Aflevering #1. Lys, materialer og visualitet 02569 DTU



Relaterede dokumenter
Jeg viste ikke om fiskene har brug for lys og om jeg kunne øge størrelse, fremme farver og parringslyst!

Ny belysning i boligen. Omø, 30. oktober 2012 Ann Vikkelsø, energivejleder. Energitjenesten København.

Gruppemedlemmer gruppe 232: Forsøg udført d. 21/ Erik, Lasse, Rasmus Afleveret d.?/ LYSETS BRYDNING. Side 1 af 10

LYS, SUNDHED og ÆLDRE - OM LYSKVALITET OG MÅLINGER

Lyssætning af museumsudstillinger. Eskild Bjerre Laursen arkitekt m.a.a.

Jeg vidste ikke om fiskene har brug for lys og om jeg kunne øge størrelse, fremme farver og parringslyst!

Indholdsfortegnelse Idéen bag logo Idéen bag website Farveversioner af logo Webdesign Videoen: Visuelle tanker Stil Speciel effects Motion Design

Positivlisten. Ra værdi Farve Vurdering >= 80 Grøn God ifølge EU QC Orange Acceptabel < 65 Rød Ikke god

Nyeste LED: armaturer og lyskilder. 11. maj 2009 Belysningsseminar Aalborg Carsten Dam-Hansen

Fig. 1. De elektromagnetiske svingningers anvendelse. Det synlige lys udgør kun en meget ringe del af svingningernes anvendelse.

Test og karakterisering af LED

Lysets farve måles i Kelvin efter en skala nogenlunde som vist på nedenstående planche, hvor forskellige lysforhold er indikeret.

Forsøg til Lys. Fysik 10.a. Glamsdalens Idrætsefterskole

Optisk gitter og emissionsspektret

Status for Program LED til belysning

Teori om lysberegning

Grundviden om Belysning. ISR og Energy piano 30 Sep 2018

NY PÆRE. - hvad skal jeg vide, før jeg køber?

Farveegenskaber og forskning i lysdioder

Der skal normalt være dagslys i arbejdsrum samt mulighed for udsyn.

Sort hvid metode - copyright Kaj-Erik Bansmann - tpi-danmark.dk, maj 2010

Forsøg til "Fluorescerende Proteiner"

Test og karakteristik af LED-lyskilder og lamper

Mere om kameraet. Fokus, Lysmåling, Eksponeringskompensation, Hvidbalance, Lysfølsomhed (ISO), Blitz, Selvudløser, Filtre, Modlysblænde

LYSKILDE GUIDE Sådan sparer du energi med LED

Læs mere på bagsiden. Hent appen Lysguiden NY PÆRE. - hvad skal jeg vide, før jeg køber?

Materiale 1. Materiale 2. FIberIntro

Lyskilder ÅF Lighting

Rediger lyskilde. Lyskilde type og styrke

Introduktion. Arbejdsspørgsmål til film

Vurdering af billedmanipulation Opgave 1

LED-pærer. Sådan vælger du.

Undersøgelse af lyskilder

Indledning. Hvad er formålet med at lave en god rendering?

AB Lindstrand 08/2013 EVALUERING AF DAGSLYS I BOLIGER IFM. OPSÆTNING AF ALTANER

Hybridfiber belysning af Hotherskolen i Stevns Kommune

At-VEJLEDNING. Kunstig belysning. A.1.5 Februar Erstatter At-meddelelse nr af januar 1996

Forsøg del 1: Beregning af lysets bølgelængde

Nyt lys på fremtiden GIV DINE KUNDER BESKED OM GOD OG ENERGIEFFEKTIV BELYSNING

MODUL 1-2: ELEKTROMAGNETISK STRÅLING

I dagligdagen kender I alle røntgenstråler fra skadestuen eller tandlægen.

Styr på termerne. Effekt: Strølys kaldes det også. Som regel det der bruges skråt bagfra for at give liv i håret, og til at belyse baggrunden med.

FOCUS-LIGHTING. square Design: schmidt hammer lassen design

Automatisk - Kameraet finder selv den bedste hvidbalance. Fungerer fint i langt de fleste tilfælde.

