OliNo

Duurzame Energie

S/P ratio

Geplaatst door Marcel van der Steen in Uitleg
Tags:
Geef een reactie

lli_bv-high-bay-industrial-led-fixt-48-pcs-cree_s_and_p_spectra_at_1m_distanceDit artikel legt uit wat de S/P ratio is. Ik kwam ermee in aanraking toen mij werd uitgelegd dat de standaard manier van meten bij licht afkomstig van straatlampen (gedurende de nacht) niet correct gebeurt! Deze bewering klopt, en men kan maar beter de lampen die gebruikt worden voor nachtverlichting, anders meten èn designen waardoor er meer efficiëntie, en daarmee besparing, te behalen valt.

Het plaatje van deze teaser behoort bij een buitenlamp en de S/P ratio gegeven biedt extra mogelijkheden voor deze lamp. Als je het plaatje niet begrijpt (en je bent nieuwsgierig), lees dan vooral door!

Update 28 oktober 2013: wil je meer weten over het voordeel te behalen met S/P ratio dan kijk ook naar dit artikel.

Staafjes en kegeltjes in het oog

Het menselijk oog maakt gebruik van o.a. staafjes en kegeltjes. De staafjes zijn anders dan de kegeljes, en kennen o.a. ook een andere gevoeligheid. De staafjes blijken gevoeliger dan de kegeltjes.

Enige kenmerken:

parameter Staafjes Kegeltjes
Plaats (ruw) In het netvlies (retina) van het oog Idem. Netvlies ligt achterin het oog, in de doorzichtige massa liggen de staafjes en kegeltjes.
Plaats (preciezer) Rondom de gele vlek, de rest van het netvlies. Hoofdzakelijk, en in grote getale, in de gele vlek (daar waar men de meeste details ziet).
Aantal 120 miljoen 6-7 miljoen
Optimaal lichtniveau (kwalitatief) Laag (nacht, maanlicht, schemer) Hoog (overdag)
Optimaal lichtniveau (kwantitatief) < 0.001 cd/m2 > 0.6 cd/m2
Gevoeligheid (kwalitatief) hoog, slecht voor kleuren, geen rood, minder details zichtbaar, diffuus licht laag (veel licht nodig), perfect voor kleuren, veel details zichtbaar, direct invallend licht
Gevoeligheid (kwantitiatief) 1700 lm/W 683 lm/W
Snelheid (kwalitiatief) snel langzamer (20 ms trager bij vergelijkbaar lichtniveau)
Overzicht oog rods_cones_eyeKlik op het plaatje voor een vergroting. Afkomstig van deze Engelstalige site. Dit plaatje geeft goed aan waar het netvlies en gele vlek (fovea) zich bevinden.
Staafjes en kegeltjes rods_conesEen tweetal kegeltjes te midden van een hele hoop staafjes.

De staafjes worden vooral bij laag omgevingslicht gebruikt; bij veel licht werken ze niet. Dus wanneer het gaat om het genereren van licht bij lage omgevingslichtniveaus (nacht, schemer, maanlicht) kan men maar beter optimaal gebruik maken van staafjes.

De ooggevoeligheidscurves

Zoals aangegeven is er een verschil tussen de staafjes en kegeltjes. De ooggevoeligheidscurves geven aan hoe gevoelig beiden zijn voor de verschillende kleuren (of golflengtes) van licht.

s_and_p_spectra

Gevoeligheidscurves van het menselijk oog

Duidelijk wordt dat de staafjes (scotopische lichtomstandigheid) gevoelig zijn voor blauw-groen licht en verder niet gevoelig zijn voor rood. Daarnaast is de gevoeligheid groter, namelijk maximaal 1700 lm/W en bij de kegeltjes (photopische lichtomstandigheden) is dat 683 lm/W.

Dus wanneer men verlichting maakt voor lage lichtomstandigheden (parkeergarages, nachtverlichting) dan is het het efficiënst om licht te genereren in het scotopische gevoeligheidsgebied. Wit licht in dit gebied wordt koudwit genoemd. Het is te vergelijken met maanlicht, dat is namelijk ook erg koudwit. Het menselijk oog is er in de evolutie geheel op aangepast!

Visueel nuttig licht

Neem een willekeurige lamp. Deze geeft licht met een bepaald spectrum (vermogensspectrum of ook wel kleurspectrum genoemd). En dit spectrum kan men nu wegen tegen de ooggevoeligheidscurves. Alle kleurspectrometers, die hun waardes afgeven in [lux], zijn gecalibreerd op de dag-ooggevoeligheidscurve. Dus de waarde die afgegeven wordt  is eigenlijk alleen geldig wanneer dit licht opgevangen wordt door de kegeltjes, en die werken alleen goed bij een voldoende hoeveelheid omgevingslicht.

Voor lage niveaus van omgevingslicht moet men het spectrum van het licht van de lamp wegen tegen de scotopische ooggevoeligheidscurve, of wellicht een combinatie van beiden (en dit laatste wordt dan een mesopisch lichtniveau genoemd, waarbij zowel de staafjes alsook de kegelties werkzaam zijn)!

