχνητό φωτισμό επειδή το πώς θα φαίνεται ο χώρος που μας περιβάλλει εξαρτάται από το πώς θα τον φωτίσουμε!! Από την άλλη μεριά ο φωτισμός μας δίνει την δυνατότητα να αλλάξουμε την όψη ενός χώρου απλά επεμβαίνοντας και βελτιώνοντας τον φωτισμό του. Να, λοιπόν, γιατί δίκαια ο φωτισμός θεωρείται ως ο μόνος ευέλικτος παράγοντας στην διακόσμηση. Το ουράνιο τόξο είναι μια φυσική επίδειξη της διάσπασης του ηλιακού
5 φωτός στο χρωματικό του spectrum. Τον ρόλο του πρίσματος παίζουν οι σταγόνες της βροχής. Η ιδιότητα αυτή του φωτός ( η ανακάλυψή της οφείλεται στον Νεύτωνα) είναι ίσως η πιο σημαντική επειδή σε συνδυασμό με την ανάκλαση αποτελεί τον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε τα χρώματα. Πράγματι όταν ένα αντικείμενο περιλουσθεί με άσπρο φως (που περιέχει δηλ.τα 3 βασικά: κόκκινο, πράσινο, μπλέ) τότε απορροφά ένα μέρος και το υπόλοιπο το αντανακλά. Τα μάτια μας συλλαμβάνουν μόνο το ανακλώμενο, το οποίο το αντιλαμβανόμαστε σαν ένα συγκεκριμένο χρώμα. Το φως φαίνεται άσπρο αλλά στην πραγματικότητα οι ακτίνες του είναι χρωματιστές (κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλέ, ιώδες). Τα τρία βασικά χρώματα είναι κόκκινο, πράσινο, μπλέ. (RGB) Διάφοροι συνδυασμοί των βασικών ανά 2 μας δίνουν τα υπόλοιπα χρώματα, ενώ η ανάμειξη όλων ή μόνο των 3 βασικών μας δίνει το λευκό φως. Πράσινο+Κόκκινο=Κίτρινο, Πράσινο+μπλέ=γαλάζιο, Κόκκινο+μπλέ=ματζεντα (=μώβ). Έτσι, αν φωτίσουμε τον τοίχο ενός σκοτεινού δωματίου με πράσινο και κόκκινο φως, δεν θα φανεί πρασινοκόκκινος αλλά κίτρινος! Ενώ αν τον φωτίσουμε με κόκκινο και μπλέ δεν θα φαίνεται κοκκινομπλέ αλλά μώβ! Και αν φωτίσουμε με κόκκινο και πράσινο και μπλέ ο τοίχος θα φαίνεται άσπρος! Με την βοήθεια ενός πρίσματος το «λευκό» φως σκεδάζεται (Α) δηλ. διασπάται στα χρώματα του φάσματός του (spectrum ή χρώματα της ίριδος όπως αποκαλούνται). Αντιστρόφως μεσω πάλι ενός πρίσματος το χρωματικό φάσμα ανασυντίθεται (Β) σε λευκό φως. Αν, λοιπόν, το αντικείμενο απορροφά όλη την ακτινοβολία φαίνεται μάυρο, αν την ανακλά όλη φαίνεται άσπρο, αν απορροφά όλη εκτός από την κόκκινη φαίνεται κόκκινο, αν απορροφά όλη εκτός από μπλέ και πράσινη φαίνεται θαλασσί, αν απορροφά όλη εκτός απ κόκκινη και πράσινη φαίνεται κίτρινο κ.ο.κ. Η διαδικασία αυτή λέγεται χρωματική αφαίρεση δηλ. το κάθε αντικείμενο προκειμένου να πάρει το χρώμα του απορροφά (αφαιρεί) τα υπόλοιπα.
