Işığın ergonomisi

Metin: Ranko Skansi

Zaman içinde ergonomi konusu ile ilgili birçok farklı kitap yayınlandı. Ancak, hiçbiri ışığın ergonomisini işlemiyor. Aynı durum ışık ve aydınlatma ile ilgili kitaplarda da var. Bunların arasında da ışığın ergonomisini ele alan bir kaynak yok. Işık ergonominin önemli bir parçası ve konunun irdelenmemesi gayet olağan dışı.

Bir online ansiklopedide ergonomi terimi yandaki şekilde tanımlanıyor: “Ergonominin amacı, tutulmak istenilen cisimlerin (…) çalışma koşullarını, çalışma akışını ve yerleşimini, mekânsal-zamansal açıdan en uygun şekle getirerek; çalışan kişinin çalışmasının (nitelik ve ekonomik açıdan) mümkün olduğu kadar iyi olmasını, bu kişinin süreç içinde az yorulmasını veya zarar görmemesini sağlamaktır…”

Bu yönde başka önemli bir rolü olan bir diğer, ancak daha az bilinen, uzmanlık alanı antropometridir. Antropometri insan bedeninin geometrik, mekanik, matematiksel, fiziksel, kimyasal ve diğer ölçülerinin tespit edilmesi-uygulanmasına yönelik öğretidir.

Işık kalitesi bu anlamda insanın hem fizyolojik hem de psikolojik parametrelerine bağlıdır. Genel olarak ışık çözümü kendi iyi koşullarını sağladığında, performansı veya uygun bir davranışı desteklediğinde, istenilen etkileşimi-iletişimi teşvik ettiğinde, duruma uygun mekân atmosferine katkı sağladığında, sağlıklı-iyi hissetme duygularını oluşturduğunda, olumsuz etkileri engellediğinde, mekânın estetik açıdan nitelik kazanmasına katkı sağladığında “iyi bir ışık kalitesi” mevcuttur denilebilir. Işık kalitesi, mekân veya aydınlatma tasarımına ait değildir, daha çok ışığın insan üzerindeki etkisine bağlıdır. Bu gerçeklik çok zor ölçülür. Ancak, daha önce belirtildiği gibi, görünen çevre, görme konforu ve algılama ile yakından ilişkilidir. Bu üç parametrenin her biri daha da geliştirilebilir. Tüm bu faktörler birbiri ile çok çeşitli bir ilişki içindedir. Bu ilişki, görme konforu ve algılamanın arasındaki bağlantıdır. Çünkü her ikisi de kamaşmadan etkilenir.

Görsel Çevre
İnsan, bir mekânın havasını mekândaki ışığı algılayarak fark eder. Algılananlar renk sıcaklıkları, renksel geriverimi, ışık dağılımı, eşitlik, farklı türlerde armatürler – tüm bunlar bir mekânda ışık atmosferini oluşturur.

Işık ile modelleme
Üç boyutlu bir obje, mekân içinde net bir şekilde görülebildiği bir yere konulduğunda bu objenin şekli ve dokusu ışık ile öne çıkartılabilir, modellenebilir.

Işığın odaklanabilir ve eşit orantıda yansıtabilir olması, bizim üç boyutlu cisimleri tanıyabilme kabiliyetimize etki eder. Bir objeye arka planda benzer bir aydınlıktan bakıldığında, ışık ve gölge oranı ile sadece objenin yüzeyi belli belirsiz görülebilir. Işık difüz ise gölge oluşmaz ve obje net görülmez. Buna karşılık, ışık çok güçlü ve doğrudan yansıyor ise oluşacak aşırı kontrastlar gözümüzü rahatsız eder ve hatta görüntüde yanılmalara neden olur. Özellikle hızlı top oyunlarının yapıldığı spor tesisleri ve salonlarında bunu bilmek önemlidir.

İyi bir modelleme, kamusal alanda da tavsiye edilmektedir. Işığın, sadece doğru modelleme potansiyeline sahip olması halinde insanların yüzü görülebilir. Modelleme ışık dağılımına bağlıdır ortalama aydınlatma gücüne bağlı değildir. Çoğu zaman en güzel modelleme; difüz, duvarlardan yansıyan ışığın çok daha küçük bir pencereden doğrudan giren ışığın kombinasyonunda yapılır.

