Połysk i rozproszenie światła

Rozpraszanie światła

Zjawisko rozpraszania światła może w znaczącym stopniu zmniejszyć efekt oślepienia i olśnienia przez odbicie od powierzchni i obiektów znajdujących się w pomieszczeniu. Im bardziej równomiernie rozprowadzane jest światło, tym mniejsze ryzyko olśnienia lub oślepienia.

Jak pokazują wyniki pomiarów wykonanych zgodnie z normą DIN 5036, praktycznie całe (99%) światło odbite od płyt sufitowych Ecophon w kolorze białym lub innych jasnych barwach jest rozproszone. Właściwości powierzchniowej warstwy płyty umożliwiają rozpraszanie światła w wielu różnych kierunkach.

Bright polished metal surface

1.Odbicie od jasnej wypolerowanej powierzchni metalowej lub lustra, bez dyfuzji.

Surface with medium light diffusion

2. Odbicia od powierzchni o średniej dyfuzji światła powodują olśnienia pod pewnymi kątami.

Highly diffused reflection

3. Bardzo rozproszone odbicie zapobiega oślepianiu i oślepiania.

Połysk

Inną właściwością powierzchni, która wymaga kontrolowania jest połysk. Wartość tego parametru (dla określonego kąta padania światła) wskazuje w jakim stopniu dana powierzchnia odbija światło bez jego rozproszenia.

Miara połysku zawsze dotyczy konkretnego kąta padania światła (np. 20°, 60° lub 85°) i nie opisuje w jakim stopniu światło podlega równomiernej dystrybucji w przestrzeni.

Wartość połysku zazwyczaj mieści się w przedziale od 0 do 100 (może być wyższa w przypadku lustrzanych, metalicznych powierzchni), gdzie według większości obowiązujących norm, np. ISO 2813 i ASTM D 523, wartość <10 oznacza niski połysk, 10-70 średni połysk, a >70 wysoki połysk.

Zasadnicze znaczenie dla połysku powierzchni ma jej chropowatość oraz rodzaj zastosowanej powłoki. Współczynnik połysku powierzchni  Akutex™ FT jest niższy niż 1, podczas gdy dla szkła zabarwionego na czarno wynosi on w przybliżeniu 100, a dla zwykłego lustra 2000.

 

Współczynnik odbicia rozproszonego

Retro reflection factor

Powszechnie używane wskaźniki (tj. współczynnik odbicia światła i połysk) nie oddają w pełni wszystkich właściwości powierzchni sufitowych. Odpowiednim uzupełnieniem charakterystyki takich powierzchni jest wskaźnik ich zdolności do rozproszonego odbicia światła. Odbicie rozproszone to jeden z parametrów stosowanych w opisach farb do znakowania dróg.

Zasadnicze znaczenie dla bezpieczeństwa ruchu drogowego w godzinach nocnych ma dobra widoczność oznakowania poziomego dróg. Jeśli przyjmiemy, że głównym źródłem światła są reflektory samochodu, istotne jest to w jakim stopniu wyemitowane przez nie światło zostanie odbite z powrotem w kierunku kierowcy. Stopień odbicia określa współczynnik odblasku, o którym mowa w normie EN 1436.

Mówiąc bardziej ogólnie, współczynnik odbicia rozproszonego wskazuje jak będzie zachowywać się powierzchnia przy oświetleniu światłem o niewielkim kącie padania i zmieniającej się pozycji obserwatora. W przypadku sufitów pomiary prowadzi się przy kącie padania w zakresie 30°, zarówno w płaszczyźnie pionowej, jak i poziomej. W obydwu sytuacjach promień światła jest statyczny, porusza się jedynie oko obserwatora.

Horisontal measurement

Pomiar w poziomie
A: Źródło światła             D: Póbka powłoki
B: Promień światła                E: Względna intensywność światła
C: Kierunek patrzenia     F: Kąt (°)

Pomiar w pionie

Pomiar w pionie

A: Źródło światła             D: Póbka powłoki
B: Promień światła                E: Względna intensywność światła
C: Kierunek patrzenia     F: Kąt (°)

W przypadku pomiaru w płaszczyźnie poziomej, ilość światła dostrzegana przez oko mierzona jest wzdłuż zielonego okręgu. Dla powierzchni nieukierunkowanych wystarczy przeprowadzić pomiar wyłącznie dla jednej połowy okręgu.

Wyniki przedstawiono w postaci wykresu wyrażającego natężenie światła jako funkcję kąta (od 0 do 180°) pomiędzy promieniem światła a kierunkiem widzenia.

Wartość „0” odpowiada sytuacji, gdzie oko i źródło światła znajdują się w jednej pozycji Wartość „180” odpowiada sytuacji, gdzie oko i źródło światła znajdują się na przeciw siebie W przypadku powierzchni lambertowskiej (tj. odbijającej światło w sposób rozproszony – pozorna jasność takiej powierzchni postrzegana przez obserwatora jest jednakowa niezależnie od kąta widzenia) otrzymujemy prostą, poziomą linię (jest ona na wykresie po prawej stronie zaznaczona kolorem czarnym).

Przy pomiarze w płaszczyźnie pionowej, ilość światła dostrzegana przez oko obserwatora mierzona jest wzdłuż czarnego wycinka okręgu, w przedziale od 30° do 150° stopni kątowych.

Na wykresie przedstawiającym natężenie światła jako funkcję kąta pomiędzy kierunkiem widzenia a powierzchnią zazwyczaj widnieje krzywa dzwonowa, której wierzchołek odpowiada ustawieniu oka prostopadle do powierzchni. W przypadku powierzchni dającej odbicie lambertowskie uzyskuje się cosinusoidę (krzywa w kolorze czarnym). 

Powłoka Akutex™ FT  posiada rzadką właściwość, dzięki której odbija nieznacznie więcej światła z powrotem w stronę źródła światła niż w kierunku przeciwnym. W tym sensie zachowuje się jak powierzchnia idealnie matowa. 

 

Odbicie rozproszone w praktyce

 

Jeśli powierzchnia sufitu posiada dobry współczynnik odbicia rozproszonego, tj. na wykresie otrzymujemy linię prostą w przypadku pomiaru w płaszczyźnie poziomej i zbliżoną do cosinusoidy w przypadku pomiaru w płaszczyźnie pionowej, będzie on wyglądać jednakowo w trakcie przemieszczania się po pomieszczeniu. Niezależnie od pozycji obserwatora względem okna, sufit będzie prezentować się jako jednolita, biała płaszczyzna.

 

Light from behind you

Światło z tyłu

Light in front

Światło z przodu

Ponadto, powierzchnie o korzystnym współczynniku odbicia rozproszonego nie „przechwytują” kolorów ścian lub znajdujących się w otoczeniu obiektów. Właściwość ta ma istotne znaczenie dla zachowania wizualnej spójności płaszczyzny sufitu.

Optymalny współczynnik odbicia światła
Optymalny współczynnik odbicia światła
Niski współczynnik odbicia światła

Niski współczynnik odbicia światła

 

Podsumowując: W przypadku sufitów, zdolność odbicia rozproszonego na poziomie zbliżonym do powierzchni lambertowskiej uważa się za bardzo korzystną cechę, która pozwala zapewnić jednolity i przewidywalny wygląd. Jednak z punktu widzenia doznań wizualnych użytkowników pomieszczeń, wskazane jest zastosowanie w nich również oświetlenia akcentowego, które wprowadzi element światła kierunkowego, z jakim zwykle mamy do czynienia w środowisku naturalnym.