Een publicatie die hierop ingaat is afkomstig van ASSIST. Deze werkt met een bepaald stappenplan om te komen tot een vergelijk tussen lampen onderling. Een voorbeeld van vergelijking: er worden al natriumlampen gebruikt voor nachtverlichting, met licht van een een bepaald lichtspectrum, en dit licht is erg geel. Wanneer nu een andere lamp met meer blauw licht wordt gebruikt (betere match met de staafjes), dan is daarvan minder licht nodig (in termen van photopische/daglicht-niveau’s). Zie hier een summiere uitwerking van het stappenplan.

1. In deze publicatie word begonnen met het noemen van aanbevolen verlichtingsniveauwaardes op verschillende types openbare wegen (minimale verlichtingssterktewaardes in lux). Men kiest een bepaald gewenst niveau van verlichtingssterkte om mee te beginnen.

2. Deze verlichtingssterkte in lux wordt omgerekend naar een luminantie in Cd/m2, wat een helderheid aangeeft. Dit is ook wat het menselijk oog ziet, helderheid. Dus een invallende hoeveelheid lichtenergie per m2 (lux) wordt dan omgerekend naar luminantie (door gebruik te maken van een ingeschatte reflectiefactor). Omdat de oorspronkelijke lux minimumwaardes waardes zijn die men ooit bepaald heeft met meetaparatuur die gecalibreerd is op de photopische ooggevoeligheidscurve, spreekt men bij deze omgerekende luminantie ook over photopische luminantie.

3. Eenmaal de berekende benodigde (photopische) luminantiewaarde bekend is, weet men dus in welk gebied men zich bevindt (scotopisch (<0.001 Cd/m2) of meopisch, of photopisch (>0.6 Cd.m2). Als men zich bevindt in ofwel scotopisch of mesopisch niveau, dan dient (een deel van) de hogere gevoeligheid van het menselijk oog meengenomen te worden.

3a. Hiertoe is een tabel opgenomen die in de eerste rij de gewenste photopische gevoeligheid laat zien. Nu moet men nog de S/P ratiowaarde weten van het licht van de gekozen lamp. Stel we hadden een hogedruk natriumlamp (high pressure sodium), die blijkt een S/P ratio te hebben van 0.63. Dat wil zeggen dat er zo weinig groenblauw inzit en zoveel rood dat de staafjes alleen er minder uit zouden halen dan de kegeltjes. De tabel geeft dan de bijbehorende ge-unificeerde luminantie (“unified” luminance).

3b. Zou ik nu een lamp nemen met een hogere S/P ratio, dan gebruik ik dezelfde tabel en vind deze eerder gevonden “unified” luminance bij een lagere photopische luminantie. En dat is nu de “winst”. Bij een lamp met een lichtspectrum dat een hoge S/P ratio oplevert, heb ik zo minder photopische luminantie nodig om te komen tot eenzelfde “unified” luminance!

3c. Deze nieuwe, lagere photopische luminantie, kan teruggrekend worden naar de bijbehorende lux waarde (weer gebruik makende van een aangenomen reflectiefactor) en dan zal men zien dat er minder aan lux nodig is!

De relatie van visueel nuttig licht is dus als volgt te leggen: bij lage omgevingslichtniveaus kan een hoge S/P ratio leiden tot betere uitnutting van de scotopische of mesopische ooggevoeligheidscurve en kan men dus met lagere verlichtingssterkteniveau’s uit!

Men heeft dus wel de S/P ratio nodig als waarde.

De S/P ratio en de bepaling ervan

De lampen door OliNo gemeten krijgen de S/P ratio als parameter erbij. De volgende grafiek wordt gegeven als voorbeeld.

philips_halogeen_35w_gu10_s_and_p_spectra_at_1m_distance

Het vermogensspectrum, de gevoeligheidscurves en de resulterende nacht – en dagspectra (laatste op 1 m afstand).

Als eerste in blauw het vermogensspectrum van het licht van deze lamp. Deze staat niet afgebeeld op een y-as; het is in deze grafiek een relatieve meting.

Daarna in streepjeslijn zwart de nacht-ooggevoeligheidscurve (scotopisch). In streepjeslijn rood de dag-ooggevoeligheidscurve (photopisch). Beide staan afgebeeld op de linker y-as.

De zwarte lijn is het nachtspectrum (scotopisch) wat resulteert wanneer het vermogensspectrum wordt gewogen tegen de nacht-ooggevoeligheidscurve.

De rode lijn is het dagspectrum (photopisch) wat resulteert wanneer het vermogensspectrum wordt gewogen tegen de daggevoeligheidscurve.

Het oppervlak onder het scotopische spectrum, gedeeld door het oppervlak onder het photopisch spectrum, levert de S/P ratio op. Deze is voor de voorbeeldlamp dus 1.25.

De voorbeeldlamp genomen is een halogeenlamp. Deze heeft veel rood en steeds minder blauw. Omdat de gevoeligheid van de staafjes flink hoger is dan de kegeltjes, komt de S/P ratio toch nog hoger dan 1 uit. Het moge duidelijk zijn dat lampen met meer koudwit licht, dus meer blauw bevatten, een hogere S/P ratio zullen hebben en dus beter inzetbaar zijn voor verlichting op lage omgevingsverlichtingsniveaus. Zie NU ook het allereerste plaatje en je zult het begrijpen!