Effektivt lysstofrør med forbedret farvegengivelse

Perspektiv. At illustrerer rumligt. Forsvindingspunkt Horisont

Opgaver - Belysningsteknik - anv. af lystekniske grundbegreber...3

Synlighed. Trin for trin - til læreren

Udsendelsen DR Penge om De Dyre Sparepærer

Kapitel 3: Lys og skygge 1

Senest opdateret: JUBOLIGHT.DK - SPOLEN 1, 9000 AALBORG - CVR:

Solcellelaboratoriet

Størrelsen på printede billeder

Innovationsprojekt. elementer af matematik (økonomi, besparelser, lån osv) og fysik (bølgelængder og lys)

SÅDAN LAVER JEG DET FEDESTE KAMPAGNE- BILLEDE NOGENSINDE.

Tilpasning af farver. Kay Werner Schmidt

ILLUSTRATION NR JANUAR 2017 KEND DIT KAMERA FOTOKLUBBEN KRONBORG

MOBIL LAB. Solceller SOL ENERGI. Introduktion Om solcellelaboratoriet Opgaver og udfordringer Links og Efterbehandling

Basalt om LED. ISR og Energy piano Feb. 2018

Computer- og dagslysstyret kunstlys på Rigshospitalet

Løsninger til udvalgte opgaver i opgavehæftet

Fotoringens guide til undervandsfoto

Grafik & billede. Optimeringsværktøjer

Bitdybde i digitale billeder

REFLEKTION eller GLANS standarder

Indledning 2. 1 Lysets energi undersøgt med lysdioder (LED) Udstyr Udførelse... 3

Remote Sensing. Kortlægning af Jorden fra Satellit. Note GV 2m version 1, PJ

Lyskvalitet og energiforbrug. Vibeke Clausen

Photoshopkursus - Billedbehandling

1 Lysets energi undersøgt med lysdioder (LED)

Arbejdsopgaver i emnet bølger

Aflevering #2. Lys, materialer og visualitet DTU

Brug af GeoDanmark ortofoto med nærinfrarød lag

Brug pæren, når du vælger lys

IKEA Smart belysning TRÅDFRI, FLOALT, JORMLIEN, SURTE

Begge bølgetyper er transport af energi.

6 Plasmadiagnostik 6.1 Tætheds- og temperaturmålinger ved Thomsonspredning

Undersøgelse af forskellige belysningers indflydelse på oplevelsen af uderum

IKEA Smart belysning TRÅDFRI, FLOALT, JORMLIEN, SURTE

Lys Kvalitet Energi. Glødepærens udfasning. Astrid Espenhain, Dansk Center for Lys

GeoGebra. Tegn følgende i Geogebra. Indsæt tegningen fra geogebra. 1. Indsæt punkterne: (2,3) (-2, 4) (-3, -4,5)

Proff.arbejdslampe GOLIATH 250, 55W, 230V med 5 meter neoprenkabel.

TIPS OG TRICKS TIL PRÆSENTATION, FOTOGRAFERING OG MINI- UDSTILLING

Kan I blande farver på computeren?

Der påvises en acceptabel kalibrering af kameraet, da det værdier kun er lidt lavere end luminansmeterets.

Laboratorieøvelse Kvantefysik

Transkript:

Lys, materialer og visualitet 02569 Aflevering #1 DTU Studerende: Marianne Rossen, s022388 Teddy Olsen, s011271 Forelæser: Niels Jørgen Christensen Titel: Aflevering #1 Indhold: Opgaverne 02569-01-04, Miniprojekt nr. 1 og Tutorial nr. 1 Afleveret: 2005.10.06

Info OBS! Det er vigtigt at de renderede billeder ses på en computerskærm og ikke i den trykte pdf-fil, da farvestyringen og kontrasten ofte bliver forringet af printeren. Studerende: Marianne Rossen, s022388 Teddy Olsen, s011271 Aflevering: 1. aflevering af i alt 3 semester afleveringer DTU-kursus: 02569 Lys, Materialer og Visualitet Point: 5 ECTS-point pr. studerende Kursusperiode: 2005.09.01-2005.12.01 Copyright 2005

