Vnímanie a účinky svetla a farieb - 1. časť Relias Learning
Čas čítania: 5 minút
V zdravotníctve môže mať okrem lekárskej a/alebo ošetrovateľskej starostlivosti farebný a svetelný dizajn výrazný vplyv na pohodu pacientov a obyvateľov.
Pri riešení tejto témy je potrebné najskôr vysvetliť, čo majú svetlo a farba spoločné a aké dôležité sú pre ľudstvo.
Svetlo a farba sú neoddeliteľnými partnermi v procese vnímania. Spolu s vnímaním formy sa stávajú celkovým obrazom.
Vnímanie farieb
Predpokladom pre vytvorenie farebného vnemu sú farebný stimul a živá bytosť s farebne schopným okom.
Farebný stimul nastáva, keď je svetlo z prírodného alebo umelého zdroja svetla lámané predmetom alebo prachovými časticami. Dopadajúce svetelné lúče sa absorbujú alebo odrážajú odlišne v závislosti od povahy materiálu. To znamená, že časti farebného spektra jasného svetla sú odfiltrované, zatiaľ čo zvyšné žiarenie sa dostane do našich očí ako farebný stimul.
Ľudia môžu okom registrovať žiarenie medzi 380 a 780 nm (nanometre) alebo fotóny medzi 385 THz (terahertz) a 800 THz. Zvieratá majú niekedy iný spektrálny rozsah, ktorý dokážu opticky vnímať.
Ak z. B. celkové svetlo na modrom povrchu sú absorbované všetky spektrálne zložky svetla okrem modrej a odráža sa iba modrá. To znamená, že farebný vzhľad predmetov vždy závisí od typu svetla, napr. B. z denného svetla alebo rôznych druhov umelého svetla. Farby sa menia v dôsledku rozdielnej kvality svetla.
Farba ako senzácia nepatrí iba na povrch, ale predovšetkým do miestnosti. Farba sa plne rozvinie až v miestnosti a spoluprácou svetla získa svoju diferenciáciu na jas a tmu. Zmyslový orgán oka premení farebné videnie na zmyslový zážitok.
Ľudské oko má tri typy farebných receptorov, ktoré sú citlivé na rôzne vlnové dĺžky. Sú známe ako čapíky. Ľudia ďalej majú stále tyčinky citlivé na svetlo, ktoré reagujú aj pri nižšom jase a ktoré sa používajú pri videní za súmraku a v noci. Reagujú na rôzne spektrálne zloženie svetla.
Sieťka má senzorické bunky citlivé na svetlo na strane otočenej v smere dopadu. Dúhovka, ktorá je pred elastickou očnou šošovkou, reguluje šírku otvoru zrenice. Môže kolísať medzi 1,5 mm a 8 mm.
To sa však týka iba mladého oka. Približne od 50. roku života sa maximálna možná veľkosť zreničiek významne zmenšuje. Sietnica je následne napájaná príliš malým osvetlením, keď úroveň jasu poklesne, takže kužele už viac nereagujú. Farebné videnie je v porovnaní s mladistvými očami výrazne znížené.
V roku 2002 sa vedcom podarilo preskúmať nervové príčiny kontroly časových aktivít v tele, napríklad denného a nočného rytmu, z hypotalamu mozgu až po sledovanie priamych nervových spojení späť k sietnici oka. Toto umožnilo objavenie iného typu vizuálnej bunky. Tento bunkový typ, ktorý citlivo reaguje na krátkovlnné energetické spektrum, ovplyvňuje produkciu hormónu melatonínu, ktorý reguluje aktiváciu a ovplyvňuje rytmy tela - pozri licht.wissen, číslo 19, s. 15.
V mŕtvom uhle oka nie sú žiadne fotoreceptory. Tam prechádzajú sietnicou optické nervy spojené do jedného vlákna. Optický nerv prenáša elektrické impulzy. Aj keď funkčný účel jednotlivej nervovej bunky nie je možné vidieť, je možné jej informačný potenciál diferencovať podľa typu spracovávanej senzorickej informácie. Z toho je zrejmé, že senzorické médiá ako svetlo, farba, zvuk a vôňa sú materiálom, z ktorého možno vysvetliť funkčnosť spracovania informácií v mozgu.
Na konci spracovania je farebný vnem s nasledujúcimi charakteristikami:
- Odtieň alebo odtieň, angl. Odtieň (H)
- Jas Ľahkosť (L)
- Sýtosť Chroma (C)
Vnímanie svetla
Rovnako ako vplyv farby na ľudí, aj svetlo súvisí s mnohými vedami a oblasťami. Nájdeme ho napríklad v psychológii, fyziológii, biológii, vizuálnej ergonómii, medicíne, chémii, elektronike a fyzike. Formuluje architektúru a je esteticky spojená s vnemom zvuku a priamo alebo nepriamo s podnebím.
