Yapıların içinde ışık-renk ilişkisi /
Yazar: RENGİN ÜNVER
Danışman: PROF. DR. ŞAZİ SİREL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü
Derece: Doktora, 1985
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Işık ve Renk, yapı fiziğinde, fizik ortamı oluşturan öğelerden ikisidir. Bütün fizik ortam öğeleri gibi, bu öğelerin de, birlikte ele alınması zorunludur. Bu durum, Renk' in bilimsel tanımı içinde çok açık bir biçimde belirlenmiştir. Bu tanıma göre, "renk", kısaca, öznel olarak bir duyularına öğesi, nesnel olarak da bu duyulanına öğesini doğuran ışık uyartıları dır. öte yandan, görsel algılamanın, görmenin, ışık aracılığı ile olduğu da bilinen bir gerçektir. Çünkü, insanlar, nesneleri -varlıkları-, görme alanı içindeki değişik yüzey parçaları arasındaki, renk ya da açıklık- koyuluk ayrımları ile algılar ve ayırt ederler. özellikle yapıların içinde, ışık ve renk bir bütün oluşturarak, görme alanındaki yüzeylerin algılanmasında, belirli bir takım değişikliklere yol açarlar. Bir iç mekanda, ışık kaynaklarından yüzeylere gelen ışıklar, iç yüzeyler de, genellikle, düzgün yayılmamış aydınlıklar (büyük aydınlık ayrımları) oluşturur. Yüzeylerdeki aydınlık ayrımlarının doğal sonucu olarak, içme kandaki yüzeylerin renk bileşenlerinde değişimler (değer ve doymuşluk değişimleri), sapmalar, iç mekan renk düzeninde beklenenden değişik anlam ve etkiler ortaya çıkar. Ayrıca, ışık kaynaklarından yüzeylere gelen ışığın yüzeylerden yansıyarak oluşturduğu yansımış ışık, ve daha sonra bunun iç yüzeyler arasında ardarda yansıması sonucunda oluşan yansımış ışık, iç mekan yüzeylerinde, belirli renkse 1 değişimlere (tür ve doymuşluk değişimlerine) neden olur.. vıı. Yani, görme alanındaki renklerin bileşenlerinde belirli önemli değişiklikler görünür. Bu nedenle, kapalı bir hacimde, ışık ve renk ilişkisi bir bütün olarak ele alınmalı ve birlikte incelenmelidir. Bu çalışmada amaç, yapıların içinde ışık ve renk konularını birlikte ele alarak, "yapıların içinde birbirini gören yüzeylerde kullanılan renklerin, ışığın yansışması nedeniyle birbirleri üzerlerinde yol açtıkları renksel değişimleri, ve iç yüzeylerdeki aydınlık ayrımlarının iç mekan renk düzenine etkisini dizgeli bir biçimde incelemek; bura dan, geniş kapsamlı, uygulanabilir, genel sonuçlara ulaşarak, bu güne değin mimarlık disiplini içinde ele alınmamış bir konuya açıklık getirmektir." Belirtilen amaca yönelik olarak yapılan bu çalışma, onbir ana bölüm, ve. Ekler bölümünden oluşmaktadır. Bölüm I de, görsel algılama bütününün öğeleri olan, ışık, nesne ve gözün, konuya ilişkin özellikleri anlatılmıştır. Bölüm II de, kapalı bir mekanda, ışığın oluşturduğu aydınlığın bileşenleri, niteliği ve niceliği konuları ele alınmıştır. Bölüm III te, bir iç mekanda, iç yüzeylerin, renksiz ve renkli olması durumunda, aydınlığı oluşturan ışığın bileşenlerinin, yüzey renklerindeki renksel etkileri incelenmiş; mekanda ışık kaynağı olarak normal aydınlatma amacı ile kullanılan ışık kaynaklarının yer alması durumunda, dolay sız ışığın yüzey renklerinde herhangi bir renksel değişime yol açmayacağı, yansımış ışığın ise, yüzey renklerinde renk dönmelerine neden olacağı sonucuna varılmıştır. Bölüm IV te, kapalı bir hacimde, iç yüzeylerdeki aydınlığı oluşturan ışığın bileşenlerinden biri olan yansımış ışığın, yüzey renklerinde yol aç tığı renksel değişimlerin incelenmesi konusunda, bugüne değin yapılan araştırmalar kısaca tanıtılmış, ve bu araştırmalardan elde edilen sonuç-. vııı ların değerlendirilmesi