Wat is licht? Algemene kennis

Het begrip licht is iets wat de mens in zekere maten kan begrijpen. Alleen wat is licht nu precies? Hoe ontstaat licht? Kan licht daadwerkelijk waargenomen worden waarvoor dient licht eigenlijk? Vragen die allen van belang zijn om meer grip te krijgen op de definitie en werking van licht in algemene zin, of het nu gaat om daglicht of kunstlicht.

Wat is daglicht?
Daglicht richt zich op het zichtbare spectrum (gedeelte) van het totaal aan zonnestraling wat de aarde bereikt. In basis heeft de aarde licht(straling) van de zon nodig, zonder het licht is leven voor mens en natuur bijna onmogelijk. Mede door de aan- en afwezigheid van daglicht leeft mens, dier en natuur in een cyclus van licht en duisternis, dit patroon is een belangrijke factor voor veel vormen van leven op aarde. Vanuit de energie van zonlicht is vele miljoenen jaren geleden het eerste leven op aarde tot stand gekomen.

Wat is kunstlicht?
Kunstlicht kan worden omschreven als een lichtbron die op een kunstmatige wijze wordt geactiveerd, in bijna alle gevallen vindt dit plaats door de mens en is het een door de mens gecreëerde bron van licht. Bij kunstmatig licht kan gedacht worden aan vuur, kaars, olielamp en elektrisch verlichting. Vandaag de dag refereert kunstlicht voornamelijk naar elektrische lichtbronnen die overal om ons heen te vinden zijn, de wereld kan eigenlijk niet meer zonder.

Licht, wat is het en waar bestaat het uit.

In basis bestaat licht uit elektromagnetische straling welke zich verplaatst in de vorm van golven. Wat licht uniek maakt is dat het zich opdeelt in twee groepen, zichtbaar en niet-zichtbaar licht. Een deel is waarneembaar voor het menselijk oog, een ander deel is niet waarneembaar maar in sommige gevallen wel voelbaar. Voorbeelden van niet-zichtbaar licht zijn infrarood en ultraviolet. Licht bestaat dus uit golven, waarbij de kleur licht gerelateerd kan worden aan een bepaalde golflengte. Deze golflengte heeft op haar beurt een unieke eigenschap in relatie tot de invloed op de mens. Voor de mens is het mogelijk om een deel van deze golven waar te nemen, hierdoor wordt het mogelijk om een kleur van een object te ervaren. Het exact waarnemen van kleuren en de materie hierachter wordt later nader besproken. Met betrekking op het volledige spectrum van licht van de zon is onderstaande figuur op te maken. Vanuit een heel korte golflengte (ultraviolet) volgt het zichtbare spectrum, hierna wordt de golflengte langer en wordt het licht beoordeeld als infrarood.

 

Ultraviolet (UV)
Voor licht zichtbaar wordt bevindt zich het spectrum ultraviolet-licht. Dit deel kent kortere golflengtes dan zichtbaar licht waardoor het niet waarneembaar is voor het menselijk oog. Ondanks de ‘onzichtbaarheid’ heeft het licht wel degelijk invloed. Het licht is intens en energierijk, hierdoor heeft het een impact op de mens en alle organismes op aarde. Ultraviolet licht stimuleert de aanmaak van vitamine D en bepaalde golflengtes dragen bij aan het bruin worden van de huid. Aandacht is wel noodzakelijk, een te grote hoeveelheid kan schadelijk zijn en leiden tot gevaarlijke situaties voor het menselijk lichaam.