De toepassing van de S/P ratio

We kunnen nuttig gebruik maken van de S/P ratio wanneer we een lamp hebben die gebruikt wordt in lage omgevingslichtniveaus. Lampen voor straatverlichting is hiervan een goed voorbeeld. Want wanneer we een lamp hebben met een grote S/P ratio dan kunnen we de verhoogde gevoeligheid van de staafjes in ons voordeel laten werken, omdat we namelijk minder licht nodig hebben dan dat gemeten zou worden met een op daggevoeligheid gecalibreerde luxmeter. Het stappenplan van ASSIST biedt een mogelijkheid om dit inzichtelijk te maken, maar het kan toch directer en makkelijker.

Bepaal de gewenste verlichtingssterkte en luminantie

Wat we nodig hebben is een specificatie van welke verlichtingssterkte nodig is. Dit moet worden gehaald uit normen, of aanbevelingen, en altijd gerelateerd naar de applicatie waarin de lamp gebruikt wordt.

Voorbeeld: Ik grijp weer even terug naar de publicatie van ASSIST, waar een tabel instaat met minimale verlichtingsniveaus voor straatverlichting. Gaan we even uit van een lokale straat, met weinig voetgangersverkeer, en een gemiddelde reflectie van 10 % van het oppervlakte van het voetpad, dan komt uit tabel 1 een aanbevolen minimale waarde van 3 lux als verlichtingssterkte die op het pad moet vallen. Bij een reflectie van 10 % en een diffuse reflectie (over π sr-1) van het licht door het pad is dit om te rekenen naar een luminantie, en wel als volgt:

Welnu, deze luminantie is de photopische luminantie, dus gemeten tegen de dag-ooggevoeligheidscurve, omdat we vertrokken van een aanbevolen verlichtingssterkte die ook in het photopische gebied gedefinieerd was, dus geldend bij voldoende omgevingslicht.

Evalueer de luminantie en bepaal de ge-unificeerde luminantie

Wanneer de gewenste luminantie valt in het scotopische (< 0.001 Cd/m2) ofwel in het mesopische gebied (> 0.001 Cd/m2 en < 0.6 Cd/m2) dan is het nuttig om de zojuist gevonden luminantie om te rekenen in een ge-unificeerde luminantie. Daarvoor is de S/P ratio nodig van de lamp. Noot: bij verlichtingsniveaus hoger dan 0.6 Cd/m2 bevinden we ons in het photopische gebied waarbij de S/P ratio geen voordeel meer biedt en dus waarbij de ge-unificeerde luminantie gelijk is aan de photopische.

We vertrekken dus van een photopische luminantie en de S/P factor van de gekozen lamp, en berekenen daarmee de ge-unificeerde luminantie. Dit is te zien als de werkelijke ervaren luminantie (helderheid) door het menselijk oog. De berekening gaat als volgt:

waar:

P is the photopische luminantie en

S is de sotopische luminantie,

deze laatste is te berekenen met de S/P ratio:

Wanneer de S/P ratio > 1 is, dan zal uit deze berekening een Lunified volgen die groter is dan de P. Dit klopt ook wel, we bevinden ons in een scotopisch of mesopisch lichtniveau en eigenlijk is daar de ervaren helderheid of luminantie groter dan dat een photopische meting doet geloven.

Stel de ge-unificeerde luminantie gelijk aan de gewenste

W hebben dus een Lunified berekend, en in het geval dat de S/P ratio > 1 is, dan zal deze Lunified groter zijn dan P. Dus eigenlijk hebben we meer luminantie (helderheid) dan noodzakelijk, en dus kunnen we ook met minder toe! En hier zit een eventuele besparing in de aansturing en verbruik van de lamp. Want het gaat tenslotte om de ervaren luminantie, en dus moeten we uitgaan van de ge-unificeerde.

Dus door Lunified gelijk te stellen aan P (de aanbevelingswaarde oftewel de gewenste waarde), zouden we terug moeten redeneren/berekenen wat dit dan voor de waarde P zou betekenen, en van daaruit weer terugrekenen wat dit aan verlichtingssterkte in lux zou betekenen.

Gebruik de ASSIST tabel voor de bepaling van P en Ev, via de S/P en Lunified

Nu komt de ASSIST tabel nr 3 in de genoemde publicatie van pas. Omdat de formule om Lunified te bereken niet eenvoudig om te bouwen is tot het berekenen van P uit Lunified, raad ik aan om de tabel te gebruiken die ASSIST al heeft gemaakt, met vele berekende waardes erin.