6 Αξιοσημείωτο, ότι όλες οι βαφές, οι μπογιές και τα μελάνια κάνουν τον κόσμο μας πολύχρωμο όχι προσθέτοντας, αλλά αφαιρώντας (απορροφώντας) διάφορα χρώματα.!! Προφανώς το λευκό δεν προκύπτει με αφαίρεση, εξ ου και δεν παίρνουμε λευκό ανακατεύοντας διάφορες μπογιές. Η σπουδαιότητα αυτής της ιδιότητας έγκειται στο ότι : Τα χρώματα και τα χρωματιστά αντικείμενα φαίνονται σωστά μόνον όταν τα αντίστοιχα χρώματά τους περιέχονται στο φάσμα του φωτός που τα φωτίζει. Αν λ.χ. φωτίσουμε ένα κόκκινο ύφασμα με φως που δεν περιέχει κόκκινη ακτινοβολία τότε θα τείνει να φαίνεται μαύρο, διότι δεν έχει τι να ανακλάσει. Από αυτό και μόνο εύκολα συμπεραίνει κανείς την σημασία του σωστού φωτισμού στην διακόσμηση και σε τι χρωματικές αλλοιώσεις μπορεί να οδηγήσει ο ακατάλληλος φωτισμός. Πιο απλά ο καναπές, το χαλί ή το κάδρο να έχουν στο σπίτι διαφορετικά χρώματα απ αυτά που διαλέξαμε στο μαγαζί όταν τα αγοράσαμε. Ερώτηση: Από τι εξαρτάται λοιπόν το χρώμα ενός σώματος? Το χρώμα ενός σώματος εξαρτάται:α) από το χρώμα του φωτός που πέφτει πάνω του (χρωματική απόδοση φωτεινής πηγής) Β) από το χρώμα ή τα χρώματα που ανακλά, διαχέει ή αφήνει να περάσουν από μέσα του. ΧΡΩΜΑ Διαβάστε τις παραγράφους 7,1-7,2 από το βιβλίο Φωτοτεχνία του Συγγραφέα Τσακίρη. Στο σχήμα 7,2 της σελίδας 298 δίνονται οι προσθετικές και αφαιρετικές μίξεις χρωμάτων. ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ 1. Ποια από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή? Ένα σώμα που εκπέμπει το δικό του φως το βλέπουμε πάντοτε. Είναι δυνατό να βλέπουμε ένα σώμα ακόμη και εάν δεν εκπέμπει το δικό του φως. Σε έναν νυχτερινό αγώνα ποδοσφαίρου τους παίκτες τους βλέπουμε από την κερκίδα γιατί εκπέμπουν δικό τους φως. Όλα τα σώματα κατά την διάρκεια της ημέρας εκπέμπουν το δικό τους φως. 2. Ένα μήλο φαίνεται κίτρινο στο ηλιακό φως γιατί: Α) εκπέμπει δικό του κίτρινο φως Β) ανακλά και διαχέει μόνο το κίτρινο φως.
7 3 Ποιες από τις παρακάτω απαντήσεις είναι η σωστή? Το ολικό φάσμα των ακτινοβολιών περιλαμβάνει τις ακτίνες-χ. Το φάσμα του ορατού φωτός, περιλαμβάνει μεταξύ άλλων την ερυθρή και της υπέρυθρη ακτινοβολία. Η κόκκινη και η πράσινη ακτίνα φωτός έχουν το ίδιο μήκος κύματος Κατά τη διάρκεια του χειμώνα προτιμούμε σκούρα ρούχα γιατί έχουν μεγάλο συντελεστή ανάκλασης του φωτός. Όταν αυξάνουμε προοδευτικά τη θερμοκρασία ενός χρώματος, το πρώτο που θα εκπέμψει το σώμα αυτό θα είναι το ιώδες Χρωματικό Διάγραμμα 770 ΣΧΗΜΑ 2: Απεικόνιση χρωματικού τριγώνου της C.I.E. Στο κέντρο του τριγώνου απεικονίζεται το λευκό χρώμα. Το διάγραμμα αυτό (σχήμα 2) μας επιτρέπει να