Zichtbare spectrum (wit licht)
In de range wanneer lichtgolven het zichtbare spectrum van licht bereikt wordt licht waarneembaar, echter wordt dit gezien als ‘wit’ licht. Het ‘witte’ licht bestaat in basis echter uit een breed scala aan kleuren, in vakterm het kleurenspectrum genoemd. De zichtbaarheid van kleuren heeft een relatie tot het reflecteren van een kleur nadat het een oppervlak raakt. Een voorwerp wordt gezien als groen, het brein legt de koppeling vanuit de visuele waarnemen dat een object groen is. Dit vindt plaats doordat ‘wit’ licht bepaalde kleuren reflecteert en andere absorbeert. Om toch direct kleur te ervaren in het witte licht is het mogelijk dit te breken en de kleuren toonbaar te krijgen. Isaac Newton ontdekte dat hij wit zonlicht middels een prisma kon splitsen, de kleuren werden zichtbaar en vormde de basis voor het kleurenspectrum. Naast een prisma wordt licht ook zichtbaar in een regenboog, licht spreidt door kleine waterdruppels (mini spiegels) in de lucht en toont zo haar daadwerkelijke kleuren.

Infrarood (IR)
Na het zichtbare spectrum bevindt zich infrarood-licht. Dit deel kent langere golflengtes dan zichtbaar licht waardoor het niet waarneembaar is voor de mens. Net als ultraviolet heeft dit ‘onzichtbare’ licht wel effect op de mens. In veel gevallen wordt infrarood toegepast om inzicht te krijgen in warmte en koude, aan de hand van apparatuur. De mens straal zelf ook infraroodstalling uit en zodoende kan een hitte zoekende camera mensen vinden die bijvoorbeeld opgesloten zitten. Infrarood-licht is daarnaast een krachtige bron om warmte te creëren.

 

Functie van ‘wit’ licht

Wanneer wordt gekeken naar daglicht kent het een zeer belangrijke rol in de waarneming van vormen, structuren en kleuren. Gericht op kleur is daglicht een bron van licht die de kleur van een oppervlak voor 100% accuraat kan weergeven. Wanneer daglicht een oppervlak bereikt wordt een deel van de daadwerkelijke kleur van het oppervlak door het oog waargenomen, via het oog legt het brein een relatie tussen de binnenkomende kleurgolf/kleurgolven en combineert tot de waarneming die de men constateert. Het oog is dus de belangrijkste factor in het ervaren van kleur, de exacte werking wordt nader beschreven in een diepgang artikel.

Gericht op kleur echtheid word in vaktermen gesproken over de color rendering index (CRI) van een lichtbron. Daglicht kent een CRI van 100, dit houdt in dat daglicht het volledige spectrum aan kleuren waarneembaar maakt. Kunstmatige lichtbronnen kende in het verleden relatief vaak een lage CRI-waarde, hierdoor was het lastig tot soms onmogelijk om kleuren accuraat waar te nemen. In winkels en supermarkten wordt regelmatig gespeeld met de kleurweergave van verlichting, bepaalde kleuren laten fruit en groente voor het oog beter van kwaliteit lijken. Net als het kleurgebruik in een winkel bepaalde kledingstukken anders kan laten ogen dan wanneer je het buiten nogmaals bekijkt. In de tijd dat kunstlicht ontoereikend bleek wordt een kledingstuk vaak bij het raam gehouden om de kleur goed te bekijken.

Koppeling tot de praktijk

De toepassing van licht kent dus een belangrijke rol in het visueel waarnemen van de omgeving van de mens, zonder licht is het bij pure duisternis onmogelijk om iets waar te nemen. Naast het visuele aspect speelt licht een belangrijke rol in het reguleren en sturen van grote groepen organismes, planten, dieren en mensen. Een zonnebloem volgt de stand van de zon en dieren worden actief in het licht en passief in het donker, of juist net andersom. Op heel veel gebieden is zichtbaar wat voor effect de aan- en afwezigheid van licht heeft op het functioneren van de natuur.