Voorbeeld: ik heb een lamp met S/P ratio van 2.05, en een gewenste P van 0.1 Cd/m2. Uit de tabel lees ik af dat bij deze twee inputs een Lunified geldt van 0.1568 Cd/m2 (dit had ik ook kunnen berekenen uit de eerder gegeven formule voor Lunified). En omdat ik maar 0.1 nodig heb, ga ik over de rij van mijn lamp met de S/P ratio van 2.05 naar links totdat de Lunified gelijk is aan 0.1, en lees daarboven af hoeveel P daarbij hoort.

spratio_use_table

Een gedeelte van tabel 3 uit de ASSIST publicatie, en de manier om te komen tot de werkelijk benodigde P.

De linkerkolom laat de S/P ratio’s zien, en de 1e horizontale rij laat de P waardes zien. Je ziet dat er 40 % reductie gehaald wordt! Er is maar 0.06 Cd/m2aan P nodig om een Lunified gelijk is aan 0.1 Cd/m2 te hebben, wanneer we een lamp gebruiken met licht dat een S/P ratio heeft van 2.05 en bij de genoemde lage verlichtingsniveaus!

Welnu, uit deze 0.06 Cd/m2 aan P kan weer de verlichtingssterkte Ev berekend worden, die dus ook lager uitvalt.

Mate van besparing

De mate van besparing hangt af van:

De S/P ratio. Hoe hoger dit getal hoe hoger de mogelijke mate van besparing doordat men meer gebruik kan maken van de hogere gevoeligheid van de staafjes. Uit het spectrum van de lamp is de S/P ratio te berekenen.

Het gewenste omgevingsverlichtingsniveau. Hoe lager dit is (dus hoe meer naar het scotopische lichtniveau) des te meer de staafjes werkzaam zijn en dus des te meer gebruik gemaakt kan worden van de hogere gevoeligheid ervan.

Let op het effect van dimmen

Het is belangrijk bewust te zijn van de effecten van dimmen van lampen. Als straatlantaarns gedimd worden, dan bepaalt de methode van dimmen of de kleurtemperatuur varieert als gevolg van het dimmen of niet.

Wanneer het dimmen gebeurt door de amplitude direct te variëren, dan heeft dit invloed op de kleurtemperatuur. En dus ook op het spectrum en daarmee ook op de S/P ratio.

Wanneer de methode van dimmen is het pulsbreedtemoduleren van de stroom, dan heeft dit geen invloed op de kleurtemperatuur van het licht van de lamp en blijft de S/P ratio wat deze is.

Overgens kan het effect van dimmen op de S/P factor gewoon gemeten worden.

16 Reacties to “S/P ratio”

  1. Wim Says:

    Mijn ervaring met buitenverlichting ‘s nachts is dat met name gewone TL-buizen (die tegen het koudwit aanzitten) minder goed zichtbare lichtvlekken op de weg geven dan natrium-lampen…… Het lijkt mij dus niet dat tl-buizen de natriumlampen kunnen vervangen! Natriumlampen verlichten de weg beter dan koudwitte tl-buizen…..

  2. Marcel van der Steen Says:

    @ Wim,
    De truc van de S/P ratio werkt alleen wanneer er lage omgevingslictniveau’s zijn. Het kan zijn dat er in de door jou genoemde situatie hoge lichtniveau’s zijn. Dan gaat de winst door gebruik van de extra gevoeligheid van de staafjes niet op.
    Daarnaast is het zo dat er veel verschillende TLs zijn, met meer of minder koudwit licht. Hoe kouder (6500 K ipv 3000 K) des te beter (vermits het niveau maar laag genoeg is).
    Daarnaast nog even het volgende: wanneer je uit een goed verlichte situatie komt, dan hebben de ogen tot een half uur nodig om te accomoderen aan een algemeen laag lichtniveau. Dus maximaal een half uur voordat gebruik gemaakt kan worden van de extra gevoeligheid van de staafjes. Als je in je auto veel licht aanhebt dan helpt dat ook niet. Of, wanneer je juist uit een goed verlichte garage komt, dan is er weer extra tijd nodig om de staafjes te activeren.
    Al met al moet er toch wel waarheid in dit S/P ratio verhaal zitten, want uit de evolute zijn we natuurlijk zo gevormd dat we optimaal gebruik maken van het maanlicht.

  3. Jan Maarten Fernig Says:

    @ Marcel, Dus een te sterk maanlicht verblindt als het ware onze staafjes?

  4. mvdsteen Says:

    @ Jan Maarten, het is maar de vraag of een sterk maanlicht je staafjes verblindt, ligt eraan wat je bedoeld.

    Bij direct in het maanlicht kijken:
    Als je direct in het maanlicht kijkt, dan kijk je met je gele vlek, en daar zitten erg weinig staafjes. Dus dan verblind je ze ook niet.

    Verder zal het maanlicht ook niet je kegeltjes op je blinde vlek verblinden, want de verlichtingssterkte van maanlicht op aarde is slechts 0.25 lux. Dit is maar een kleine hoeveelheid licht die op het netvlies valt.

    Wat wel kan wanneer je er nog steeds direct in het maanlicht kijkt, is dat je hinder ondervindt van glare. Dit wordt ervaren wanneer je een helder punt heb in een heel donkere omgeving. Dit is het geval met de maan in een pikzwarte hemel. Er is veel contrast en dat zorgt dan voor een mate van overspraak. Er is een formule om dat uit te rekenen (die van Schmidt-Clausen and Bindels) en die geeft een waarde op een negen puntsschaal van “net waarneembaar” (= waarde 9) tot “ondraaglijk” (waarde 1).