Indholdsfortegnelse 1 Opgave 02569-01: Virtuelt kamera 4 1.1 Del 1 Objekter 4 1.2 Del 2 Perspektiver 6 1.3 Del 3 Animation 7 1.4 Del 4 Tutorial Chess 8 1.5 Del 5 TILL 1.4 og 1.9 10 1.6 Del 6 Fotos 12 2 Opgave 02569-02: Reflekser 15 2.1 Del 1 Tutorial Materials and Mapping 15 2.2 Del 2 Skinnende kugler 17 2.3 Del 3 Opsætning 18 2.4 Del 4 Forsøg 19 2.5 Del 5 Pixel 21 2.6 Del 6 Virkelighed/Simulering 22 3 Opgave 02569-03: Bump mapping 23 3.1 Del 1 Tutorial Materials and Mapping 23 3.2 Del 2 Tekstur kontrol 25 3.3 Del 3 Fotografere tekstur 26 3.4 Del 4 Tutorial Rendering Still Images 27 3.5 Del 5 Spejling i bordoverflade (2D) 28 3.6 Del 6 Spejling i et 3D hjørne 29 3.7 Del 7 Spejling i glasplade 29 4 Opgave 02569-04: Glas 30 4.1 Del 1 Tutorial Mental Ray 30 4.2 Del 2 Vandglas med blyant 33 4.3 Del 3 Gennemsigtige kugler 33 4.4 Del 4 Beregning af radiometriske størrelser 34 4.5 Del 5 Beregning af Irradiance 35 4.6 Del 6 Beregning af illuminans 35 2

4.7 Del 7 Candela 35 5 Miniprojekt nr. 1 37 5.1 Indledning 37 5.2 Varmt og koldt lys 37 5.3 Farvegengivelse 38 5.4 Lysstyper 38 5.5 Konklusion 40 6 Tutorial nr. 1 41 3

1 Opgave 02569-01: Virtuelt kamera 1.1 Del 1 Objekter En scene i 3DS-max med forskellige figurer. Fil: [01-1.max] 01-1a_Figurer 01-1b_Tre kasser 4

01-1c_Ny synsvinkel 5

1.2 Del 2 Perspektiver Perspektiver af en kube. Fil: [01-2_kamera.max] 01-2a: Frontperspektiv 01-2b: X-perspektiv 01-2c: 3-punktsperspektiv 6

1.3 Del 3 Animation Eksperimenter med forskellige teknikker under animation. Fil: [01-3_animation.max] og [01-3b_animation_effekter.max] 01-3a: Se AVI-fil [01-3a_animation.avi]. Kameraet følger en cirkulærsti. 01-3b: Se AVI-fil [01-3b_animation_effekter.avi]. Eksperimenteret med Orbit, Track, Dolly, Roll og Zoom. 7

1.4 Del 4 Tutorial Chess Tutorial opgave Modeling a Chess Set. Der er fire brikker at udfører, her er tre af dem gennemført med den tilhørende vejledning. Pawn (bonden). Fil: [01-4a_mypawn.max] 01-4a: My pawn 8

Rook (tårnet). Fil: [01-4b_myrook.max] 01-4b: My rook Bishop (løberen). Fil: [01-4c_mybishop.max] 01-4c: My bishop 9

1.5 Del 5 TILL 1.4 og 1.9 1.5.1 Opgave 1.4 Fra kapitel 1 i bogen Colour and Optical Properties of Materials af R. Tilley (TILL). Forholdet mellem bølgelængden og frekvensen. υλ = c hvor c υ = λ υ = frekvens λ = bø lg elængde c = ( klocity of light) = 2,998 10 Photon energi: E = hυ hvor h er Planck' s konstant = 6,626 10 Frekvensen beregnes i tilfælde 425 nm: λ = 425nm 8 1 2,998 10 ms υ = 9 425 10 m 14 1 υ = 7,05 10 s ( Hz) 8 m s 34 1 Js Photon energien beregnes i tilfælde 425 nm: 34 14 1 E = 6,626 10 Js 7,05 10 s E = 4,67 10 19 J Farven er violet til blå ifølge tabel 1.1 side 6 i TILL. Frekvensen beregnes i tilfælde 575 nm: λ = 575nm υ = 5,21 10 14 s 1 ( Hz) Photon energien beregnes i tilfælde 575 nm: 19 E = 3,45 10 J Farven er gul til gul-grøn ifølge tabel 1.1 side 6 i TILL. 10