Işığı odaklama
Işığın yönlendirilmesi ve dağıtımı, modelleme ve mekân içindeki kontrastların kalitesini etkiler. Işık ne kadar düzgün ve doğrudan odaklanırsa kontrastlar o kadar güçlü olur. Işık difüz değil de belli bir açıdan objenin üzerine gelirse objenin şekli ve yapısı o kadar vurgulanır.

Renk sıcaklığı
Renk sıcaklığı (CCT-Correlated Colour Temperature), bir ışık kaynağının renk etkisini gösterir ve Planck projektörü olarak adlandırılan, bu projektörden çıkan ışığın belli bir rengine ait olan siyah gövdenin ısısı olarak tanımlanır. Belli renk sıcaklığında olan aydınlatılmış bir çevrede kendimizi nasıl hissettiğimiz mekândaki ışık koşullarına bağlıdır. Aydınlatma gücü ne kadar yüksek olursa; daha soğuk renk sıcaklıklarında kendimizi daha rahat hissederiz.

Gölgeler
Üç boyutlu dünyamızda çevremizi şekiller ve görüntüler ile algılarız. Bu nedenle gölgeler bizim için çok önemlidir. Çünkü bu şekilde bir objenin düz veya üç boyutlu olup olmadığını anlarız. Beynimiz çevremizi okuyabildiğinde rahatlar ve böylelikle kendimizi rahat hissederiz.

Algılama
Algılama, insanın görüş alanındaki ayrıntıları keşfetmesi, tanımlaması ve analiz etme kapasitesidir. İnsanlar farklı hızda, nitelikte ve netlikte algılar. Bir tarafta görme (ayrıntıların ve arka planın boyutu, şekli, konumu, rengi veya yansıma derecesi) veya diğer tarafta algılamamıza bağlıdır ki bu da ışık koşullarından (eşit, kamaşma) etkilenir. Algılama; izleyicinin görme kapasitesini, dikkatini aşırı derecede bozan, arka planın kalitesi ve genel olarak iş yerindeki mekânın tasarımından kaynaklı faktörlerden etkilenebilir.

Aydınlatma gücü
Çalışma çevresinde ışık kalitesi söz konusu olduğunda ilk soru şudur: Işık ne kadar gerekli? Asgari aydınlatma gücü konusunda tavsiyeler var. Bazıları iç mekân aydınlatması için hazırlanan CIE Normu içinde ancak farklı durumlar için, asgari değerleri öngören Avrupa Normları (EN) da var. Verilen değerler çok iyi görme kapasitesine sahip 20 yaşlarındaki sağlıklı izleyici deneklerine dayanıyor. Örneğin, EN içinde bir gıda marketindeki raflar arasında 500lx’lük bir aydınlatma gücünden bahsediliyor. Ancak, eğer bu tür bir marketten alışveriş yapanların en az 40 yaşında olduğu düşünülürse norm içinde tavsiye edilen değerlerin aslında gerekenden bir hayli farklı olduğunu görüyoruz.

Eşit oranda aydınlatma
Geceleri insanlar renk, kontrast ve derinlikleri çok daha az algılar. Işığın yüzey ve objelerden yansıtıldığını biliyoruz. Buna göre, insanın çevresini kognitif olarak yorumlayabilmesi ve cisimlerin şeklini ve kentsel alandaki konumlarını anlayabilmesi için sokak görüntüsü içinde bir miktar gölgeyi tutmanın önemli olduğu ortaya çıkıyor.

