تاریخچه نورپردازی

دربخش اعظم تاریخ بشر، از پیدایش انسان تا قرن هجدهم، اساسا ًدو منبع نور در دسترس بود.یکی از این دو مورد قدیمی تر، نور روز است،محیطی که ما با آن می بینیم و چشم طی میلیون ها سال با ویژگی های آن سازگار شده است. زمان قابل توجهی قبل از عصر حجرسپری شد، با توسعه تکنیک ها و ابزارهای فرهنگی، شعله به عنوان منبع نور مصنوعی دوم اضافه شد. از این زمان به بعد شرایط نور برای مدت قابل توجهی ثابت ماند. نقاشی های غار آلتامیرا به گونه ای خلق شده اندکه در نوری مشابه نقاشی های رنسانسو باروک دیده شوند.

روشنایی به نور روز و شعله محدود می شدو دقیقا ًبه همین دلیل بود که بشر برایده ها هزار سال به استفاده از این دو منبع نور ادامه داد

 

درمورد نور روز، این به معنای انطباق مداوم معماری با الزامات روشنایی با نور طبیعی است.بنابراین کل ساختمان ها و اتاق های منفرد مطابق با تابش پرتوهای خورشید بودند.اندازه اتاق ها نیز با در دسترس بودن نورطبیعی و تهویه تعیین می شد. انواع مختلف معماری نور روز در ارتباط با شرایط نوریدر مناطق مختلف آب و هوایی جهان توسعه یافته است. در مناطق خنک تر با آسمانی عمدتا ًابری، شاهد توسعه ساختمان هایی با پنجره های بزرگ و بلند هستیم تا حداکثر نور ممکن را وارد ساختمان کنند.مشخص شد که نور پراکنده آسمانی روشنایی یکنواخت ایجاد می کند. مشکلات ذاتی تابش نور خورشید - ایجاد سایه، تابش خیرهکننده و گرمای بیش از حد فضاهای داخلی - محدود به چند روز آفتابی در سال بود و می توان آن رانادیده گرفت.

درکشورهایی که آفتاب زیاد دارند این مشکلات بحرانی هستند. اکثر ساختمان های اینجا دارای پنجره های کوچکی هستند که در بخش های پایینی ساختمان ها قرار گرفته اند ودیوارهای بیرونی بسیار منعکس کننده هستند.این بدان معنی است که به سختی نور مستقیم خورشید می تواند به ساختمان نفوذ کند.حتی امروزه نیز نور به طور عمده توسط نورمنعکس شده از سطوح ساختمان انجام میشود، نور در طول فرآیند انعکاس پراکنده میشود و بخش زیادی از اجزای مادون قرمز آن پراکنده می شود.

هنگامی که به این سؤال می رسید که آیا نورکافی وجود دارد یا خیر، جنبه های مربوط به کیفیت زیبایی شناختی و روانشناسی ادراکینیز در برخورد با نور روز در نظر گرفته شد،که در نحوه پرداختن به جزئیات معماری مشهوداست. برخی از عناصر با توجه به نور موجودبرای ارتقای اثر فضایی مورد نیاز از طریقتعامل نور و سایه، متفاوت طراحی شدند.در نور مستقیم آفتاب، برجستگی ها، تاقچه ها و...

 

بال زدن روی ستون ها حتی اگر عمق کم داشته باشند، اثر سه بعدی دارند. چنین جزئیاتی به عمق بسیار بیشتری در زیر نور پراکنده نیاز دارند تا به همان اثر دست یابند. بنابراین نماها در کشورهای جنوبی فقط به ساختارهای سطحی کم عمق نیاز دارند، در حالیکه معماری بیشتر عرض های جغرافیایی شمالی –  و طراحی فضاهایداخلی –  به فرم های بارزتر و برجسته ترشدن از طریق رنگ برای برجسته کردن ساختار سطوح وابسته بود.

اما نور تنها به سه بعدی کردن اجسام فضایی کمک نمی کند. این وسیله ای عالی برای کنترل ادراک ما در سطح روانی است. در معابد قدیمی مصری - به عنوان مثال در معبد خورشید آمون ری در کرناک یا در ابو سیمبل – نور را به شکل یکنواخت نور محیطی نمی بینید،بلکه به عنوان وسیله ای برای برجسته کردن موارد ضروری - ستون هایی که به تدریج تیره تر می شوند به بیننده اجازه می دهند برای انطباق با سطوح روشنایی پایینتر، تصویر برجسته از خدا در تضاد بسیار روشنظاهر می شود. یک ساختمان معماری میتواند شبیه به یک ساعت نجومی عمل کند، با جلوه های نوری خاص فقط در روزهای مهم یا در دوره های خاصی از سال، زمانی که خورشید طلوع یا غروب می کند، یا در تابستان یا انقلاب زمستانی رخ می دهد.