yapılmıştır. Değerlendirme sonunda, söz konusu araştırmaların genel sonuçlara ulaşmadığı, bu konunun yeniden ele alınma sı gerektiği sonucuna varılmıştır. Bölüm V te, yansımış ışığın niceliğinin belirlenmesi için bu çalışmada yararlanılan yöntem, ve yansımış ışığın niteliğinin (renginin) belirlenmesi için geliştirilen yeni bir yöntem anlatılmış; ve kapalı bir mekanda, yansımış ışığa nicelik ve nitelik olarak katkıda bulunan renkli bir yüzeyin, ışık yeğinliği ile öteki renkli yüzeyler üzerinde yol açtığı renk dönmeleri arasında bir ilişki bulunduğu sonucuna ulaşılmıştır. Bölüm VI da, yansımış ışığa nicelik ve nitelik olarak katkıda bulunarak belli bir renk dönmesine neden olan renkli yüzeylerin, ışık yeğinlik oranları ile yol açtıkları renk dönmeleri arasındaki ilişkinin -değişimin- gösterilmesi amacına yönelik olarak "belli bir renk dönmesine neden olan yüzeylerin, yüzey büyüklük oranlarının saptanması" konusunda yapılan de neyler ve kullanılan hesap yöntemleri anlatılmıştır. Deneyler, boyutları arasında 1/1/1 ve 2/1/1 oranlarına yakın olan hacimlerde, ışık kaynağı olarak akkor lamba kullanılması durumu için gerçekleştirilmiştir. Bölüm VII de, Bölüm V te belirlenmiş ilişkinin doğrulanması amacına yönelik olarak, Bölüm VI da elde edilen sayısal değerlerden, yani, "belirle nen yüzey büyüklük oranlarından" yararlanılarak, belli bir renk dönmesine yol açan renkli yüzeylerin, ışık yeğinlik oranlarını hesaplama yöntem ve biçimleri anlatılmıştır. Bölüm VIII de, Bölüm VI ve VII de yapılan deney ve hesap sonuçlarından yararlanılarak, kapalı bir mekanda yer alan renkli bir yüzeyin, ışık yeğinlik oranı ile, öteki renkli yüzeyler üzerinde yol açtığı renk dönmeleri arasındaki ilişkinin değişimin gösterilmesi amacıyla hazırlanmış olan grafik ve çizelgelerin tanıtımı yapılmıştır. Bölüm IX da, Bölüm VII de hazırlanmış olan grafik ve çizelgeler aracılığı ile, "boyutları arasındaki oran, mimari hacimler için olağan sayılabilecek bir iç mekanda, ışık kaynağı olarak akkor lamba kullanılması vehacimde değişik renkli iki yüzeyin yer alması durumunda", yansımış ışık nedeniyle, renkli yüzeylerde ortaya çıkan tür ve doymuşluk sapmalarının sınırları irdelenmiş ve bu konuda genel bir değerlendirme yapılmıştır. Bölüm X da, kapalı bir hacimde, dolaysız ve yansımış ışığın oluşturdukları aydınlıkların, birbirlerine göre oranlarına bağlı olarak, iç yüzeylerdeki aydınlık ayrımlarının, yüzey renklerinde yol açtığı renksel değişimlerin (değer ve doymuşluk değişimlerinin) sınır durumları irdelenmiş tir. Bölüm XI de, bir iç mekanda, yansımış ışığın yol açtığı renk dönmesi değerleri, yüzeylerdeki aydınlık ayrımlarının iç mekan renk düzeninde neden olduğu renksel değişimler, ve genel renk düzenleme kuralları gözönüne alınarak;. bir iç mekan renk düzeni kurulurken dikkat edilmesi gereken kurallar,. renk düzeninin başarılı olmasını sağlayabilecek (iyi sonuç verebilecek) öneri niteliğinde, esnek kurallar, verilmiş olup, yapı içinde ışık ve renk konularının birbirinden soyutlanma dan, bir bütün olarak ele alınması gerektiği belirtilmiştir. EKLER bölümünde ise, yukarıda belirtilen konuların açıklanmasına yardımcı olan kuramsal bilgiler (renkölçüm yöntemleri, renk dizgeleri, gözlemci tür ayrım eşiğinin saptanması, görme alanı içinde yer alan karşıtlıklar ve karşıtlık düzenleri konuları), ön deneysel araştırmalar, bilgisayar programları, VI ve VII. bölümlerde anlatılan deney ve hesap sonuçları aracı lığı ile hazırlanmış olan grafik ve çizelgeler yer almaktadır.