8 δούμε πως θα αντιληφθεί το ανθρώπινο μάτι το φως μιας πηγής με συγκεκριμένο φάσμα εκπομπής. Αναλυτικότερα ισχύει: x=r,y=g,z=bκαιz=1-(x+y), όπου R, G, B είναι τα τρία βασικά χρώματα Red, Green, Blue. Πάνω στο όριο της καμπύλης φαίνεται σε nm το μήκος κύματος των χρωμάτων. Πάνω στο χρωματικό διάγραμμα μπορούμε να διαβάσουμε τις αναλογίες που πρέπει να έχουν τα τρία βασικά χρώματα, για να δημιουργηθεί ο συνδυασμός που επιθυμούμε. Για παράδειγμα αν θέλουμε να δημιουργήσουμε το λευκό (κέντρο διαγράμματος), θα πρέπει x=0.33, y=0.33, z=1-0.66=0.34. Εάν ενώσουμε με ευθεία γραμμή δυο σημεία του διαγράμματος, τότε κάθε σημείο της γραμμής αντιστοιχεί σε μια ορισμένη μίξη των χρωμάτων που βρίσκονται στα άκρα της. Αντίστοιχα ισχύουν και για το τρίγωνο που σχηματίζεται αν ενώσουμε τρία σημεία του διαγράμματος. Ευθείες που περνάνε από το κέντρο του διαγράμματος,ορίζουν χρώματα που είναι συμπληρωματικά. Για παράδειγμα η ευθεία ΑΒ που περνάει από το σημείο Λ υποδεικνύει ότι το πορτοκαλί και το κυανό είναι χρώματα συμπληρωματικά και πρέπει, να αναμειχθούν με τις αναλογίες των μηκών ΑΛ και ΛΒ για να δώσουν το λευκό (Σχήμα 3). Όπως και με το λευκό, έτσι και με οποιοδήποτε άλλο χρώμα, το χρωματικό διάγραμμα, μας υποδεικνύει τις αναλογίες με τις οποίες πρέπει να ανακατέψουμε τα χρώματα Μ(μπλε) και Π(πράσινο), Π Λ Β 770 Κ 770 Α Μ Σχήμα 3 Σχήμα 4
9 ώστε να μας δώσουν το Κ(κυανοπράσινο). Εδώ λοιπόν το ΜΚ/ΚΠ είναι περίπου 1/2.5 άρα πρέπει το πράσινο να το πάρουμε κατά παράγοντα 2.5 φορές μικρότερο από το μπλε (Σχήμα 4). Κάθε σημείο στα όρια του διαγράμματος είναι απόλυτα καθαρό χρώμα, ενώ όσο προχωράμε προς το σημείο της ίσης ενέργειας (άσπρο) η καθαρότητα μειώνεται. Το χρωματικό διάγραμμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για την ανεύρεση του τρόπου συνθέσεως ενός χρώματος από ένα απλό και το λευκό (απλά χρώματα είναι τα χρώματα που βρίσκονται στην περιφέρεια του). Τα απλά χρώματα έχουν κορεσμό (ή καθαρότητα) 1 ή 100% (πλήρως κορεσμένα) ενώ όσο πηγαίνουμε προς το λευκό η απόχρωση παραμένει η ίδια αλλά Β Κ Λ 770 Μ Σχήμα 5 μειώνεται ο κορεσμός του. Π.χ. το χρώμα Β του σχήματος 5 είναι απλό χρώμα, έχει κορεσμό 1 και το κυρίαρχο μήκος κύματος είναι τα 500nm. Όσο πηγαίνουμε προς το Λ (πάνω στην ευθεία) το κυρίαρχο μήκος κύματος είναι 500nm αλλά μειώνεται ο κορεσμός του, ουσιαστικά επειδή προσθέτουμε το λευκό. Έτσι λοιπόν το χρώμα Κ μπορεί να δημιουργηθεί από το απλό χρώμα Β και το λευκό Λ με αναλογίες ίσες με το λόγο των μηκών ΒΚ/ΚΛ. Ο βαθμός κόρου ή ο κορεσμός Ρ, του χρώματος Κ είναι ίσος με το πηλίκο των μηκών *100%. Δηλαδή: 18mm *100%.46*100% 46% 39mm Ας θυμηθούμε ότι Συμπληρωματικά λέγονται τα χρώματα που εάν προστεθούν στις κατάλληλες αναλογίες μας δίνουν το λευκό. Στο παραπάνω σχήμα το χρώμα Μ είναι το συμπληρωματικό του Β. Το συμπληρωματικό του Κ θα είναι ένα χρώμα, ανάμεσα στο Λ και στο Μ. Για να βρούμε, ακριβώς σε ποια θέση θα είναι εργαζόμαστε ως εξής: Έστω ότι το συμπληρωματικό του Κ είναι το χρώμα Χ. Τότε θα ισχύει:
10. Μετρώντας τις αποστάσεις θα έχουμε: 15mm 20mm 10mm. Συνεπώς το 30mm συμπληρωματικό του Κ θα απέχει 10mm από το Λ. Για να καθοριστεί ένα χρώμα θα πρέπει να οριστούν 1. Οι χρωματικές συντεταγμένες 2. Το κυρίαρχο μήκος κύματος και 3. ο βαθμός κορεσμού του. Για περισσότερες λεπτομέρειες διαβάστε την παραγράφο 7,4 από το βιβλίο Φωτοτεχνία του Συγγραφέα Τσακίρη.