Gericht op de mens speelt licht ook een belangrijke rol. Door de eeuwen heen is de mens en haar omgeving geëvolueerd onder de invloed van de aan- en afwezigheid van zonlicht. Overdag werd gewerkt, school gevolgd en gespeeld, in de avond vormde het kampvuur of de kaarsen het startpunt van een ontspanningsfase tot men naar bed ging in de duisternis van de nacht. Dit gegeven is in het heden eigenlijk niet meer voor te stellen, de afhankelijkheid van het dagelijks terugkerende licht. En juist dit stukje is zo ontzettend belangrijk; de mens heeft dagelijks voldoende en intens licht nodig om gezond, vitaal en synchroon te blijven. De cyclus van dag en nacht én de biologische blok van 24uur wordt immers sterk beïnvloed door licht. Daglicht kent hierin een vitale rol, het is intens en vol van kleur. Kunstlicht maakt het mogelijk om tijdens de duisternis licht te creëren en zodoende de natuurlijke cyclus van de dag te doorbreken, echter draagt het ook bij aan het ondermijnen van een evolutionaire ontwikkeling van de mens.

Meer informatie rond de impact van (dag)licht op de mens, relatie tot gezondheid en welzijn en koppeling tot kennis en kunde uit verleden en heden wordt in separate artikelen uitgewerkt. Onder aan deze pagina treft u gerelateerde kennisartikelen aan, het aantal artikelen wordt in de loop der tijd aangevuld en gespecificeerd als een levend geheel.

Diepgang

In navolging van het algemene verhaal over de bepaling wat licht inhoud en de rol die licht speelt is het mogelijk om verder de diepte in te gaan. Zoals aangegeven bestaat licht uit een elektromagnetische golf. Iedere vorm van licht (UV, wit licht en IR) kent een eigen frequentie/golflente wat wordt uitgedrukt in de eenheid nm (nanometer). Kijkend naar deze eenheid en de verhouding van de eenheid tot de (niet) zichtbare weergave van licht kan onderstaande schema opgemaakt worden:

Dutch Daylight - kleurenspectrum
De lengte van de elektromagnetische golf wordt uitgedrukt in een afstand, hierbij wordt de waarde nm (nanometer) veelvuldig gebruikt. Gericht op de lichtvormen UV, zichtbaar spectrum en IR kan de volgende verdeling opgemaakt worden:
010 – 380 nm         ultraviolet (UV)
380 – 750 nm         zichtbaar spectrum
750 – 1 mm             infrarood (IR)

Het zichtbare spectrum van licht bevindt zich in de range van 380nm tot 750nm. Binnen het zichtbare spectrum kent elke kleur een eigen bereik in golflengte, dit kan als volgt onderverdeeld worden:
380 – 450 nm         violet
450 – 475 nm         paars
475 – 495 nm         blauw
495 – 570 nm         groen
570 – 590 nm         geel
590 – 620 nm         oranje
620 – 750 nm         rood

Wat het zichtbare spectrum interessant maakt is de invloed die het heeft op de mens. Iedere kleur kent een eigen gevoel en emotie, daarnaast heeft elke kleur een impact en innerlijke reactie. De kleuren in de range van 380nm tot 495nm zijn activerende kleuren, de golflengte is kort, kleur is intens en het kent een grote mate van energie. Een heldere hemel en blauwe lucht maakt ons wakker, activeert het lichaam en zorgt ervoor dat we een periode aan de slag kunnen gaan. Wanneer we doorschuiven naar de range van 590nm tot 750nm kennen de kleuren een rustgevende functie. De golflengte is langer, kleur is zwakker en kent een mindere mate van energie. De zonsondergang, een kampvuur of kaarslicht zijn enkele voorbeelden van deze kleurrange. In veel gevallen kenmerkt dit licht zich als een rustgevende kleur, de mens kan zich beter ontspannen en wordt langzaam moe tot de nachtrust wordt opgezocht.

Licht aan zich is een interessant fenomeen, er ligt veel meer aan ten grondslag dan de meeste mensen weten en de mens op dit moment weet. Kleur, intensiteit, aan- en afwezigheid en wel/niet zichtbaar, allemaal zaken die een impact hebben op het leven op aarde. Daglicht biedt energie, maakt leven mogelijk en stimuleert natuur, dier en mens om dag in dag uit aan de slag te gaan.

Geschreven door: Merijn Bink
Illustraties: © Dutch Daylight Experience