Abstract:
Light and color are two of the elements making up the physical environment in building physics. Like all elements in the physical environment, these two also have to be considered together. This fact is clearly stated in the scientific definition of Color. According to this definition, "color", shortly, is subjectively an element of sensation and objectively light stimuli giving rise to this element of sensation. On the other hand, it is a well known fact that visual perception, vision, comes into effect through light; because people perceive objects -beings- and discriminate among them through lightness-darkness or color differences of various surfaces within the visual field. Particularly within buildings, light and color, forming a unity cause some specific changes in the perception of surfaces in the visual field. Light coming from light sources and falling on surfaces in an internal space, generally creates non-uniform illumination (large differences in illumination) on internal surfaces. As a normal result of these illumination differences on surfaces, there arises changes and deviations in the color components of internal surfaces (value and saturation changes), and some meanings and effects different from those expected in the color arrangement (composition) of internal spaces. Besides, reflected light which results from light coming from light sources and reflecting back from surfaces it falls on, together with interref lected light which consequently results from successive reflectionsof this reflected light between the internal surfaces, cause certain color changes (hue and saturation changes) in internal surfaces. That is, certain important changes appear in the color components of the visual field. Therefore in a closed volume, the light and color relationship should be considered as a whole and should be studied together. This study, by means of considering together the subjects of light and color within buildings, aims, "to examine systematically, the color changes experienced mutually by colors used on interfacing surfaces within buildings due to the interref lection of light, and the effect of illumination differences of internal surfaces on the color arrangement of internal spaces; and there of reaching comprehensive, applicable and general results, to bring clearity into a subject not handled in terms of Architectural discipline until now." This research, maintaining the above mentioned aim, consist of eleven chapters and an Appendum. In chapter I, the relevant specifications of light, object and eye are described as elements of visual perception as a whole. Chapter II includes such subjects as the components, quality and quantity of illumination caused by light in a closed space. In chapter III, the color effects on surface colors of light components causing illumination are studied, for cases when internal surfaces in an internal space are aohromatic and chromatic; and it is concluded that while direct light will not cause any color changes on surface colors, interreflected light will give rise to colorimetric shifts (color shifts) on surface colors when using light sources for normal illumination purposes in space.Chapter IV briefly introduces and evaluates the results of the hitherto done researches on the subject of color changes in surface colors resulting from interreflected light which is a component of light giving illumination in internal surfaces in a closed volume. This evaluation reaches the conclusion that the mentioned researches have not been able to come up with general results and that the subject should be handled again. In chapter V, the method used in this study for determining the quantity of interreflected light and a new method developed for determining the quality (color) of interreflected light are explained; and it is concluded that in a closed space there exists a relationship between the luminous intensity of light of a colored surface contributing to interreflected light both quantitatively and qualitatively and the color shifts this colored surface creates on other colored surfaces. Chapter VI, explains the experiments done and calculation methods used for "determining the surface size ratios of surfaces causing a specific color shift" for the purpose of indicating the relationship -change- between the luminous intensity ratios of chromatic surfaces causing a certain color shift by contributing both quantitatively and qualitatively to interreflected light and the amount of this color shift. The experiments have been done with volumes of dimensions close to ratios 1/1/1 and 2/1/1 and for cases when the light source used is an incandescent lamp. Chapter VII, aiming to verify the relationship determined in chapter V and using the numeric values i.e. "the surface size ratios derived" in chapter VI, explains the methods and ways of calculating the luminous intensity ratios of chromatic surfaces causing a certain colorimetric shift. In chapter VIII, the graphs and tables are presented, which are obtained by using the results of the experiments and calculations made in chapters VI and VII, and which are prepared to indicate the relation -change- between the luminous intensity ratio of a colored surface in a closed. Xlll. space and the colorimetric 'shifts caused by this colored surface on other colored surfaces. Chapter IX, through the use of the graphs and tables drawn in Chapter VIII, studies and makes a general evaluation of the limits of hue and saturation deviations appearing on colored surfaces due to interref lected light "in case when two different colored surfaces exist in the volume and an incandescent lamp is used as the light source in an internal space having dimensional ratios conforming to normal architectural volumes." Chapter X studies the limit conditions of color changes (value and saturation changes) appearing on surface colors due to illumination differences on internal surfaces, in relation with the correspondent ratios, of the illumination caused by direct and interref lected light in a closed volume. In Chapter XI, taking into consideration the color shift values caused by interref lected light in a closed space, the color changes in the color composition of an internal space resulting from the illumination differences on surfaces and the general laws of color arrangement;. rules which should be considered when forming a color arrangement in an internal space, and,. flexible rules suggested for achieving a successful color arrangement, are stated and the need of handling the subjects of light and color within buildings together as a whole is emphasized. The APPENDUM chapter includes theoretical information (colorimetric methods, color systems, determination of theobserver's hue differentiation threshold, the contrasts within the visual field and the contrast arrangements) aiding to explain the previously mentioned subjects, pre-experimental researches, computer programs and, graphs and tables, based on the results of the experiments and calculations explained in chapters VI and VII.