Tüm bu açık olan gerçeklere rağmen ışık normları ve kurallar, sokak lambaları arasında eşit miktarlı bir aydınlatma gücünü öneriyor. Bugün, ışığın ortamını taklit etme ve çok daha iyi bir görüntü sağlama denemesidir. Diğer taraftan bu tedbir; görme netliğini azaltabiliyor çünkü kontrast ortadan kalkmış oluyor. Ayrıca, armatürlerin yüksek direklere monte edilmesi gerektiğinden kamaşma artıyor. Uzmanlar gölge oluşumunu artırmak ve kontrast oluşturmak için oval biçimli, üst üste gelen ışık adacıklarının yaratılmasını tavsiye ediyor. İnsanlar eşit olmayan ışık ve aydınlık-karanlık-kontrast durumlarına alıştı. Eşit orantılı ışık, kontrastları ve gölgeleri azaltıyor. Bunun sonucunda çevre çok daha az ilgi çekici bir hale geliyor. Direkler üzerindeki armatürlerin arası daha fazla artırıldığında ışık adaları ve gölgeler oluşabiliyor. Gözümüzün, ışık adalarına girerken ve çıkarken, sürekli ayar yapması gerekiyor. Bu da gözlerimizin yorulmasına ve geçici olarak körlüğe bile neden olabiliyor.

Kamaşma
Kamaşma, görme sisteminin aşırı zorlanmasına neden olan yine aşırı aydınlığın neden olduğu optik veya görsel bir arızayı tarif eder. Kamaşma doğrudan veya yansıyan güneş veya suni ışık ile meydana gelir. Rahatsızlık veren ışık kaynağı, örneğin gece araba farı veya spor etkinliklerinde bir stadyum aydınlatması, görme işlevini (gözün odaklandığı yer) etkiler.

Genel olarak, psikolojik ve fizyolojik olmak üzere iki kamaşma türü tanımlanır. Fizyolojik kamaşmada görme işlevi, görüş alanındaki güçlü ışık kaynaklarından etkilenir. Psikolojik kamaşma ise görme konforunun azalması anlamına gelir. Neresi olursa olsun kamaşmanın hiçbir şekilde oluşmaması sağlanmalıdır. Belki, kamaşmanın şovun bir parçası ve bilinçli olarak kullanılan bir sahne etkinliği (tiyatro veya konser salonu) olduğu gibi durumlar hariç tutulabilir.

Görme konforu
Görme konforu, bir mekânda bulunan kişilerin ışığın dağılımı, niteliği ve miktarı nedeniyle deneyimledikleri subjektif rahat hissetme duygusudur. Görme konforu, objeler gözler yorulmadan bir çevrede renkleri ile tam olarak algılandıklarında sağlanmış olur. Konforlu görsel çevre, mekânı kullananın kendisini iyi hissetmesi duygusunu ve de bu alanın verimliliğini destekler. Kötü veya çok aydınlık tutulan mekânlar gözleri yorar. Aynı şekilde kötü bir ışık dağılımı veya insan gözünün hassasiyetine uygun olarak ayarlanmayan ışık tayflı mekânlar rahatsızlık hissine veya daha az görmeye neden olur. Görme konforu bir dizi fiziksel parametrenin kombinasyonuna bağlıdır. Bunlar; görmek için uygun aydınlatma gücü, mekândaki ışık dağılımı, renksel geriverimi ve ışık kaynaklarının renk sıcaklığıdır. Ve ışık kamaşmaya neden olmamalıdır. Görme konforu, yaş, keskin görme veya dışarıyı izlemenin tadını çıkarma gibi kişiye bağlı fizyolojik ve psikolojik faktörlere de bağlıdır.

Işıma yoğunluğu – Aydınlık
Işıma yoğunluğu metre kare başına Candela birimi şeklinde ölçülür ve gözün bir alanı hangi yüzey aydınlığı ile algıladığını belirler. Ancak gözlerimiz lineer davranmaz. Şöyle ki: Eğer bir cisim bir başkasına göre iki kat daha yüksek bir ışıma yoğunluğuna sahip ise gözümüz bunu iki kat aydınlık şeklinde algılamayabilir. Işık yoğunluğu ile algılanan aydınlık arasında doğrusal bir ilişki yoktur. Bir objenin aydınlık olup olmadığını algılamamız objenin ışıma yoğunluğuna, gözlerimizin bir duruma kendisini ayarlayabilme kapasitesine ve de objenin bulunduğu çevrenin ışıma yoğunluğuna bağlıdır.

