De wetenschap van het licht

INNOVEREN

De wetenschap van het licht

Het is algemeen bekend dat een toe- of afname van licht een grote invloed kan hebben op onze stemming, gevoelens en emoties. Het is dan ook een onderwerp dat Mazda nadrukkelijk heeft onderzocht om de rijbeleving van de inzittenden te verhogen.

De evolutie van licht

Licht beïnvloedt ons circadiaans ritme, beter bekend als de lichaamsklok, die onze slaap-waakcyclus reguleert, cognitieve functies verbetert en bepaalt hoe actief we zijn. De manier waarop we licht toepassen in de menselijke ruimte is een expertisegebied van omgevingspsycholoog Sally Augustin. Ze adviseert zowel individuen als organisaties over het creëren van een omgeving waarin mensen zich op hun gemak voelen en kunnen floreren. “Een belangrijk aspect van mijn werk is onderzoeken hoe de fysieke wereld om ons heen beïnvloedt wat er in ons omgaat”, zegt ze.

“Licht beïnvloedt onze stemming, die bepaalt hoe ruim of kortzichtig we denken.”

Dr. Sally Augustin, omgevingspsycholoog

Menselijk gedrag wordt beïnvloed door twee aspecten van licht: intensiteit en kleurtemperatuur. Uit studies blijkt koeler licht onze concentratie en alertheid te vergroten, terwijl warmer licht een positieve uitwerking heeft op ons gevoel van ontspanning en comfort. Zoals veel collega’s in haar vakgebied gelooft Augustin dat onze reacties op licht teruggaan tot de vroegste ervaringen van de mens. “Het warme, natuurlijke licht bij zonsopkomst en zonsondergang hielp bij de geleidelijke overgang in onze slaap-waakcyclus. Overdag, als we productief moesten zijn, was het natuurlijke licht koeler.”

De invloed van het circadiaans ritme is zo grondig gedocumenteerd dat het heeft geresulteerd in een concept van mensgerichte verlichting: de toepassing van kunstmatige verlichting om het verloop van natuurlijk daglicht binnenshuis na te bootsen. Veel ingenieurs, ontwerpers en architecten hebben deze mensgerichte verlichting omarmd om ruimtes beter te verlichten en de menselijke prestaties te verhogen. Het kan zelfs medisch herstel stimuleren.

Licht in de architectuur
Enkele van de innovatieste gebouwen van de afgelopen jaren gebruiken daglicht als integraal onderdeel van hun ontwerp. Het bekroonde 30 St Mary Axe in Londen (beter bekend als de Gherkin) bedient zich van natuurlijk licht om het energieverbruik te verminderen. Kunstlicht is in de architectuur echter van groot belang en is vaak een fundamentele pijler van zowel interne als externe elementen.

Beeld: Alev Takil (Unsplash)

Seagram Building door Ludwig Mies van der Rohe, New York, VS
Mies van der Rohe is een van de pioniers van de moderne architectuur en was een van de eerste architecten die samenwerkte met een adviseur voor architectonisch lichtontwerp (in dit geval Richard Kelly). Dit was het vroegste begin van lichtontwerp zoals we dat vandaag de dag kennen.

Beeld: William Zbaren

Watercube van het National Swimming Centre door PTW Architects, Beijing, China
Dit gebouw werd opgetrokken voor de Olympische Zomerspelen van 2008. De gevel wordt ’s nachts van binnenuit verlicht door bijna een half miljoen Cree XLamp-leds. De kleur wordt gereguleerd door een computerprogramma dat de publieke stemming meet op Sina Weibo, het grootste sociale medianetwerk van China.

Beeld: Zhou Ruogu

Mood Ring House door Silo AR+D, Arkansas, VS
De verlichting van deze door de eigenaar ontworpen experimentele eengezinswoning wordt bediend via smartphonetechnologie en kan worden aangepast aan de stemming van de bewoners. Zo informeert vuurrood licht de buren dat de muziek wel wat zachter kan.

Beeld: Timothy Hursley

Uitbreiding van het Städel Museum door schneider+schumacher, Frankfurt, Duitsland
Deze onder het gazon aangelegde galerie van het Städel Museum wordt verlicht door een combinatie van 200 ronde dakramen en kunstlicht. De pers noemde het ‘overdag een glanzend juweel, maar ’s nachts badend in het licht’.