Frekvensen beregnes i tilfælde 630 nm: λ = 630nm υ = 4,76 10 14 s 1 ( Hz) Photon energien beregnes i tilfælde 630 nm: 19 E = 3,15 10 J Farven er orange til orange-rød ifølge tabel 1.1 side 6 i TILL. 1.5.2 Opgave 1.9 Fra kapitel 1 i bogen Colour and Optical Properties of Materials af R. Tilley (TILL). Beregning af den lineære absorptions koefficient. I = I o e α al I I o = e α al ln I I o = α a L α a I ln I o = L hvor I = intensiteten der forlader pladen I o = incident intensity L = tykkelsen af pladen (m) α = lineære absorptions koefficient (m -1 ) a L = 0,1 m ; I = 1 ; I o = 0,8 Beregning af alfa ved indsættelse af ovenstående værdier: 1 α = 2,19m a 11

1.6 Del 6 Fotos Fotos af gul murstensvæg på DTU. 1.6.1 Perspektiv-teknik 01-6a: Frontperspektiv 01-6a: X-perspektiv 01-6a: 3-punktsperspektiv 12

1.6.2 Zoom-teknik 01-6b: Zoom-foto #1 01-6b: Zoom-foto #2 01-6b: Zoom-foto #3 01-6b: Zoom-foto #4 13

1.6.3 Roll-teknik 01-6c: Roll-foto #1 01-6c: Roll-foto #2 01-6c: Roll-foto #3 01-6c: Roll-foto #4 14

2 Opgave 02569-02: Reflekser 2.1 Del 1 Tutorial Materials and Mapping Tutorial opgave Introduction to Materials and Mapping. Der er fire tutorials trin af gå i kast med, her er alle fire gennemført med den tilhørende vejledning. Accessing Materials Fil: [02-1a_mymaterials.max] 02-1a: My materials fruit Assigning Materials to Object Fil: [02-1b_mymaterials_all.max] 02-1a: My materials all Alle objekterne har fået deres materiale tilknyttet sig. 15

Creating Basic Materials Fil: [02-1c_myorange.max] 02-1a: My orange Diffuse color = dark orange, Specular Level = 100, Glossiness = 40, Self- Illumination = 100. Understanding Ambient Color and Light Fil: [02-1c_myorange.max] 02-1a: My orange green Ambient color = bright green. 16

2.2 Del 2 Skinnende kugler Systematisk ændres der på egenskaberne i de vandrette rækker. Fil: [02-2_kugler30.max] 02-2: Kugler 30 stk. 1. række: Ambient 0 50 100 150 200 250 2. række: Diffuse 0 50 100 150 200 250 3. række: Specular 0 50 100 150 200 250 4. række: Sp. Level 0 20 40 60 80 100 5. række: Self-Illumination 0 50 100 150 200 250 Række 3 er specular level =100. Række 4 er specular = 200. Række 5 er specular = 200, Sp.Level = 100 og Glossiness = 10. Forklaringer: Ambient og Diffuse styrer objektets kulør. Diffuse er materialets kulør i direkte lys og Ambient er kuløren i skygge. Des højere værdi, des lysere farve. Specular er kuløren på højlyset med direkte refleksion til øjet. Des højere værdi, des lysere plet. Specular Level giver et stort højlys i intensitet og udstrækning. Selv-illumination er kuløren der lyser indefra. Storværdi reducere objektets selvskygge. 17

2.3 Del 3 Opsætning En kasse, en lyskilde og et kamera opsættes. Normalen til låget af kassen, kameraaksen og spotlightaksen ligger alle i samme plan. Fil: [02-3_opsætning.max] 02-3a: Lys 30 med normalen 02-3b: Lys 45 med normalen 02-3c: Lys 55 med normalen 02-3d: Lys 60 med normalen Det ses tydeligt at det ikke er lige gyldigt hvor lyskilden er placeret i forhold til kameraet (øjet), når et objekts farve skal aflæses. 18