درطول تاریخ، مهارت ایجاد افکت های روشنایی به طور هدفمند متمایز شده است و در کلیساهای دوره باروک به اوج خود رسیده است -به عنوان مثال کلیسای زیارتی در بیرنائو یا کلیسایزیارتی طراحی شده توسط Dominikus Zimmermann که در آن به اوج خود رسیده است. نگاه بازدیدکننده از روشنایی پراکنده شبستان به سمت محوطه محراب با نور روشن کشیده می شود،جایی که کنده کاری های چوبی پیچیده تزئین شده با طلا می درخشند و به صورت برجسته می شوند

 

نور مصنوعی

فرآیند کمال مشابهی نیز در حوزه نور مصنوعی اتفاق افتاد، پیشرفتی که به وضوح توسط قدرت نوری ناکافی ارائه شده توسط منابع نوری موجود محدود شد.

داستان از آنجا شروع شد که شعله، منبع نور،از آتش جدا شد، منبع گرما - شاخه های سوزان از آتش برداشته شد و برای هدف خاصی استفاده شد. به زودی مشخص شد که انتخاب قطعات چوبی که به خوبی می سوزند ونور را ساطع می کنند، یک مزیت است و شاخه با چوب کاج مخصوصا ًصمغی جایگزین شد.مرحله بعدی نه تنها شامل تکیه بر ویژگی طبیعی چوب، بلکه در مورد مشعل های سوزان،استفاده از مواد قابل اشتعال برای تولید نور مصنوعی بیشتر است. توسعه چراغ نفتی و شمع به این معنی بود که انسان در آن زمان منابع نوری فشرده و نسبتا ًایمن را در اختیارداشت. سوخت های انتخابی مورد استفاده قرار گرفتند.

 

تامین اکسیژن بهبود یافته همراه با سطح فتیله بزرگ شده به معنای بهبود عظیم و آنی دربهره وری نورانی است. مرحله بعدی شامل احاطه کردن فتیله و شعله با یک استوانه شیشهای بود که در آن اثر دودکش منجر به افزایش عبور هوا و افزایش بیشتر راندمان شد.چراغ ارغند مظهر چراغ نفتی شد. حتی لامپ های پارافین امروزی نیز بر اساس این اصل کامل کار می کنند.

ابزارهای نوری از زمان های بسیار اولیه به عنوان کمکی برای کنترل نور شناخته شده اند. شناخته شدهاست که آینه ها توسط یونانیان و رومیان باستان استفاده می شده است و تئوری پشت کاربرد آنها به صورت مکتوب بیان شده است. داستانی در مورد آتش زدن کشتی های دشمن توسط ارشمیدس در نزدیکی سیراکوز با استفاده از آینه های مقعر وجود دارد. وداستان هایی از سوزاندن شیشه ها، به شکل کره های شیشه ای پر از آب وجود دارد.

درآغاز هزاره اول، تعدادی از آثار نظری در عربستانو چین در مورد تأثیر لنزهای نوری وجود داشت. در واقع شواهد مشخصی از این لنزها وجود دارد که مربوط به قرن سیزدهم است.آنها عمدتا ًبه شکل ذره بین یا عینک به عنوان کمک بینایی استفاده می شدند. اولین ماده مورد استفاده بریل آسیاب شده بود. این سنگنیمه قیمتی گران قیمت بعدا ًبا شیشه جایگزین شد و با کیفیتی شفاف ساخته شد.

کلمه آلمانی برای عینک   Brilleاست که نشاندهنده یک پیوند معنایی واضح با ماده اصلی مورد استفاده برای کمک بینایی است.

دراواخر قرن شانزدهم، اولین تلسکوپ ها توسط آسیاب های هلندی طراحی شدند. درقرن هفدهم این سازها توسط گالیله، کپلر و نیوتن تکمیل شد. سپس میکروسکوپ و تجهیزاتپروژکتور ساخته شد.

درهمان زمان، برخی از نظریه های اساسیدر مورد ماهیت نور سرچشمه گرفت. نیوتن عقیده داشت که نور از ذرات متعددی تشکیل شده است - دیدگاهی که می توان آن را به دوران باستان بازیابی کرد. از سوی دیگر، هویگنس نور را به عنوان پدیده ای متشکل از امواجمی دید. دو نظریه رقیب توسط یک سری پدیده های نوری اثبات شده و در کنار هم وجود داشتند. امروزه واضح است که نور رانمی توان نه به عنوان پدیده ای صرفا ًذره اییا مبتنی بر موج درک کرد، بلکه تنها از طریق درک ترکیبی از هر دو ایده است.

باتوسعه فتومتریک - نظریه چگونگی اندازه گیری نور - و روشنایی ها- از طریق بوگر و لامبرت در قرن هجدهم، اساسی ترین اصول علمی برای مهندسی روشنایی قابل اجرا ایجاد شد.

کاربرد این یافته های مختلف مرتبط عملا ً منحصرا ًبه ساخت ابزارهای نوری مانند تلسکوپ و میکروسکوپ، به ابزارهایی که به انسان اجازه رصد می دهند و به منابع نور خارجی وابسته هستند، محدود می شود. کنترل فعال نور با استفاده از بازتابنده ها و عدسیها، امکان پذیر است.