    Bij niet direct in het maanlicht kijkende, maar de maan beschijnt een ander gedeelte van het netvlies:

    Dan geldt dat het maanlicht wel de staafjes belicht, daar het een ander deel dan de gele vlek van het netvlies belicht (en overal zitten veel staafjes, behalve in de gele en de blinde vlek).
    Om te weten of het licht van de maan dan verblindend werkt, moeten we berekenen wat de Luminantie is van het maanlicht. We weten de verlichtingssterkte, namelijk 0.25 lux (=lumen/m^2). Deze moet worden omgerekend in luminantie. We moeten daarvoor delen door de ruimtehoek die de maan inneemt. Deze ruimtehoek is de oppervlakte van de maan (als circelschijf zoals wij hem zien, dus pi*straal^2) gedeeld door de afstand maan-aarde in het kwadraad. Met de D=3476 km en R = 384.000 km, volgt voor de ruimtehoek omega: 6.4E-5 [sr]. Dus de Luminantie is dan E/omega = 0.25 / 6.4E-5 = 3884 Cd/m^2. Dit verblindt behoorlijk de staafjes verwacht ik.

  5. Jan Maarten Fernig Says:

    @ Marcel, Dank voor je uitvoerige uitleg. Ik bedoelde eigenlijk kunstlicht met een kleurtemperatuur van maanlicht. En ik begrijp uit jouw uitleg dat dat inderdaad de staafjes verblindt vanaf te grote luminantie en dat de luminantie waar die verblinding begint vrij laag al is.

    Dat je ogen vanuit een goed verlichte omgeving komend tot een half uur nodig hebben om aan een algemeen laag lichtniveau te wennen, dat gooit veel roet in het eten lijkt mij. Om die reden kan de openbare verlichting niet op een algemeen laag niveau ingesteld worden in woonwijken, maar mischien nog wel op wegen buiten bewoonde gebieden?

  6. Rob M. Says:

    Heel toevallig werk ik in deze sector. Mijn ervaring is dat dit alleen werkt op fietspaden en voetpaden waar je geen tegenliggers hebt met lampen feller dan een fiets lamp. Dan zie je hoe een lichtmast die er gebruik van maakt werkt.

    Als je met de auto er in rijd is het licht van je eigen koplampen op de weg al genoeg om het effect om zeep te helpen. Dus op doorgaande wegen, nee. Of iedereen moet met stadslicht gaan rijden bijvoorbeeld (of een heel simpel led-lampje). Toen ik de verlichting uitzette van mijn eigen auto op deze plek, duurde het maar enkele minuten tot je het effect begon te merken.

    één van de reden tot in het leven roepen van deze factor is dat de OV dan al snel te fel berekend wordt. Die is het gevolg van de bestaande richtlijnen die hier niet mee om kunnen gaan. Deze schrijven een minimale luminantie voor, welke met S/P geoptimaliseerde armaturen enorm fel overkomt.

    Om een dergelijk project te verwijs ik je graag door naar: http://maps.google.nl/maps/ms?source=embed&hl=nl&geocode=&ie=UTF8&near=Nijverdal&split=1&msa=0&msid=107002594870648972480.000467be1f1a5b5fa88cf&t=h&ll=52.603048,5.712891&spn=4.210615,9.129639&z=7
    (met excuses voor de lange link)

    Ga kijken en zie wat er gebeurt!

  7. Marcel van der Steen Says:

    Hoi Rob,

    Interessante ervaringen die je hebt.
    Dus de Openbare Verlichting is vaak te fel om van de SP ratio nuttig gebruik te maken als ik je goed begrijp. En nu zouden er dan plekken zijn waarbij de openbare verlichting kwa lichtoutput aangepast is zodanig dat wij mensen met vrucht gebruik kunnen maken van het nut van de SP ratio?
    In het voorbeeld dat ik heb beschreven is uitgegaan van een openbare straat met weinig voetgangersverkeer. Dus is er ook maar een lage eis mbt verlichtingssterkte (3 lux). Ga je uit van een expressway, dan is de eis 10-12 lux, en dat is 3x tot 4x zo hoog. De luminantie is dan geen 0.1 Cd/m2 maar 0.3 – 0.4 Cd/m2. Dit is nog steeds in het mesopische gebied (tot 0.6 Cd/m2) zij het dat er van nuttig gebruik van SP ratio zeker minder sprake is. Het ontbreekt mij aan praktijkervaring, en ben blij met je toevoeging.
    Denk je dat er in de (nabije) toekomst nog gebruik gemaakt gaat worden van deze S/P ratio?