2.4 Del 4 Forsøg En lignende opstilling som ovenstående benyttes igen, dog følger kameraet en cirkel. Fil: [02-4_forsøg.max] 02-4a: Frame 0 02-4a: Frame 5 02-4a: Frame 10 19

Kameraet fastholdes på frame 92 og lyset er konstant. Ambient: 178 Diffuse: 178 Specular: 255 Sp.Level: 71 Glosiness: 50 Ingen self-illumination 02-4b: Lyst Ambient: 0 Diffuse: 0 Specular: 200 Sp.Level: 100 Glosiness: 10 Self-illumination = 0 02-4b: Medium mørkt Ambient: 0 Diffuse: 0 Specular: 200 Sp.Level: 60 Glosiness: 10 Ingen self-illumination 02-4b: Mørkt 20

Kameraet fastholdes på frame 2 og lyskeglen varieres. Materialet er det samme som i 02-4b: Lyst. 02-4c: Falloff: 5 02-4c: Falloff: 10 02-4c: Falloff: 15 2.5 Del 5 Pixel Undersøgelse af de enkelte pixel på computerskærmen med en lup. Hver enkel pixel er sammensat af tre meget små lyskilder, med farverne rød, grøn og blå fra venstre. På en fjernsynsskærm er pixels meget tydeligere, da de der er væsentlig større end på en computerskærm. Billedet vil derfor også altid være skarpest på en computerskærm. 21

2.6 Del 6 Virkelighed/Simulering Sammenligning af et foto af virkeligheden verden med to kuglepenne, en markerpen og en plastik kapsel. Fil: [02-6_simulering_af_foto.max] Den sorte pen er ramt ganske godt, som forventet da dens overflade i vireligheden er matsort (simple reflekterende egenskaber). Den hvide kuglepen ligner bedre virkeligheden på simuleringen end fotoet kan gengive det, da fotografiet er meget mørkegråt. Pennen har i virkeligheden et skær af perlemor og virker måske derfor en anelse spejlende og er tilmed også en lille bitte smule translucent (mindre velegnet til denne opgave). Den lyserøde markerpen ser i virkeligheden en smule selvlysende ud, som næsten er helt umulig at genskabe. Den hvide kapsel og den lyserøde markerpen har i virkeligheden afrundet kanter, som mangler i simuleringen og gør det svært at gengive refleksionerne. Generelt skal objekterne i simuleringer have samme detaljeringsgrad som i virkelighedens verden, for at tilnærme sig fotorealisme. 22

3 Opgave 02569-03: Bump mapping 3.1 Del 1 Tutorial Materials and Mapping Tutorial opgave Mapping and Mapping Coordinates. Mapping and Mapping Coordinates Fil: [03-1_mymaterials3.max] 03-1a: Appelsin 03-1b: Blade 23

03-1d: Etiket zoomet 03-1e: Ny etiket og med appelsin 24

3.2 Del 2 Tekstur kontrol Tre kasse er blevet påført murstenstekstur fra 3Dstudiomaxs Materiale Bibliotek og scaleret på hver sin måde. Fil: [03-2_mursten.max] 25

3.3 Del 3 Fotografere tekstur Med et digitalkamera er et udsnit af helt almindelige cowboybukser tilføjet som tekstur på en badering. Fil: [03-3_badering.max] Fotografi af cowboybukser Fotografiet brugt som 3Dstudiomax tekstur på en badering. 26

3.4 Del 4 Tutorial Rendering Still Images Tutorial opgave Rendering Still Images. Fil: [my_rendering_still_images.max] 03-4b: Æbler 03-4d: Æbler i kvadratisk ramme og bedre opløsning Se også filerne: [apples.bmp], [hidden+2-sided.rps] og [apples.tga]. 27

3.5 Del 5 Spejling i bordoverflade (2D) En lyskilde udsendes fra en punktformet lyskilde. Sprg. 1: Lysstrålen rammer bordpladen i punkt (0, 0, 1). Sprg. 2: Det virtuelle billede af lyskilden er i punkt (0, -10, -8). Sprg. 3: Retningen for den reflekterende lysstråle fra punktet (0, 0, 1) til punktet (0, 10, 10) = vektoren (0,10,9). Sprg. 4: Lyset med retningen (0, 0, -1) reflekteres lodret ned i bordpladen og op mod lyskilden igen. Sprg. 5: Lyset med retningen (0, -1, -1) rammer bordpladen og får efterfølgende retningen (0, -1, 1). 28