Prirodzenou formou svetla je slnečné svetlo, ale svetlo vnímame aj v podobe najrôznejších zdrojov umelého svetla.
Prirodzené denné svetlo zobrazuje celé viditeľné spektrum elektromagnetického žiarenia od približne 400 do 780 nm súčasne. Žiarenie s vlnovou dĺžkou 555 nm (farba žltozelená) je vnímané ako najjasnejšie. Čím viac sa vlnové dĺžky svetla líšia smerom nahor alebo nadol, tým viac klesá citlivosť vizuálneho prístroja na spektrálne svetlo, aby sa nakoniec dosiahla nula pri 380 nm (modrá) alebo 780 nm (červená).
Pretože jas viditeľného poľa s vekom klesá, oko je citlivejšie na svetlo krátkych vĺn ako na svetlo dlhých vĺn.
Foto: Zmena svetlých farieb na oblohe. Zdroj: ERCO, www.erco.com/de/
Biologické účinky slnečného žiarenia
Denné svetlo je vyvážené biele svetlo, pretože slnečné svetlo odráža takmer rovnomerné proporcie každého farebného rozsahu v spektre. Toto svetlo však nikdy nemá svoju vlastnú stálu farbu. Závisí to od toho, ako sa odráža a láme v zemskej atmosfére. Týmto spôsobom sa farba svetla mení počas dňa, ako aj podľa geografickej polohy a priebehu sezóny.
Z vedy možno odvodiť, že slnečné svetlo má na ľudský organizmus výrazný vplyv. Viditeľné svetlo, ako aj priľahlé ultrafialové a infračervené žiarenie sú pre ľudské zdravie absolútne nevyhnutné. Pôsobia na ľudský organizmus žiarením na pokožku a vstupom svetla do oka.
Vnímanie cez oko sa neobmedzuje iba na funkciu videnia. Rôzne procesy, ktoré prebiehajú v koži, závisia od fotochemických účinkov ultrafialového žiarenia. Jedným z nich je syntéza kalciferolu alebo vitamínu D2, ktorý podporuje metabolizmus fosforu a vápnika. Výskum ukazuje, že ultrafialové žiarenie spôsobuje všeobecné fyziologické účinky, ako sú: B. znížená srdcová frekvencia, pokles krvného tlaku, zmena teploty kože alebo zvýšenie metabolizmu. Výsledkom sú kratšie reakčné doby a odolnosť proti infekciám.
Tepelné žiarenie infračerveného žiarenia na pokožku vedie k rozšíreniu krvných ciev a ovplyvňuje teplotu tela, čo vedie k zvýšeniu fyzickej a duševnej výkonnosti.
Biologický účinok LED
Skratka LED znamená svetelnú diódu. LED je veľmi vhodná pre pozitívny biologický efekt a dynamickú zmenu farebného svetla. Pretože biela LED pozostáva z modrej LED s fosforom, intenzita modrých spektrálnych čiar sa môže meniť na základe koncentrácie fosforu. Čím viac fosforu sa použije, tým viac modrých zložiek sa prevedie na viditeľné svetlo. To znamená: pri farebnej teplote 3000 K (Kelvin) je prítomné len veľmi malé množstvo modrej, zatiaľ čo pri svetlej farbe 7000 K je veľmi vysoký podiel modrej.
Kombináciou týchto dvoch farieb svetla a vhodného ovládacieho prvku je možné prepínať medzi farbou svetla s vysokým biologickým účinkom a farbou svetla s nižším biologickým účinkom. To umožňuje vývoj najmodernejších systémov osvetlenia, ktoré dlhodobo podporujú zdravie.
Obrázok: Biologicky účinné svetlo. Zdroj: Light divízia na FEEI - https://www.feei.at/leistungen/informations-service/wissen-uber-licht
Záver
Svetlo a farba určujú realitu našich životov. Takto vnímame identitu ľudí, miest a vecí priamo pochopiteľným spôsobom. 90% nášho vnímania sa deje prostredníctvom zraku.
Taktiež sa preukázal psychologický efekt svetla, čo vo vzdelávacích inštitúciách a na pracoviskách vedie k zvýšeniu výkonu a zároveň k zníženiu práceneschopnosti.
Ale aj v zdravotníckych zariadeniach to prispieva k zotaveniu pacientov a k blahobytu obyvateľov. Zamestnanci sú tiež viac motivovaní v práci.
Pretože sa vnímanie mení v závislosti od veku, musí byť farebný a svetelný dizajn budov navrhnutý podľa používateľa. Budem o tom referovať v ďalšom článku: Vnímanie a účinky svetla a farieb - 2. časť.