Beeld: Shutterstock

De International Commission on Illumination (CIE) werkt al ruim twee decennia aan het definiëren van een systeem dat optische straling (licht) en de daaropvolgende reacties meet. De richtlijnen die dit oplevert zijn bedoeld om de meest geschikte verlichtingsniveaus in elke omgeving nauwkeurig na te bootsen.

“Licht raakt elk aspect van het leven. De toekomst is onbegrensd.”  

Dr. Tim Brown, hoogleraar neurowetenschappen, Universiteit van Manchester

“Overal waar mensen zijn, speelt licht een belangrijke rol, of het nu een auto, school, woning of ziekenhuis betreft”, zegt Tim Brown, hoogleraar neurowetenschappen aan de Universiteit van Manchester. Zijn onderzoek naar circadiaanse ritmes heeft in belangrijke mate bijgedragen aan de metingen van de CIE. “Lichtontwerpers, elektrotechnici en architecten kunnen op grond van deze informatie bepalen hoeveel licht er nodig is in de ruimtes die ze aan het ontwerpen zijn en welke golflengte het dient te hebben.”

Mazda’s studie naar licht

De psychologische en fysieke effecten van licht zijn ook in Mazda’s thuishaven Hiroshima niet onopgemerkt gebleven. Kenta Kubo, Technical Leader van de Craftsmanship Development Group bij Mazda, heeft met zijn team uitgebreid onderzoek verricht naar verlichting – – en dan met name hoe het gedrag en de stemming van mensen erdoor worden beïnvloed. “Door de menselijke perceptie, emoties en cognitie te begrijpen en de essentie ervan in onze modellen te integreren, kunnen we auto’s ontwikkelen die onze lichaam en geest activeren”, zegt hij.

“We wilden ontdekken hoe het menselijk oog iedere kleur anders waarneemt.”

Kenta Kubo, Technical Leader van de Craftsmanship Development Group bij Mazda

Dit concept van hoe je emotie vertaalt naar productontwerp wordt Kansei-engineering genoemd, iets waar Mazda al tientallen jaren mee werkt. Mazda’s eerste stappen op dit gebied kwamen voort uit een gesprek tussen Kubo en zijn collega’s Keiichiro Yamamoto en Danjoh Hiroki. Het was ze opgevallen dat LED verlichting op verschillende plaatsen in een auto een andere kleur kan hebben. Deze ‘visuele ruis’ kan inzittenden van een auto afleiden en ze wilden daarom weten hoe mensen de visuele input en kleurtemperatuur herkennen. Hun onderzoek naar zowel helderheid als kleurkwaliteit werd uitgevoerd in een donkere ruimte. “We wilden ontdekken hoe het menselijk oog iedere kleur anders waarneemt”, aldus Kubo. “Wat me vooral verbaasde, was dat er zoveel verschillende kleuren wit zijn voor mensen.”

Het Mazda-experiment

De rode cirkels op het kleurenspectrum vertegenwoordigen de verschillende tinten wit licht. Mazda heeft de lampen afgestemd om ze dichter bij elkaar te brengen. Het resultaat is een meer verfijnde ervaring voor inzittenden in de Mazda CX-30, MX-30 en Mazda3.

Na afloop van het onderzoek paste het team de resultaten toe op de interieurverlichting van de nieuwe Mazda3, de CX-30 en MX-30. De geselecteerde kleur was wit. “Mazda wil een wit licht produceren waarvoor het menselijk oog enorm gevoelig is”, vertelt Kubo. Het team paste de kleur en helderheid van de diverse bedieningselementen en instrumentenpanelen aan. De belangrijkste dashboardinformatie voor de bestuurder is het helderst, terwijl de rest van de verlichting gedempter is. Daardoor wordt de visuele ruis in het gezichtsveld van de bestuurder minder en kan die zich beter ontspannen en concentreren op de weg, ook ’s nachts.

De witte lichten zijn uniform van kleur, maar het licht van het instrumentenpaneel springt er meer uit om het zicht voor de bestuurder te optimaliseren.


Tekst Charlotte Briggs

Meer weten

Levenslicht

Wil je meer weten over de Mazda3, CX-30 en MX-30 klik dan hier