Kontrast
Kontrast iki bölümün, daha doğrusu bir objenin ışıma yoğunluğu ile bunun arka planı arasındaki ışıma yoğunlukları arasındaki farktır. Genel olarak şu şekilde tanımlanır: K= (L Obje – L arka plan) / Arka plan. Maalesef bununla ilgili literatürde kontrastı açıklayacak belirlenmiş bir metot yoktur. İnsanın görme sistemi, kendisini en farklı ışıma yoğunluklarına göre ayarlayabilir. Senaryoya göre bunlar çok düşük olabilir. Görme alanında hem çok aydınlık hem de çok karanlık objeler var ise (yüksek kontrastlar) karanlık olanlar siyah, aydınlık olanlar ise neredeyse yokmuş gibi görünecektir.

Renksel geriverim
Renksel geriverim, bir ışık kaynağının renkleri doğal olarak gösterme kapasitesini tarif eder. CIE’ye göre renksel geriverim, sıfır ile 100 arasında indis olarak verilir. Düşük değerler kötü bir renksel geriverimi ve yüksek değerler iyi bir renksel geriverimini simgeler. Bir ışık kaynağının renksel geriverimi, en benzer renk sıcaklığı >5000K olduğunda ışığın gün ışığına benzer olduğu söylenir. Bunun dışında siyah bir cismin ısısına göre (her tür dalga boyunun üzerine gelen elektro-manyetik ışımasını tamamen absorbe eden yansıma kaynağı) ölçülür.

Renklerin psikolojisi
Daha önce açıkça bahsedilmemiş olsa da renklerin, psikolojimiz üzerinde etkisi büyüktür. İnsanlığın başından beri zehirli meyve ile sağlıklı meyve arasındaki fark renklerden anlaşılmıştır. Bugüne kadar renklerin insan üzerindeki etkisi birçok araştırmanın ağırlık noktasını oluşturmaktadır. Artık tipik duygusal temel davranışların hakim renklerle ilişkili olduğu anlaşılmaktadır. Yukarıdaki tabloda basitleştirilmiş bir genel bilgi verilmektedir.

Uygulamada ışığın ergonomisi
Şimdiye kadar söylemiş olduğumu her şeyi gerçek dünyamıza nasıl uygulayabiliriz? Deneyimli, yetkin bir planlamacı planlama ve tasarlama yapmaya başlamadan önce bilginin tamamına hâkim olmalıdır. Aşağıdaki örneklerde, gerçek projelerdeki ergonominin ne kadar önemli olduğu gösterilmektedir.

Tünel aydınlatması
İlk bakışta tünel aydınlatmasının ergonomi ile hiçbir ilişkisi olmadığı düşünülebilir. Ancak, bu doğru değil. Trafiğe açık her tünelin giriş ve çıkışları en kritik alanlardır. İyi bir aydınlatma tasarımcısı, sürücülerin tehlikesiz bir şekilde tünelden geçebilmeleri için tam oraya uygun bir aydınlatma planlaması yapar. Bu zorlu bir görevdir. İnsan karanlık bir yere girdiğinde gözü ortama alışmak için 30 dakikadan fazla bir süreye ihtiyaç duyabilir. Bu nedenle giriş alanlarının, tünelin içine göre çok daha aydınlık olarak tasarlanması gerekir. Buna karşılık karanlıkla birlikte tünelin arkasındaki yol kesiminin yol aydınlatması, sürücülerin tekrar doğal karanlığa alışabilecek şekilde tasarlanmalıdır.

Diş hekimi bekleme odası
Bazı insanların bir dişçi muayenehanesinin bekleme odasında yaşadığı doğal stresi azaltmak da zorlu bir görevdir. Hastanın sakinleşebileceği ve randevusuna daha rahat girebileceği rahatlatıcı bir ortam yaratmak gerekir. Genel olarak diş hekimi ve personeli beyaz önlük giyer. Bir sonraki hastayı çağırmak için odaya girdiklerinde, odanın ortamı da aydınlık, beyaz ve samimi olduğunda, gün ışığının da odaya girmesi ile durum çok daha sakinleştirici olabilir.

