Aydınlatmada modelleme göstergesinin -gölgenin açıklık koyuluk derecesinin- belirlenmesine yönelik bir yaklaşım
An approach to the determination of modelling indicator -lightness darkness degree of shadow- in lighting
Yazar: SELCEN AKBAY ÇELİKMEZ
Danışman: PROF. DR. LEYLA ÖZTÜRK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Aydınlatma tasarım ölçütlerinden biri ışığın doğrultusal yapısı ve oluşan gölgelerin özellikleridir. Gölgelerin açıklık-koyuluk ve sertlik-yumuşaklık olmak üzere iki özelliği vardır. Işığın doğrultusal yapısı gölgelerin açıklık-koyuluğunu etkiler. Gölgeler, aydınlanan nesnenin yüzeyinde oluşan gölgeler ve bu nesnenin bir yüzeye düşen gölgesi olmak üzere iki açıdan incelenebilir. Hacim içindeki nesnelerin veya kişilerin detaylarının doğru ve rahat algılanabilmesi dolaysız ve yansışmış ışık arasındaki dengeye bağlıdır. 'Modelleme' kavramı dolaysız ve yansışmış ışık arasındaki denge olarak tanımlanmaktadır ve insan yüzündeki/nesne yüzeyindeki gölgelerin ne ölçüde aydınlandığı ile ilgilidir.
Bu çalışmanın amacı, modellemeye yönelik yapılmış çalışmaları incelemek, bilgisayar ortamında oluşturulan model hacimdeki farklı aydınlatma senaryolarında incelenen çalışmalarda önerilen modelleme göstergelerini hesaplayarak karşılaştırmak ve değerlendirmek, hacimdeki aydınlatma düzeninden bağımsız modelleme açısından yararlanılabilecek bir yaklaşım geliştirerek yeni bir modelleme göstergesi tanımlamak ve bu göstergeye ilişkin kabul edilebilir sınır değerleri belirlemektir. Söz konusu amaca yönelik çalışma üç aşamadan oluşmaktadır.
Çalışmanın ilk aşamasında, ışığın doğrultusal yapısı, gölge özellikleri ve modelleme konuları açıklanmıştır. Ardından modelleme göstergelerinde kullanılan terim ve formüller açıklanarak literatürde yer alan araştırmacıların konu ile ilgili yaklaşımları incelenmiştir.
Çalışmanın ikinci aşamasında, ilk aşamada incelenen modelleme göstergesi içeren yaklaşımların karşılaştırılabilmesi için gerçek bir deney hacminin bilgisayar ortamında bir modeli oluşturulmuştur. Model hacimde 33 farklı aydınlatma düzeni ve hacim yüksekliğinin/duvar yansıtma çarpanının değiştiği dört farklı koşul için toplam 132 farklı aydınlatma senaryosu oluşturulmuş, modelleme göstergesi hesaplamaları yapılmış, sonuçlar değerlendirilmiştir.
Çalışmanın son aşamasında ise, model hacimdeki tefrişe uygun olarak insan gözü yüksekliğindeki noktanın dikkate alındığı, bakış doğrultusundan bağımsız bir modelleme göstergesi (MG) tanımlanmıştır. Nesnenin yüzeye düşen gölgesi için de aynı yaklaşımın uygulanabilir olduğu saptanıp bu gösterge açıklık koyuluk göstergesi (AKG) olarak adlandırılmıştır. Model hacimde oluşturulmuş olan 132 aydınlatma senaryosu için modelleme göstergeleri; 33 aydınlatma senaryosu için açıklık koyuluk göstergeleri hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar ve model hacimden elde edilen görseller değerlendirilerek aygıt türüne göre MG ve AKG için kabul edilebilir sınır değerler belirlenmiştir.

Abstract:
One of the criteria for lighting design is the direction of light and the characteristics of the shadows. Shadows have two properties, lightness-darkness and hardness-softness. Direction of light affects the lightness-darkness of the shadows. Shadows can be examined in two respects: self-shadows and cast-shadows. The accurate and comfortable perception of the details of objects or persons in the place depends on the balance between direct and reflected light. The concept of 'modelling' is defined as the balance between direct and reflected light and concerned with illuminated shadows on person's face/object's surface.
The aim of this study is to examine the studies about the modelling, to compare and evaluate the modelling indicators proposed in the studies examined in different lighting scenes in the model room which is created by a computer programme, to define a new modelling indicator by developing an approach that can be used in terms of modelling which is independent luminaire combinations in room, and to determine the acceptable limit values for this indicator. The work for this purpose consists of three phases.
In the first phase of the work, the direction of light, shadow properties and modelling subjects are explained. Then the terms and formulas used in the modelling indicators are clarified and the approaches of the researchers in the literature are examined.
In the second phase of the study, a model of a real experimentation room was created in order to compare the approaches containing the modelling indicators examined in the first stage. A total of 33 different lighting conditions and 132 different lighting scenarios were created for the four different lighting conditions which change the model room height / wall reflection factor, and the modelling indicator calculations were made and the results were evaluated.
At the last stage of the study, a modelling indicator (MG) independent of the line of sight, which the height of the person eye is taken into consideration, is defined. It has been determined that the same approach can be applied to the cast-shadows and this indicator is called the lightness- darkness indicator (AKG). Modelling indicators for 132 lighting scenarios which created the model room; lightness-darkness indicators for 33 lighting scenarios were calculated. The obtained results and the obtained images from the model room were evaluated and the acceptable limit values for MG and AKG were determined according to the luminaire type.