3.6 Del 6 Spejling i et 3D hjørne En lysstråle, med retningen (-3, -3, -2), reflekteres rundt på alle tre sider i et spejlhjørne. Retningen efter 1. spejling i x-z-planet er (-3, 3, -2). Retningen efter 2. spejling i y-z-planet er (3, 3, -2). Retningen efter 3. spejling i x-y-planet er (3, 3, 2). 3.7 Del 7 Spejling i glasplade En lysstråle med retningen (0, 1, -1) brydes i en glasplade med brydningsindeks 1,5. Lysstrålen rammer glaspladen i (0, -1, 1) og har en vinkel på 45 i forhold til normalen til glaspladen. Brydningsindekset n: sinθ1 n = sinθ 2 1 sinθ1 θ 2 = sin n θ = 28,125 2 Lyset forsætter i en retning der ligger 28,125 i forhold til fladenormalen. 29

4 Opgave 02569-04: Glas 4.1 Del 1 Tutorial Mental Ray Tutorial opgave Introduction to Materials and Mapping. Der er to tutorials trin af gå i kast med, den indledende ikke obligatoriske tutorial trin om Adjust Rendering Quality er dog også udført. Using Sampling to Adjust Rendering Quality Fil: [04-1a_sampling_tests.max] 04-1a: Schematic Medium 30

Setting Trace Depth (and Other Reflection Controls) Fil: [04-1b_sphere_reflections.max] 04-1b: Reflection10 04-1b: Invisible C 31

Creating Refraction Fil: [04-1c_my_drink.max] 04-1c: Drinks 32

4.2 Del 2 Vandglas med blyant Et halvfyldt glas vand med en blyant. Fil: [04-2_vandglas3.max] 04-2g: Blyanten knækker visuelt i vandoverfladen Brydningsindekset er 1,33 for vandet og 1,5 for glasset. 4.3 Del 3 Gennemsigtige kugler Et par kugler placeret i et hjørne af en stue (gulv og to vægge), og kuglerne gøres gennemsigtige og spejlende. Fil: [04-3_stue.max] 33

04-3: De to venstre kugler er gennemsigtige og den højre kugle er spejlende 4.4 Del 4 Beregning af radiometriske størrelser En tilnærmelsesvis kugleformet blitz-pære med en diameter 1 cm, og udsender lyset med specifikationerne 2,4 V og 0,7 A. Radiant flux (strålingsstrøm) Φ = 2,4 V 0,7 A = 1, 68 W [ ] [ ] [ ] Radient Intensity (strålingsstryke) I Φ W = = 0, 4π [ sr] 134 sr Radiant Exitance (udstråling) 2 4 2 A = 4π r = 3,14 10 m M Φ W = 5247,6 A m = 2 [ ] 34

Udsendte energi (strålingsenergi) i løbet af en 5 minutters periode (300 sek.) Q = Φ t = 504 J [ ] 4.5 Del 5 Beregning af Irradiance Mængden af Irradiance der modtages af et øje på 1 meters afstand fra en pære, af samme type som forrige opgave. A = E 2 [ ] 2 4π r = 4π m Φ W = 0,134 A m = 2 Da Irradiancen er et udtryk for Watt pr. kvm, ses der bort fra pupillens størrelse på 6 mm. 4.6 Del 6 Beregning af illuminans En 200 W kugleformet pære (der yder 20 %) er placeret 2 meter over et bord. Φ = 200 A = 4π r [ W ] 0.2 = 40 [ W ] 2 = 50,3 Φ W E = = 0,80 A m 2 [ m ] 2 For bølgelængden 650 har Luminous efficiency kurven værdi 0,1. Luminansen på bordpladen beregnes til. Photometric = Radiomatric 685 V ( λ) W Illuminans = Irradiance 685 V ( λ) = 0,80 685 0,1 = 54,8 2 m [ lux] 4.7 Del 7 Candela To lyskilder er placeret på hver sin side af en skærm, med afstandene 35 og 65 cm. Lyskilden med afstand 35 cm til skærmen, har en luminous intensitet på 40 lm/sr. Beregning af luminous intensitet for den ukendte lyskilde med afstand 65 cm til skærmen. 35

