Vetenskap & Hälsa

Ute eller inne – spelar det någon roll?

2017-11-07

Hur skiljer sig olika delar av världen åt ljusmässigt, och hur skiljer sig en inomhusmiljö från en utomhus-miljö? Det har hittills inte funnits något instrument som kunnat visa detta på ett tillfredsställande sätt. Nu håller ett sådant på att utvecklas i Lund, till hjälp för både forskare och alla som arbetar med ljus och belysning.

Lund Vision Group är en forskargrupp vid universitetets biologiska institution. I många årtionden har man studerat synen hos djur, från dyngbaggar till hästar, humlor och jättebläck-fiskar. Just nu pågår ett stort projekt om ljusmiljöer.

– För att studera djurs syn behöver man veta hur mycket ljus som kan nå deras ögon, det vill säga hur många fotoner – ljuspartiklar – som kan träffa varje ljuskänslig cell. Det skiljer sig ju beroende på var och hur djuren lever, förklarar professor Dan-Eric Nilsson.

För havsmiljöer fanns det data från olika oceanografiska projekt. För landmiljöer fanns däremot inte tillräckliga uppgifter, så den kartläggningen fick lundaforskarna själva stå för. Frågan var hur mätningarna skulle göras – för de så kallade luxmätare som finns i handeln dög inte.

– Luxmätarna ger ett värde på hur mycket ljus som belyser miljön uppifrån, men det värdet kan bli detsamma i två miljöer som i övrigt är helt olika. Det är till exempel väldigt stor skillnad på inomhusbelysning och tidig skymning utomhus, trots att båda kan ha samma luxvärde, säger Dan-Eric Nilsson.

Liknar impressionistmålningar

Bilden påminner om en impressionistisk målning men är resultatet av en mängd foton, tagna vid ett och samma tillfälle, som använts för att skapa en genomsnittsbild av den aktuella ljusmiljön. Bilden återspeglar ljusmiljön i en savannliknande miljö, i det här fallet ett gammalt kalkbrott i Bjärsjölagård i Skåne. Foto: Lund Vision Group

Forskarna började i stället använda digitalkameror med hög upplösning och fisheye-objektiv. I sådana kameror mäter varje pixel de inkommande fotonerna i olika våglängder. Sedan fick gruppens medarbetare resa runt och ta bilder i alla tänkbara miljöer, från regnskog till öken och från isvidder till storstäder, vid olika årstider och olika tider på dygnet.

En mängd bilder från samma tillfälle används för att skapa en genomsnittsbild av den aktuella ljusmiljön. Bilden ser ut som en impressionistmålning i vackra färger – men det är inte skönheten utan bildens datainnehåll forskarna är ute efter. De har myntat en ny enhet som de kallar Lit, Logarithmic Intensity uniT, som är ett mått på antalet fotoner per sekund, per kvadratmeter, rymdvinkel och våglängd. Detta värde mäts i olika riktningar, från rakt uppifrån till rakt nedifrån, för att skapa en ljusprofil.

Ljusmässigt skiljer sig inomhusmiljöer mycket från natur-liga miljöer. Detta gäller inte bara de miljöer människor vistas i. Bilderna föreställer ljuset inne i ett kostall (vänster) respektive ute på fält (höger), och visar att även kor får uppleva helt olika ljusmiljöer. Inomhusmiljöer har en övervikt av röda fotoner i alla riktningar medan utomhusmiljöer under dagtid alltid har mest blå fotoner uppifrån, och mest gröna och röda fotoner från allt under horisonten. Forskarna vill nu ta reda på hur det påverkar oss – och våra husdjur. Foto: Lund Vision Group

Mindre färger i stadsmiljöer

Mätningarna har redan kunnat ge forskarna nya kunskaper. De har bland annat kunnat se att stadsmiljöer innehåller mindre färger än naturliga miljöer, men att deras ljusprofiler i övrigt är relativt lika. Inomhusmiljöer däremot framstår som ljusmässigt onaturliga.

– De har en övervikt av röda fotoner i alla riktningar. Utomhusmiljöer däremot har alltid mest blå fotoner uppifrån, och mest gröna och röda fotoner från allt under horisonten, säger Dan-Eric Nilsson.

– Vi blev förvånade över att skillnaden var så stor. Frågan är om den är bra för oss. När nu vår syn genom evolutionen anpassats till det naturliga ljuset, så kunde kanske ett mer naturligt ljus öka välbefinnandet inomhus?

Detta borde i så fall gälla både människor och djur. Dan-Eric Nilsson och Thorbjörn Laike (läs mer här) ska i ett gemensamt projekt bygga upp en studio med naturliga ljusmiljöer. Försökspersoner i studion ska få svara på enkäter om hur de upplever den naturliga belysningen, och salivprov ska tas för att mäta bland annat halten av stresshormoner. I ett annat försök ska man testa effekten av naturligt ljus i kycklingfarmer.

Behagliga ljusmiljöer

Foto: Lunds universitet

Parallellt med detta arbetar forskarna tillsammans med lundaföretaget BrainLit AB och med anslag från forsknings-stiftelsen Vinnova, med att utveckla ett enkelt instrument för ljusprofilmätning. Målet är att detta ska kunna bli så pass billigt att det kan användas i alla sammanhang där man vill känna till ljusets vinkelprofil (från vilken vinkel olika fotoner kommer) och färgsammansättning.

– Den som vill skulle till exempel kunna mäta ljuset i någon utomhusmiljö som känns extra behaglig. Sedan kunde han eller hon kunna efterlikna denna ljusprofi l genom rätt LED-belysning i hemmet, säger Dan-Eric Nilsson.

Text: INGELA BJÖRCK