Panorama restoranları
Panorama restoranları olarak adlandırılan restoranlar genelde müşterilerin kente hakim olan çepeçevre görüntüyü ve de güneşin batışını keyifle izleyebilmeleri için tasarlanırlar. Eğer çevrenin görüntüsü çok aydınlık ve rahatsız edici bir aydınlatma sisteminden etkilenirse, bu efekt gereksizdir. Bu nedenle, masalar hafifçe aydınlatılır ve dışarıya bakışın engellenmemesi için diğer ışık uygulaması da mümkün olduğu kadar düşük seviyede tutulur.

Manyetik rezonans tomografileri (MRT) tedavi odaları
MRT odaları olabilecek en stresli tanı odalarıdır. Özellikle çocuklar, tomografi için MRT masasına yatmadan önce stresi en yüksek seviyede yaşarlar. Bu stres seviyesini düşürmek için duvarlara ve özellikle tavana olumlu etki yaratacak ışık efektleri yansıtılabilir. Bugün görsel veya projeksiyon alanları oluşturmak ve çocuk filmleri, rahatlatıcı görüntü dizinleri, resim ve renkler göstermek artık çok kolay.

Işık kirliliği
Işık kirliliği de önemli bir rol oynar, insan sağlığı, özellikle çocuk sağlığı üzerinde çok güçlü etki edebilir. Gece veya uyku ışığının doğrudan yüze gelmeyecek şekilde yerleştirilmesi önemlidir. Uykunun etkilenmemesi gerekir. Yanlış konumlandırılmış gece ışığı miyop yapabilir. Gözümüz hiç uyumayan bir organdır. Göz kapaklarımız gözümüzü kapatsa da ışık göze kadar ulaşabilir. Beynimiz ışık uyarıları ile bilgi alır, resme odaklanmaya çalışır ve çoğu zaman odaklama mesafesini kısaltır. Bu düzenli ve uzun süreli yapılır ise göz, sürekli olarak odaklama mesafesini kısaltma eğilimine girer ve gözün temel ayarı olarak kabul eder.

Sonuç
Çevreyi tasarlamada ışık kilit rol oynar. Çevrenin mümkün olduğu kadar insanın ihtiyaçları ile uyumlu olması gerekir. Yetkin, deneyimli aydınlatma tasarımcıları; mekânın ve ışığın farklı unsurlarına dikkat ederler, böylece gerçekleştirilen projeler belli biyolojik ve psikolojik ihtiyaçları karşılar. Aydınlatma tasarımının, bir mekânın mimarisinin şartlarına uygun olması, kullanıcının ihtiyaç ve isteklerini karşılaması gerekir. Belli bir ortam yaratacak, ortamı destekleyecek veya niteliklendirecek armatürlerin renk sıcaklı, ışık gücü, sayısı ve türü konsept aşamasında dikkate alınmalıdır. Böylece, uygulanan projeler, mekânın amacı ya da işlevi olumsuz şeylerle de ilişkilendiriliyor olsa dahi, kullanıcının kendisini iyi hissetmesine ve neşelenmesine katkı sağlayabilir.

Kaynakça

1.  www.educate-sustainability.eu/mobile/ content/lighting
2.  www.dariacasciani.net/?s=Light+and+colours
3. www.new-learn.info/packages/clear/visual/people/index.html
4.  www.lightinglab.fi/IEAAnnex45/guidebook/3_lighting%20quality.pdf
5.  www.ecse.rpi.edu/~schubert/Light-Emitting-Diodes-dot-org/Sample-
   Chapter.pdf
6.  www.lightingdeluxe.com/workplacelighting-ergonomics.html
7.  Boyce, P. (2003), Human factors in lighting,Taylor & Francis, London and New York
8. Ginthner, D. A. (2002) Lighting: its effect on People and Spaces, accessed 10/04/2015; www.informedesign.org/_news/feb_v02-p.pdf, accessed the 12 May 2015.
9.  William M.C. Lam, Perception and Lighting as Form-givers for Architecture (New York: Van Nostrand Reinhold, 1992)
10. Kaplan R., Kaplan S., and Ryan R. L. (1998), With people in mind: Design and management of everyday nature. Washington, DC: Island Press