Lys aftager med afstanden i anden fra lyskilden. r r 1 2 = 0,35 = 0,65 [ m] [ m] lm 40 sr 2 lm luminous intensitet = r = 138 2 2 r sr 1 36

5 Miniprojekt nr. 1 5.1 Indledning Miniprojekt indeholder en gennemgang af 4 typer lyskilder; glødelampen, natriumlampen, kviksølvlampen og lysdioden (LED). Miniprojektet har til formål at forklare egenskaberne for hver lampe og deres anvendelsesmuligheder. Baggrunden for valgt af lyskilder i nedenstående afsnit er, at de to mest benyttede lyskilder i Danmark er højtryksnatriumlampen og kviksølvlampen i udendørsbelysning. Til sammenligning er en kort beskrivelse om glødelampen, idet den anses for at være den lampe, der giver den bedste farvegengivelse. Afslutningsvis er LED lyset blevet beskrevet, da det i fremtiden vil kunne overtage nogle af de traditionelle lyskilders funktion. 5.2 Varmt og koldt lys Farvetemperatur er den temperatur, som det absolut sorte legeme skal have for at udsende en stråling, hvis farve ikke kan skelnes fra farven af lyskildens stråling. Farvetemperaturen angives i Kelvin. Lysfarven er rød ved temperaturer på 800-900 K, gul ved 3000 K, hvid ved 5000 K, og lyseblå ved 8000-10.000 K. Varmt lys er det rødlige lys med en farvetemperatur på under 3300 Kelvin og koldt lys det blålige lys med farvetemperatur over 5400 Kelvin. Lys imellem kaldes hvidt eller neutralt. Lysfarve Lyskilde Farvetemperatur Varm Glødelampe (75 W) 2735 K Højtryksnatriumlampe 2300 K Middel Farve korrigeret kviksølvlampe 4100 K Halogen-kviksølvlampe 4100 K Kold Dagslys (sol + himmellys) 5800-6500 K Xenonlampe 6500 K Dagslys (overskyet himmel) 6400-6900 K Dagslys (klar blå himmel) 10.000-26.000 K 37

5.3 Farvegengivelse Forskellige lyskilder gengiver farver forskelligt. Derfor er det vigtigt at udvælge sin lyskilde med omhu i forhold til, hvad det er den skal belyse. Lyskildens evne til at gengive farver vurderes efter en skala med R a -indeks. R a indeks går på en skala fra 0 til 100, hvor 100 er bedst. R a værdien er et udtryk for en middelværdi, og det er derfor vigtigt at være opmærksom på, at to lyskilder med samme Ra-værdi kan have forskellig farvegengivelse. En lyskilde med indeks 100 eller deromkring siges at have en særdeles god farvegengivelse. Indeks 90 og derover giver acceptabel farvegengivelse, indeks 80-85 giver risiko for forkert farvegengivelse, og indeks under 70 giver stor risiko for forkert farvegengivelse. Dagslys har en R a værdi på 100. Det er også vigtigt at se på refleksionsegenskaberne for at sikre korrekt farvegengivelse, dvs. korrekt farvegengivelse afhænger af den spektrale sammensætning af det lys, der rammer overfladen og af den spektrale refleksion. 5.4 Lysstyper 5.4.1 Glødelampen Glødelampen er den lyskilde, der kommer tættest på dagslys og ville være den ideelle lyskilde, hvis ikke det var for den korte leve tid på ca. 1000 timer. Glødelampens egenskaber afhænger af glødetrådens temperatur. Jo højere temperatur, jo hvidere lys. Jo flere Watt, jo større lysstrøm. Glødelampen har en særdeles god farvegengivelse (R a -værdi tæt på 100), men giver dog ikke et særlig godt lysudbytte, ca. 15 lumen/w. 38

