Licht is onzichtbaar

Licht is onzichtbaar, alleen de reflecties zijn zichtbaar, maar wat hebben we aan deze kennis? Overdag is er meer dan genoeg licht, gratis, voor niets in onvoorstelbare hoeveelheden, als je het oppervlak van een raam neemt en je vergelijkt dat met het oppervlak van je pupil dan begrijp je dat er miljoenen keren meer licht door het raam komt dan je gebruikt!

Als het donker wordt is dat anders, de hoeveelheid licht is beperkt en kost energie dus als je rekening houdt met wat je ogen nodig hebben valt er nog ongelofelijk veel te winnen.

Voordat je aan z’n optimalisatie van de waarneming toekomt moet je begrijpen wat er allemaal meespeelt. De locatie van de lichtbron, het spectrum, de richting van het licht, de reflectie eigenschappen van de objecten en hun onderlinge contrasten en de locatie van de waarnemer.

Normaal kennen we maar enkele van deze vereisten, maar bij het rijden op een snelweg weten we vrij goed waar de lichtbron, waarnemer zich bevinden en wat die wil waarnemen.

De chauffeur wil vooral goed zien waar hij kan rijden, hij wil goed de weg overzien over voldoende afstand om op tijd te kunnen anticiperen, daarvoor zijn overal wegmarkeringen aangebracht.

Deze wegmarkering beschikt over een heel speciale eigenschap die onbekend is bij de meeste van ons, hij is retro-reflectief, hij reflecteert het licht precies terug in de richting waar het vandaan kwam, de lichtbron. Omdat de koplampen dicht bij de ogen van de chauffeur zitten kunnen deze de reflectie van de wegmarkering goed zien en is het contrast met de zwarte weg groot. Helaas is het bereik van de koplampen beperkt.

Ook het licht van de wegverlichting wordt precies terug gereflecteerd, maar daar heeft niemand iets aan, maar als we het licht beter zouden richten, meer vooruit, dan is de retroreflectie wel zichtbaar voor de chauffeur. Dit noemen we meestraal-verlichting ofwel Probeam.

Bij weinig licht zijn onze pupillen groter, daardoor zien we de contrasten minder scherp, om dit te compenseren moeten de contrasten s’nachts groter zijn dan 1:10 overdag is 1:3 voldoende. Door de kleine invalshoek bij Probeam ziet asfalt er zwarter uit en de retroreflectieve wegmarkering juist helderder, waardoor het contrast ruim.

Met Probeam is een veel groter afstand van de weg te overzien en blijft de voorruit vrij van direct licht van de wegverlichting waardoor de waarneming veel duidelijker is, vooral bij regen. Er zijn ook nadelen, het licht moet onder een kleine hoek goed gericht worden en het mag de tegenliggers niet verblinden. Gelukkig kan met een led spotarmatuur het licht heel goed gericht worden en tevens verblinding van de tegenliggers worden voorkomen.

De huidige armaturen zijn allemaal koffer-armaturen, een Probeam spot-armatuur lijkt meer op een simpele uitvoering van led autokoplamp met de vorm van een zaklantaarn. Het licht komt er in een smalle bundel uit en door de vorm van de afschermkap is de lichtbron niet zichtbaar voor tegenliggers. Doordat de contrasten met Probeam zoveel verbeteren kan men naar veel lagere lichtniveaus in de nacht en kan zo 75% energie bespaard worden.

Probeam is helaas alleen toepasbaar op snelwegen met verlichting in de middenberm en bij eenrichting verkeer, dus bij op- en afritten en verzorgingsplaatsen.

 

 

Uitgelicht

Bij het rijden is de waarneming de grootste informatiebron, waarschijnlijk meer dan 80%, de rest is geluid en de voertuigbeweging. Je zou verwachten dat de normgeving van de voertuig- en wegverlichting, de wegmarkkering en de verkeersborden op elkaar zijn afgestemd en de alle de waarneming als uitgangspunt nemen. Helaas was het in het verleden niet mogelijk de waarneming goed te kwantificeren. Jammer maar inmiddels zou dat wel kunnen, de studie van Rik Spieringhs toont dat aan.

Het zal niet eenvoudig zijn om al de normen op elkaar af te stemmen maar er valt veel te winnen op gebied van verkeersveiligheid, energieverbruik en lichtvervuiling. Het  grote voordeel van de van de waarneming op de weg is dat je weet waar de lichtbron, de (weg)informatie en de waarnemer zitten.  Ook de storingsbronnen zijn bekend; verblinding van de zon, en in het donker tegenliggers, wegverlichting en hinderlijke reflecties, verder is de voorruit een bron van strooilicht en dashboard reflecties waardoor de contrasten slechter zichtbaar worden.

Probeam wegverlichting kan de eerste afstemming zijn van de wegverlichting op de retroreflectieve wegmarkering. Spieringhs heeft met zijn databank van de reflectie eigenschappen van wegmarkeringen en asfalt (BRDF over 360°) de basis gelegd voor verder onderzoek.