  8. Rob M. Says:

    Dag Marcel,

    Waarschijnlijk zal er wel meer gebruik van gemaakt gaan worden. Maar de omgeving laat dit nog niet in alle gevallen toe. De fabrikant waar deze factor van origine vandaan komt is bezig met een portofolio waar ook de overgang in meegenomen wordt. Het probleem van te fel zit vooral er in dat gemeentes/provincies/rijkswaterstaat niet durven onder die NPR en PKVW te verlichten. Dus het licht komt dan al snel erg fel over. Daardoor zie je ook meer, maar mijn ervaring/mening is dat het ook met wat minder kan.

    Zodra die S/P ratio meegenomen wordt, is het makkelijker om een juiste luminantie om te rekenen naar aanleiding van het gebruikte licht. Zodoende dat het (na een kleine gewenningsperiode) als normaal over kan komen. Alleen die overgang en andere “normale” lichtbronnen nekken eigenlijk de efficëntie van deze lichtbron.

    Ik hoop dat het zo een beetje duidelijk is. Het voordeel hiervan is juist dat de gele vlek nog gebruikt kan worden, en je daardoor een snellere herkenning hebt van bepaalde objecten. Met conventioneel (SOX b.v.) zie je alleen geel – zwart, en nog net rond het niveau dat je kegeltjes werken, maar met een redelijk hoge luminantie omdat deze kromme zich niet in het gevoeligste deel van de oogkromme bevind. Overigens zijn er in deze verlichting rode leds toegevoegd om nog iets van kleur onderscheid te kunnen maken. Het nieuwste model bevat ook blauwe leds en kan zeer interessant worden. Een CRI van 75, maar toch zodanig samen gesteld dat deze veel gebruik maakt van de S/P factor. Uiteraard is deze minder goed dan de volledig groene variant, maar daar zullen dan keuzes moeten vallen.

    Het voordeel zit hem vooral in het opgenomen vermogen. Met een 10 – 12 watt kun je iets al voldoende kunt verlichten waar je normaal 36 watt PLL zou plaatsen door o.a. de S/P-factor. Daarbij “schijnt” het beter te zijn voor de flora en fauna, maar er zijn nog geen uitgebreide onderzoeken geweest die deze bewering ondersteunen.

    Het is nog redelijk nieuw, maar de ervaringen zijn bijna allemaal positief. Feit blijft dat het nog maar beperkt toepasbaar is, juist door die S/P factor en alles wat er bij komt kijken.

  9. Lichtbron Says:

    Een aardige discussie die ook nog enigszins onderbouwd zou zijn (?) De NPR norm geeft, voor verblijfsgebieden, minimale verlichtingssterktes (LUX) aan en geen minimale lichtsterktes (Cd/m2) die voor snelwegen en onsluitingswegen worden gebruikt. Daar is een reden voor. In veblijfsgebieden willen we mensen zien en herkennen. Mogelijk zelfs zien wat voor kleur jas, jurk, tas een naderende persoon (aan) heeft. We willen dus zeker ook kleurherkenning. Om nu via een omweg (S/P factor) te ‘berekenen’ dat je met minder licht voldoende ziet is wel erg kort door de bocht en mogelijk zelfs levensgevaarlijk. Zo dienen we, met een steeds verder verschrijzende bevolking, ernstig rekening te houden met onze ouderen. Oudere mensen hebben meer licht nodiig om hetzelfde te zien als jongeren. Kunnen “Ouderen”(lees 40+) straks de straat niet meer veilig op ?
    Wat doen we bijvoorbeeld als, door tegenliggers met felle koplampen, onze pupillen vernauwen en we vervolgems in een zwart (of moet ik zeggen groen ?) gat terecht komen. Geen nood, na een minuut of 10 a 20 zijn je ogen voldoende geadapteerd om “alles” weer goed (geldt niet voor 40+)te zien in het ‘heldere’ schijnsel van de treurige en sombere groene/blauwe verlichting.
    Het zal duidelijk zijn, ik voel me het veiligst in een straat met witte verlichting en die kan met LED tegenwoordig ook heel zuinig zijn

  10. Rob M. Says:

    Beste Lichtbron,

    Wat je daar aanhaalt is precies wat ik aangeef, Op het ouder worden na. Hier wordt “beweert” dat ouderen zelfs meer profijt hebben van het Mesopisch zien, een feitelijke onderbouwing is hier niet voor, maar wordt onderzocht door meerdere instanties. Morgen is er (heel toevallig) een startoverleg om de normen te gaan herzien met dit als basis. Dit gaat echter nog wel even duren voordat het gemeengoed is en uiteraard goedgekeurd is.

    Alleen maak je in mijn optiek een denkfout met dat LED in de OV erg zuinig kan zijn. Hier komt (helaas) meer bij kijken dan alleen zuinigheid. Ja, er zijn al oplossingen en nee, deze zijn nog niet interessant. De groene verlichting daarintegen wel, maar is maar zeer beperkt inzetbaar zoals ik al aangaf.

    Beheer technisch (en daaronder, TCO-technisch) is led verlichting er bijna, maar nog niet helemaal. Ik maak me vooral zorgen om de driver daar waar fabrikanten regelmatig over zwijgen. Als ik scherpe vragen stel worden ze afgewent met: “wij hebben alle componenten overgedimensioneerd, dus die 60.000 uur zal het zeker halen” beetje kort door de bocht, maar het zijn wel altijd van die politiek correcte antwoorden.

