El recorrido en espacios de baja intensidad lumínica
Authors:   , Espinoza Cateriano Edgard Eduardo 
Published: October 2023

The research focuses on how to illuminate low light intensity spaces. Different uses of those spaces serve as the start point for rethinking lighting design. The characteristics of light, surface and vision are essential to strengthen the link between the symbol and the object's meaning. The present study evaluates the illumination of places destined to reduce the light level without prejudice to the object's vision. Museums are one of those spaces where lighting design should lower light energy for conservation reasons. However, we observe the tendency to maintain high light levels in interior spaces where the purpose of choosing high light intensity is supposed to have a better vision. There are regulations that define the minimum and maximum light levels for workspaces, factories, offices or schools, i.e. the spaces where the requirements assume the condition of high light intensity. In low light intensity spaces, the parameters to consider in the lighting design have a different order of priority than in high light intensity spaces. Lighting intensity alterations produce vision changes and, therefore, changes in the visual perception of the scene. In scotopic vision, we have less ability to distinguish colours, and we get more peripheral vision sensitivity, contrary to photopic vision. Instead, the transition between scotopic and photopic vision, called mesopic vision, is characterized by having the advantages and disadvantages of both types of vision. The changes in the vision lead us to think about searching for different lighting design strategies depending on the light level in the environment.
In situations of low light intensity in which the observer is in the scotopic or mesopic vision, the parameters to be considered in the lighting design have a different hierarchy than in high light spaces. In that case, some lighting characteristics become secondary, but the colour temperature becomes the most important component of the lighting design to separate surfaces with similar luminance. This work has analysed such specific cases to establish how much the priorities of a lighting design that develops in these conditions change. It focuses on museums or exhibitions of archaeological heritage, meditation centres, or any other place where a low level of light is required to lead us to a state of calm and concentration.
In this study, we find that in mesopic and scotopic vision, when the predominant luminance values are below 10 cd/m2, the luminance contrasts have a shorter value range than in photopic vision, which ranges from 0.1 cd/m2 to 100,000cd/m2. In low light intensity spaces, the chromatic information of the surfaces decreases and the luminance values of the surfaces are very similar to each other. It is necessary to point out three effective strategies in lighting design. The first one is to use the colour temperature to differentiate luminance surfaces with a different meaning for the observer. The second one is to apply the high colour temperature to highlight elements that are foreign to the space but complement the user's visual information. The third one is to avoid light intrusion from the outside or any visual scene with luminance contrasts that exceed the ratio of 1:10. Therefore, we can conclude that in low light intensity spaces, using different light colour temperatures, if associated with different roles played by the surfaces, facilitates visual communication within the space.
La investigación se enfoca en la manera de iluminar espacios con recorrido y baja intensidad lumínica. Este tipo de espacios, pero con diferentes usos, servirán de punto de partida para repensar el diseño lumínico. Las características de la luz, la superficie y la visión son fundamentales para fortalecer el vínculo entre el símbolo y el significado del objeto. El presente estudio consiste en evaluar la iluminación de lugares destinados a la concentración; reduciendo el nivel de luz sin perjuicio en la visión de los objetos. Los museos son uno de esos espacios en donde las condiciones lumínicas deben estar muy controladas por motivos de conservación. No obstante, observamos la predisposición de mantener niveles altos de luz en los espacios interiores con la premisa de tener más luz para tener una mejor visión. Existen reglamentos que estipulan los niveles mínimos y máximos de luz para espacios de trabajo, fábricas, oficinas, escuelas, etc. donde los requerimientos parten de una condición de intensidades lumínicas altas. Cuando nos encontramos en un espacio de baja intensidad de luz los parámetros a considerar en el diseño lumínico tienen un orden de prioridad distinto al de los espacios con mucha luz. El cambio en la intensidad de luz produce cambios en el tipo de visión y, por tanto, en la percepción visual de la escena. En la visión escotópica la capacidad de distinguir los colores de las superficies se reduce y la sensibilidad de la visión periférica aumenta; al contrario de lo que sucede en la visión fotópica. En cambio, la visión mesópica, la transición entre los dos tipos de visión anteriores, se caracteriza por tener las ventajas y desventajas de ambos tipos de visión. Los cambios en los tipos de visión nos llevan a pensar en buscar distintas estrategias de diseño lumínico dependiendo del nivel de luz del entorno. En situaciones de muy baja intensidad lumínica en que el observador está en condiciones de visión escotópica o mesópica, los parámetros a considerar en el diseño lumínico tienen diferente jerarquía que en espacios con alto nivel de luz. Algunas de las variables lumínicas pasan a ser secundarias y las características del color de la luz se sitúan en un primer plano de importancia entre los componentes del diseño lumínico. Este trabajo ha analizado este tipo de situaciones, a partir del análisis de casos concretos para establecer cómo y cuánto cambian las prioridades de un diseño lumínico que se desarrolle en estas condiciones, como por ejemplo centros de meditación, baños termales, ciertos restaurantes, museos o exposiciones de patrimonio arqueológico, o cualquier otro sitio donde se requiera un bajo nivel de luz para conducirnos a un estado de calma y concentración. De este estudio se desprende que en visión mesópica y escotópica, cuando los valores de luminancias predominantes están por debajo de 10 cd/m2, los contrastes de luminancias tienen menos margen de valores en comparación con la visión fotópica que abarca desde 0.1 cd/m2 hasta 100 000 cd/m2. En espacios de baja intensidad lumínica la información cromática de las superficies disminuye y los valores de luminancias de las superficies se parecen mucho entre sí. En estos casos es preciso señalar tres estrategias eficaces en el diseño lumínico. Primero, utilizar la temperatura de color para diferenciar superficies con luminancias similares, pero con distinto significado para el observador. Segundo, emplear la temperatura de color alta para resaltar los elementos extraños al uso principal del espacio, pero que complementan la información visual del usuario. Tercero, evitar la intrusión lumínica del exterior o cualquier escena visual con contrastes de luminancias que sobrepasen la proporción de 1:10. Por lo tanto, podemos concluir que, en un espacio con muy poca intensidad lumínica, el uso de diferentes temperaturas de color de la luz, si está asociado a distintos roles que juegan las superficies, facilita la comunicación visual dentro del espacio.