Kruithof-kurva

Kruithof-kurvan, med en exempelljuskälla; D65 (Norrligt dagsljus ), inne i den tilltalande regionen.

Kruithof- kurvan beskriver ett område med belysningsnivåer och färgtemperaturer som ofta ses som bekväma eller tilltalande för en observatör. Kurvan konstruerades från psykofysiska data som samlats in av den holländska fysikern Arie Andries Kruithof , även om de ursprungliga experimentella data inte finns på själva kurvan. Ljusförhållandena inom det avgränsade området empiriskt som tilltalande eller naturliga, medan förhållandena utanför regionen ansågs vara obekväma, obehagliga eller onaturliga. Kruithof-kurvan är en tillräcklig modell för att beskriva tilltalande [ citat behövs ] källor som anses vara naturliga eller nära liknar Planckiska svarta kroppar , men dess värde för att beskriva mänskliga preferenser har konsekvent ifrågasatts av ytterligare studier om interiörbelysning.

Till exempel har naturligt dagsljus en färgtemperatur på 6500 K och en belysningsstyrka på cirka 10 4 till 10 5 lux . Detta färgtemperatur-belysningsstyrka-par resulterar i naturlig färgåtergivning , men om det ses med låg belysningsstyrka skulle det se blåaktigt ut. Vid typiska inomhusbelysningsnivåer på cirka 400 lux är behagliga färgtemperaturer lägre (mellan 3000 och 6000 K), och vid typiska hembelysningsnivåer på cirka 75 lux är behagliga färgtemperaturer ännu lägre (mellan 2400 och 2700 K). Dessa färgtemperatur-belysningspar uppnås ofta med fluorescerande respektive glödlampor . Den tilltalande delen av kurvan innehåller färgtemperaturer och belysningsnivåer som är jämförbara med naturligt upplysta miljöer.

Historia

Vid uppkomsten av fluorescerande belysning 1941 genomförde Kruithof psykofysiska experiment för att ge en teknisk guide för att designa artificiell belysning . Med hjälp av gasurladdningslysrör kunde Kruithof manipulera färgen på det utsända ljuset och be observatörer att rapportera om källan var tilltalande för dem eller inte. Skissen av hans kurva, som den presenteras, består av tre huvudområden: mittområdet, vilket motsvarar ljuskällor som anses vara behagliga; den nedre regionen, som motsvarar färger som anses kalla och mörka; och det övre området, vilket motsvarar färger som är varma och onaturligt färgglada. Dessa regioner, även om de är ungefärliga, används fortfarande för att bestämma lämpliga belysningskonfigurationer för hem eller kontor.

Perception och anpassning

Simulerat utseende av en röd pelargon och lövverk i normalt starkt ljus ( fotopiskt ) syn, skymningsseende ( mesopiskt ) och nattseende ( scotopiskt) . De blåaktiga blomcentrumen uppfattas fortfarande som ljusa i bilden av blomman som ses i skymningen och på natten.

Kruithofs fynd är direkt relaterade till människans anpassning till förändringar i belysningen. När belysningsstyrkan minskar ökar människans känslighet för blått ljus. Detta är känt som Purkinje-effekten . Det mänskliga visuella systemet växlar från fotopisk ( kondominerad ) syn till scotopisk ( stavdominerad ) syn när luminansnivåerna minskar. Stavar har en mycket hög spektral känslighet för blå energi, medan kottar har varierande spektral känslighet för röda, gröna och blåa färger. Eftersom den dominerande fotoreceptorn i scotopisk syn är mest känslig för blått, ökar därför människans känslighet för blått ljus. På grund av detta anses intensiva källor med högre (blåare) färgtemperaturer alla i allmänhet vara missnöjda vid låga luminansnivåer, och det finns ett smalt utbud av behagliga källor. Därefter ökar utbudet av behagliga källor i fotopisk syn när luminansnivåerna ökar.