    De besparing is Nihil t.o.v. een PLL lamp. Philips heeft kortgeleden een PLL uitgebracht met een levensduur van 48.000 uur. Weg voordeel led, want de vervanging (groepsremplace) wordt wel meegenomen in het zogenaamde “TCO-Voordeel”. Je kunt veel beter nog gaan dimmen (dynamisch / statisch) dan voor led gaan want deze besparing verdient zich wel terug binnen 5 tot 10 jaar.

    Feit blijft dat Normen achter technieken aanhobbelen. En of die techniek de juiste is zal ervaring moeten leren. Is de ervaring goed, dan zal de NPR en PKVW aangepast worden. Om ervaring op de doen zul je lef moeten hebben en dus moeten proberen. Schiet niet meteen alles af, maar plaats alles wel in het juiste licht. Sox met daarlangs de Groene verlichting gaat dus niet werken!

    (overigens, gericht licht waar led erg voor geschikt is maakt het juist onveilig omdat tussen 2 masten in iemands gezicht niet verlicht is, waar de weg een hoge gelijkmatigheid haalt. Ook is deze tegelijktijdig erg verblindend waar oudere mensen dus absoluut niet tegen kunnen. Kortom: de witte led is nog niet heilig)

    Ga je kijken naar vervuilende materialen (duurzaam!!) dan wint de led wel. Want in PLL zit nog kwikdamp. De HPLN lamp wordt al niet meer gefabriceerd vanwege een verbod op kwikhoudende lampen vanaf een bepaald niveau per lamp. (en er zijn nog een aantal gemeentes die er nog genoeg hebben staan!)

    En dan nog de cosinus phi, daar wil ik al helemaal niet over beginnen. Deze wordt vrijwel altijd verzwegen, maar wij mogen hem wel betalen aan de netbeheerder. Allemaal verliezen in de bekabeling.

    Dus wij zijn bezig de slechtste laag (inefficente armaturen en lampen) te vervangen door PLL Dim (na 11 uur terug naar 60% van het licht en niet meer opschakelen). Daar worden besparingen gerealiseerd van 40 tot 60 % per opervlakte weg. (masten kunnen verder uit elkaar bijvoorbeeld, ook een besparing, maar wel een betere gelijkmatigheid).

    Zo een heel betoog, ik ben benieuwd hoe jij er over denkt.

    Groet,
    Rob

  11. mvdsteen Says:

    @ Rob,
    even een vraag over de levensduur van de drivers. Als de led-fabrikanten/leveranciers zeggen dat zij de componenten overgedimensioneerd hebben, dan stel je dat dat niet genoeg is. Ik begrijp dat wel.
    Echter wanneer Philips stelt dat ze een lamp hebben die 48.000 uur meegaat, wat hebben zij dan aan bewijsmateriaal overlegt waardoor jij wel overtuigd bent geraakt? Ik ben gewoon nieuwsgierig.
    Bedankt alvast.

  12. Rob M. Says:

    Zo, daar leg een scherp vergelijk!

    Bewijsmateriaal heb ik inderdaad gezien. Deze lampen zijn namelijk uitgebreid getest en daarna op de markt gebracht. Ze bestaan al langer, maar waren nog niet goed beschikbaar. Inmiddels zijn er al een aantal gemeneenten overgestapt op deze lamp, met goede ervaring.

    Het verschil is alleen de garantie op die lamp langer is, dan die op een led-armatuur. Dat getuigt in mijn optiek van meer vertrouwen. De huidige PLL gaat een 16.000 uur mee, en de nieuwe lamp is niet zoveel duurder. Bij een ca. 30.000 uur verdient de meerinvestering zich al terug (er hoeft niemand een tweede keer ter rijden + kosten lamp) dus vandaar dat ik overgeschakeld ben.

    Waarom ik geen vertrouwen heb ik led-drivers is dat er (vaak) componenten inzitten die leeglopen of maar 16.000 uur mee kunnen. Dus wat is dan je winst? Waarschijnlijk halen ze die 50.000 uur ook wel maar niemand durft dat de garanderen. (en er zijn al meerdere gevallen van uitval bekend door de driver)

  13. Lichtbron Says:

    Beste lezers,

    Ik zie in dit forum dat er wordt getwijfeld aan de geschiktheid van (witte) LED’s in de openbare verlichting. Recent werd echter het 1000-ste Stela Ledverlichtingsarmatuur van Indal/Industria in Assen geinstalleerd. (In Europa werden reeds 10.000 geleverd) De gemeente bespaart hiermee veel energie, veel onderhoudskosten en behaalt eenvoudig de CO2 oelstellingen.
    Led-verlichting KAN namelijk heel zuinig zijn. De 14-Led stela van Industria vervangt een PLL36W lichtbron (vermogen incl. EVSA 37Watt) en verbruikt slechts 22Watt (inclusief driver) Dus 38% energiebesparing.
    De armaturen stralen een natuurlijk, helder wit licht uit, die een hoge mate van kleurherkenning garanderen.

