29 maart 2017
Het licht zien: licht in een ruimte visueel inzichtelijk met kubische lichtmeter
Licht bepaalt hoe we de wereld zien. Van een golfballetje kunnen we de glans waarnemen, de structuur zien of juist waarnemen als plat rondje, omdat we in bepaald licht geen schaduw kunnen waarnemen. Met kennis van licht, en hoe we dat waarnemen, kunnen ontwerpers ons dagelijks leven en werk helpen makkelijker te maken. Met behulp van een kubische lichtermeter en software kan licht in de ruimte schematisch inzichtelijk gemaakt worden. Op vrijdag 31 maart licht Sylvia Pont, benoemd in 2016 als Antoni van Leeuwenhoekhoogleraar voor haar werk in het Perceptual Intelligence lab (PI of π-lab), haar onderzoek toe tijdens haar inaugurele rede.
Lichtval op golfballetje
Er is veel kennis van licht dat op een oppervlak valt, maar om de eigenschappen van licht te kunnen bepalen, is onderzoek naar licht in een ruimte nodig. Eigenschappen van licht in een ruimte visueel maken, is nog een hele uitdaging. Sylvia Pont doet samen met promovendi en studenten onderzoek naar de eigenschappen van licht en vonden dat het te beschrijven is als een optelsom van drie typen licht. Deze zijn te demonstreren met een golfballetje, een ‘beam catcher’. Sylvia Pont: “Hier in de kamer komt het licht van boven, het balletjes is namelijk boven lichter dan onder. Dat noemen we de ‘focus light’. Je ziet ook dat de schaduw niet honderd procent donker is. Dat noemen we ‘ambient light’. Dat is diffuus licht, het licht dat je hebt als je gaat skiën in de mist. Dan heb je nog ‘brilliance light’, de hoge hoekfrequenties, bijvoorbeeld een sterrenhemel.”
Kubische lichtmeter
Een zelfgebouwde kubische lichtmeter hielp hen om licht in de ruimte (het ‘lichtveld’) te meten, bijvoorbeeld een huiskamer. Sylvia Pont: “In deze kubus zijn zes sensoren verwerkt die metingen doen in zes richtingen. Die metingen doen we op verschillende punten in de kamer. Met behulp van een computerprogramma wordt de data van de lichtmeter vertaalt naar schematische 3D vormen. Deze maken zichtbaar wat de karakteristieken van het licht zijn, bijvoorbeeld de richting, de intensiteit en de diffusieteit van het licht door een ruimte.”
Waarnemen van licht
Naast de metingen met de lichtmeter (de optische, objectieve metingen) zijn er ook tests gedaan met proefpersonen (de perceptuele, subjectieve metingen) om te onderzoeken of deze wel gevoelig zijn voor licht in een ruimte. Proefpersonen moesten de verlichting op een zogenaamde ‘light probe’ (een witte bol) zo instellen dat het klopt met het licht in de foto die ze kregen. Dit deden zij weer voor verschillende punten in de kamer. In de figuur hierboven zien we het resultaat voor één proefpersoon. Uit de vergelijking van het objectieve optische en subjectieve perceptuele lichtveld vonden ze dat mensen gevoelig zijn voor de ruimtelijke verdeling van licht in de ruimte. De afbuiging van licht konden de proefpersonen minder goed waarnemen. Pont: “Hier hoeven ontwerpers dan minder rekening mee te houden, of ze kunnen het juist gebruiken om bijvoorbeeld een verrassingselement te ontwerpen.”
Fluwelen jurk belichten
Kennis van licht in een ruimte, en hoe die eigenschappen van licht de verschijningsvorm van materialen beïnvloeden, kan kunstenaars, fotografen, architecten en lichtontwerpers helpen bij hun werk. Sylvia Pont: “Lichtontwerpers richten zich op vragen als: Hoe kunnen we licht gebruiken om ons dagelijks leven en werk beter te maken? Om kantoren prettiger te maken om in te werken, of chirurgen te helpen ziek weefsel van gezond weefsel te onderscheiden? Daarvoor is een hoop kennis nodig. Niet alleen van wat licht is, maar ook hoe licht het beeld beïnvloedt hoe we materialen, vormen en ruimtes zien. In samenwerking met Philips Research hebben we onderzocht hoe kleding het beste belicht kan worden, zodat de consument het materiaal van de kleding goed kan beoordelen. Om een fluwelen jurk goed in beeld te brengen is ander licht nodig dan voor een katoenen of voor een zijden jurk. Met de kennis van licht en hoe het samenspeelt met materiaal en vorm kunnen we dat nu veel beter.”
Meer informatie
Lees ook het interview met Sylvia Pont in Portraits of Science .