Kritik

Medan kurvan har använts som en guide för att designa artificiell belysning för inomhusutrymmen, med det allmänna förslaget att använda källor med låga korrelerade färgtemperaturer (CCT) vid låga belysningsstyrkor, beskrev Kruithof inte utvärderingsmetoden, de oberoende variablerna, inte heller testprovet som användes för att utveckla kurvan. Utan dessa data, eller annan validering, bör slutsatserna inte anses trovärdiga. Relationen mellan belysningsstyrka och CCT stöddes inte av efterföljande arbete.

Belysningsstyrka och CCT har undersökts i många studier av interiörbelysning och dessa studier visar genomgående ett annat samband än det som Kruithof föreslagit. Snarare än att ha övre och nedre gränser, tyder dessa studier inte på att CCT har signifikant effekt och för belysningsstyrkan föreslår endast att man undviker nivåer under 300 lux. Aktuella studier har inte utforskat den viktigaste kritiska delen som är den låga belysningsregimen eller det låga CCT-intervallet under 3000K i allmänhet, även om några av studierna ovan nådde ner till 2850K. Dessa luckor i data är särskilt viktiga eftersom de gäller nästan alla "livsstilsmiljöer" där ljusdesigners verkar - hotell, restauranger och bostadsmiljöer. Ytterligare utvärdering av dessa områden skulle tjäna bra, med tanke på implikationerna för den senaste tidens lärande om hälsokonsekvenserna av ljus på dygnsrytmen .

Vidare studier

Kruithof-kurvan, som den presenteras, innehåller inga experimentella datapunkter och fungerar som en approximation för önskvärda ljusförhållanden. Därför har dess vetenskapliga noggrannhet omvärderats.

Färgåtergivningsindex är ett mått för att beskriva utseendet på en källa och om den anses vara tilltalande eller inte. Färgåtergivningsindexet för en given källa är ett mått på den källans förmåga att troget återge färger hos ett objekt. Ljuskällor, som ljus glödlampor producerar spektrum av elektromagnetisk energi som nära liknar Planckiska svarta kroppar; de ser mycket ut som naturliga källor. Många lysrör eller LED-lampor har spektrum som inte stämmer överens med Planckiska svartkroppar och anses vara onaturliga. Därför kan sättet som de återger de upplevda färgerna i en miljö också anses vara onaturligt. Även om dessa nyare källor fortfarande kan uppnå korrelerade färgtemperaturer och belysningsnivåer som ligger inom den bekväma regionen av Kruithof-kurvan, kan variationer i deras färgåtergivningsindex göra att dessa källor i slutändan blir misshagliga.

Olika aktiviteter eller scenarier kräver olika färgtemperatur-belysningspar: föredragna ljuskällor ändras beroende på vilket scenario källan lyser upp. Individer föredrog färgtemperatur-belysningsstyrka-par inom den bekväma regionen för att äta middag , umgås och studera , men föredrog också färgtemperatur-belysningsstyrka-par som var i den lägre obekväma regionen för nattliga aktiviteter och förberedelser för sängen. Detta är kopplat till Purkinje-effekten; individer som önskar lite ljus på natten önskar lägre (rödare) färgtemperaturer även om luminansnivåerna är mycket låga.

Kruithofs fynd kan också variera som en funktion av kultur eller geografisk plats. Önskvärda källor är baserade på en individs tidigare erfarenheter av att uppfatta färg, och eftersom olika regioner i världen kan ha sina egna belysningsstandarder, skulle varje kultur sannolikt ha sina egna acceptabla ljuskällor.

En källas belysningsstyrka är den dominerande faktorn för att avgöra om en källa är tilltalande eller bekväm eller inte, eftersom tittare som deltog i detta experiment utvärderade ett intervall av korrelerade färgtemperaturer och belysningsstyrka, men deras intryck förblev i allmänhet oförändrade som korrelerad färgtemperatur ändrats. Dessutom finns det ett samband mellan korrelerad färgtemperatur och skenbar ljusstyrka hos en källa. Från dessa fynd är det uppenbart att färgåtergivningsindex, istället för korrelerad färgtemperatur, kan vara ett lämpligare mått för att bestämma huruvida en viss källa anses vara tilltalande eller inte.

Se även

Vidare läsning

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Kruithof_curve&oldid=1136272261 "