11
12 Λυμένες ασκήσεις 1. Έστω το χρώμα Β του χρωματικού διαγράμματος του σχήματος 5.α) Βρείτε τις χρωματικές του συντεταγμένες, β) Ποιο είναι το κυρίαρχο μήκος κύματος γ) Βρείτε τις χρωματικές συντεταγμένες του συμπληρωματικού του, δ) Υπό ποιες αναλογίες πρέπει να αναμιχθούν για να δώσουν το λευκό, ε) Ποιο είναι το κυρίαρχο μήκος κύματος του χρώματος στο σημείο Κ? Λύση: α) Για να βρούμε τις χρωματικές συντεταγμένες του χρώματος Β φέρνουμε κάθετες γραμμές στους άξονες και διαβάζουμε x=0.015 και y=0,55. Επομένως επειδή x+y+z=1, θα έχουμε: z=1-x-y=1-0.015-0.55=0,435
13 Β Κ Λ 770 Μ Σχήμα 5 β) το κυρίαρχο μήκος κύματος το βρίσκουμε αφού πρώτα φέρουμε την ευθεία που ενώνει τα δύο σημεία, το Β και το λευκό Λ. Επομένως το κυρίαρχο μήκος κύματος είναι ~500nm. Γ) Για να βρούμε τις χρωματικές συντεταγμένες του συμπληρωματικού του πρέπει πρώτα να βρούμε το συμπληρωματικό το οποίο βρίσκεται ως εξής: Φέρνουμε την ευθεία που περνά από τα σημεία Β και Λ και την προεκτείνουμε μέχρι τμήση («ακουμπήσει») το όριο του χρωματικού διαγράμματος. Το σημείο που θα τμήση το χρωματικο διαγράμμα, συγκεκριμένα το σημείο Μ, είναι το συμπληρωματικό του Β. Τις Χρωματικές του συντεταγμένες τις βρίσκουμε όπως στο ερώτημα α. Φέρνουμε κάθετες γραμμές στους άξονες και διαβάζουμε x=0.55 και y=0,18. Επομένως επειδή x+y+z=1, θα έχουμε: z=1-x-y=1-0.55-0.18=0,27 Δ) Για να βρούμε υπό ποιες αναλογίες πρέπει να αναμιχθούν το Β και το Μ για να δώσουν το λευκό πρέπει να βρούμε το λόγο των μηκών ΒΛ/ΛΜ (ή ΛΜ/ΒΛ). Είναι ΒΛ/ΛΜ~39mm/26mm=1.5. Επομένως ΒΛ=1,5ΛΜ, δηλ. 1 μέρος από το χρώμα Β και 1,5 μέρη από το χρώμα Μ. Ε) Για να βρούμε το κυρίαρχο μήκος κύματος ενός χρώματος που βρίσκεται στο εσωτερικό του «τριγώνου» φέρνουμε την ευθεία που ενώνει τα δύο σημεία, το Κ και το λευκό Λ και την προεκτείνουμε μέχρι να τμήση το όριο του χρωματικού διαγράματος. Το σημείο αυτό είναι το σημείο Β στο οποίο διαβάζουμε 500nm. Προφανώς, όλα τα σημεία της ευθείας ΒΛ έχουν κυρίαρχο μήκος κύματος 500nm. Άλυτες ασκήσεις 1,Να αποδειχθεί ότι όλα τα απλά χρώματα έχουν κορεσμό 100% ενώ το λευκό έχει κορεσμό 0%.
14 2,Άσκηση: Σ έναν νυχτερινό ποδοσφαιρικό αγώνα η μια ομάδα είναι ντυμένη με πράσινα παντελονάκια και άσπρες φανέλες, ενώ η άλλη είναι με μαύρα παντελονάκια και κίτρινες φανέλες. Το φως του σταδίου είναι καθαρά κίτρινο. Είναι δυνατόν να γίνει ο αγώνας, δηλαδή θα ξεχωρίζουν οι δύο ομάδες? Π 3, Δίνεται το παρακάτω χρωματικό διάγραμμα, όπου το σημείο C αντιστοιχεί στο λευκό. Βρείτε: α) τις χρωματικές του συντεταγμένες του Τ. β) τις χρωματικές συντεταγμένες του συμπληρωματικού του Π. γ)υπό ποιες αναλογίες πρέπει να αναμιχθούν χρώματα Π και Σ για να δώσουν το χρώμα που αντιστοιχεί στο σημείο Τ. δ) το κυρίαρχο μήκος κύματος του χρώματος που αντιστοιχεί στο σημείο Τ.ε) Το ποσοστό κορεσμού του Τ. Τ Π Σ τα ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Σημειώσεις για το μάθημα «Εργονομία Φωτισμού», Κατελούζος Αναστάσιος, Πάτρα 2010 2. Illumination Fundamentals, Alma E. F. Taylor, 2000 Rensselaer Polytechnic Institute 3. Σ. Τραχανά, Κβαντομηχανική Ι, σελ. 8-14. 4. Ειδικές Ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, Β.Δημητρόπουλος, Μ.Βαρβατσουλάκης, Χ.Κουτουλάκος, Θ.Γεωργάκης, Μέρος Α, ΤΕΕ, Αθήνα 2001