    Bovendien bestaat er een garantieregeling die de levensduur van 20 jaar garandeert. Daar kan geen andere lichtbron tegenop.

    Succes met het in de gaten houden met energiebesparende lichtoplossingen.

    Lichtbron

  14. Sjors van de Zanden Says:

    Beste mensen,

    Ik ben (ook) nog vrij sceptisch t.a.v. LED verlichting.

    @ Lichtbron, ik heb inderdaad projecten met Stela’s gezien, echter vraag een LED OVL leverancier niet naar de semi cilindrische waarde (zogenaamde S klassen). Geen enkel armatuur kan dan opboksen tegen de conventionele lichtbronnen (lees PLL-Xtra of PLL-LL). Het voordeel van deze conventionele lichtbronnen is dat je vaak 1 op 1 kunt uitwisselen en electronisch bedreven gedimd een grotere besparing oplevert terwijl de sociale veiligheid (lees gezichtsherkenning) overeind blijft.

    Ga je installatie, welke is ontworpen met gezichtsherkenning (S klasse), maar eens energie labelen (duurzaam inkopen). Neem hiervoor een willekeurig LED armatuur t.o.v. conventioneel. Daarnaast bereken je de TCO en/of ROI. Voila….

    Ik ben van mening dat in de verblijfsgebieden ten alle tijden gerekend moet worden met de semi cilindrische waarde en een hogere gelijkmatigheid. Dit laatste heeft een voordeel (ontwerp Egem> 3 lux en Uh > 0,3) kun je ook dimmen zonder afbreuk te doen aan het sociaal veiligheidsgevoel.

    Mijn grootste zorg is ook de toenemende vergrijzing en toename van intolerantie en agressie (criminaliteit). Hierbij moeten we met onze toch al lage lichtniveau’s niet proberen het beste kindje van de klas te zijn en nog verder te bezuinigen op OVL (in verblijfsgebieden).

    Op de wegen met een verkeersfunctie (lees hogere lichtniveau’s) zijn de besparingen te behalen door dynamisch aangestuurd. Ook door te kijken of verlichting überhaupt wel noodzakelijk is zodat we ook geen schijnveiligheid creëren kan enorme besparingen opleveren.

    Kortom Led’s think about it…

  15. mvdsteen Says:

    Hoi Sjors,
    Is er iets wat OliNo zou kunnen meten mbt de semi cilindrische waarde? Of is het iets wat uit het stralingsdiagram kan worden gehaald en middels een pakket als Dialux kan worden berekend dmv de Eulumdat file (want die leveren we al).

  16. mvdsteen Says:

    Ik heb nog eea kunnen vinden over de semi cilindrische waarde; in het Belgische vademecum voetgangersvoorzieningen, HOOFDSTUK 5 ONTWERPRICHTLIJNEN VOOR VOETGANGERSVOORZIENINGEN vind ik het volgende op pagina 42:
    …Het aspect openbare en sociale veiligheid is echter voor voetgangers minstens even belangrijk: de voetganger wil beschermd worden tegen onvriendelijkheid, tegen diefstal, tegen aanrandingen. Hij/zij wil niet geconfronteerd worden met vandalisme, diefstal, inbreuken op de goede zeden, … Hiertoe moet een voetganger de personen en hun gezicht, ook ‘s avonds en ‘s nachts, kunnen zien en herkennen en dit van op een redelijke afstand. Hiertoe is een bepaalde minimale semi-cilindrische verlichtingssterkte op een hoogte van 1,5 m vereist….
    En tevens op dezelfde pagina:
    …Opdat een voetganger een gevoel van veiligheid zou hebben, is het nodig dat hij de houding / ingesteldheid van de andere (vriendelijk, onverschillig of agressief) kan zien om zijn reactie daar op af te stemmen.

    Proefondervindelijk heeft men bepaald dat een minimumafstand van 4 m nodig is om over een voldoende reactietijd te beschikken. Proefondervindelijk werd eveneens aangetoond dat een semi-cilindrische verlichtingssterkte van 0,8 lux op een hoogte van 1,5 m (ter hoogte van het aangezicht) nodig is om de houding van de andere van op 4 m te kunnen vaststellen.

    Om de houding van de anderen van op 10 m afstand te kunnen vaststellen is er een semi-cilindrische verlichtingssterkte van 2,7 lux nodig….

    Al met al dus best van belang, echter de semi cilindrische waarde hangt dan niet alleen af van het stralingsdiagram van de lamp, maar ook van de gekozen ophanghoogte en van de afstand tussen twee ooeenvolgende lantaarns.
    In de Eulumdat files staat het stralenpatroon, en het bestek of planning laat zien waar de lantaarns geplaats wrden en op welke hoogte.
    Dus de vraag van de semi cilindrische waarde stellen aan een fabrikant van de lampen, is niet correct. Deze zou gesteld moeten worden aan het (licht)planbureau dat de opstelling en lichtberekeningen maakt.

Geef een reactie

 

WP Theme & Icons by N.Design Studio
Gebruiksvoorschriften | Privacybeleid Adverteren Entries RSS Comments RSS Log in