5.4.2 Natriumlampen Der findes to typer natriumlamper; lavtryks- og højtryksnatriumlamper. Lavtryksnatruimlampen udsender lys med bølgelængde 589-589,6 nm, hvilket betyder et monokromatisk (ensfarvet) lys. Lampen udsender 200 lumen/w, hvilket gør det til den mest effektive lyskilde, men til gengæld er det kun gul farve der gengives korrekt. Monokromatisk lys har dog den fordel at det blænder mindre og kan derved være en fordel ved belysning af motorveje og større trafikårer. Lavtryksnatriumlampen har en levetid på ca. 12.000 timer. Lavtryksnatriumlamper bruges ikke i Danmark til belysning af veje, idet den har en meget dårlig lysfarve og farvegengivelse (R a værdi under 10). Højtryksnatriumlampen har nogle af de samme egenskaber som lavtryksnatriumlampen, dog gengiver den bedre farverne end lavtryksnatriumlampen, idet den ikke er monokromatisk. Højtryksnatriumlampen indeholder bølgelængder fra hele spektret dog hovedsageligt bølgelængder, der giver en gul farve. Højtryksnatriumlampen har en R a værdi på ca.30 og et lysudbytte på ca. 130 lumen/w. Standard højtrykslamper anvendes hovedsageligt til belysning for motorkørende, men også til belysning for fodgængere. Lampen har en levetid på ca. 16.000 timer. 5.4.3 Kviksølvlampen Kviksølvlamper anvendes til belysning for fodgængere og cyklister. Den har en jævn lysfarve og farvegengivelse (Ra værdi 60). Ulempen er, at den har et lavere lysudbytte (ca. 60 lumen/w) og kortere levetid end højtryksnatriumlampen. Lyset fra kviksølvlampen består af ca. 20 forskellige bølgelængder og opfattes som neutralt hvidt. 5.4.4 Lysdioder (LED) LED står for Light Emitting Diode. Lysdioden er i løbet af de seneste år blevet forbedret, så den kan anvendes på steder, som ellers ikke var muligt tidligere. Lysdioden er blevet bedre til at gengive farver, og der findes hvide dioder med 39

en farvetemperatur på 4000 K og en Ra-værdi på 70. Dioden er mere energibesparende end traditionelle lyskilder. Indtil nu er dioderne oftest blevet brugt i trafiksignaler, hvor LED efterhånden er standard. Lysdioder udsender ingen ultraviolet eller infrarød stråling, og kan derved bruges på eks. museer, hvor der ikke tåles den slags stråling. En anden fordel er diodernes størrelse, de er små og kan derved let gemmes af vejen. Eksempelvis Operaen anvender dioder til belysning inde i salen. Her ville det ikke være muligt at få plads til samme mængde lyskilder, hvis det skulle gøres med glødepærer. Lysdioden kan også skifte farve og derved ændre stemningen og opfattelsen af rum alt afhængig af behovet. Lysdioden har en lang levetid på ca. 100.000 timer, men er dog indtil videre lidt begrænset i sit brug, da den bedst egner sig til steder, der ikke kræver store mængder lys. Dioden har et lysudbytte på 10-15 lumen/w. Lysdioden regnes for om et par år, at kunne leve op til samme effektivitet som lysstofrør og samme kvalitet som glødelampen. 5.5 Konklusion Der findes ikke én ideel lyskilde, da alle lyskilder har deres fordele og ulemper. Glødelampen er god til at gengive farver, men har en kort levetid. Natriumlampen er god til belysning af trafikveje, da den blænder mindre, til gengæld er farvegengivelsen ikke så god. Kviksølvlampen egner sig til belysning for fodgængere, men har til gengæld kortere levetid end natriumlampen. LED lys er endnu kun brugbart på områder med små mængder lys. Det er derfor nødvendigt, at foretage en grundig vurdering af hvad der skal belyse for, at kunne vælge sin lyskilde korrekt. 40

6 Tutorial nr. 1 Vi har valgt at illustrere gennemførelsen af tutorials-opgaverne under de forskellige ugeopgaver, og skrevet navnet på den tilhørende fil i begyndelsen af hver tutorialopgave, så de nemt kan findes på cd-rommen, hvis der skulle opstå ønske om dette. Se derfor illustrationer og 3dstudiomax-filer under de enkelte opgaver. 41