The thesis is aimed at the investigation of niche applications of solid-state lighting with controllable colour-rendition, spatial, photochemical, and photobiological properties. In order to employ the controllability of light emitting diode (LED) based lighting technology, the research on such niche applications as artwork illumination and street lighting are focussed. The smart colour rendition engine (CRE), which allows for continuously tuning metameric spectra with different colour rendition properties, is introduced. The results on the subjective validation of the statistical colour rendition metric using the CRE are presented. The main requirements for artwork illumination are overviewed and the application of the intelligently controlled CRE in artwork illumination is investigated in two aspects: a) the establishment of subjective needs in colour quality of illumination as a function of the contents of artworks and the observers’ cultural background and b) the effect of the control of photochemical damage irradiance on the visual impression from artworks, while adjusting the chromaticity and colour rendition properties of the illuminant. The results on the optimization of the luminance distribution within an intelligent lighting installation for pedestrian areas using the identification of subjective impressions are presented. The low-circadian action LED source for outdoor lighting is introduced and the results on the assessment of photometric, colorimetric... [to full text] / Ši disertacija yra skirta ištirti kietakūnio apšvietimo su valdomomis spalvų perteikimo, erdvinėmis, fotocheminėmis ir fotobiologinėmis savybėmis galimus nišinius taikymus. Kaip nišinių taikymų pavyzdžiai, kuriuose ryškiausiai atsiskleidžia valdomo apšvietimo privalumai, buvo pasirinkti dailės kūrinių apšvietimas ir gatvių apšvietimas. Šiame darbe pristatytas išmanusis spalvų perteikimo variklis (SPV), leidžiantis tolydžiai keisti metamerinius spektrinės galios skirstinius, pasižyminčius skirtingomis spalvų perteikimo savybėmis. Naudojant SPV validuotas statistinis apšvietimo spalvinės kokybės vertinimo metodas. Apžvelgti dailės kūrinių apšvietimo reikalavimai bei pristatomi SPV pritaikymo dailės kūrinių apšvietimui pagal du kriterijus tyrimai: a) įvertinant apšvietimo spalvinei kokybei teikiamos subjektyvios pirmenybės priklausomybę nuo dailės kūrinio turinio ir žiūrovų kultūrinės kilmės; b) parodant regimosios išraiškos pokytį, atsirandantį dėl apšvietos lygio kitimo, kuomet fiksuojama apšvietimo fotocheminė įtaka apšviečiantiems paviršiams, kintant kokybiniams apšvietimo parametrams. Pristatomi apšvietimo skirstinio pėsčiųjų zonai optimizavimo rezultatai, gauti įvertinus subjektyvius poreikius. Pasiūlytas žemo cirkadinio poveikio kietakūnis šviesos šaltinis, skirtas lauko apšvietimui. Įvertintos tokio šaltinio fotometrinės, kolorimetrinės, spalvų perteikimo, fotobiologinės ir šviesinės taršos savybės bei atlikti tyrimai, įvertinantys psichofizines savybes.

Ši disertacija yra skirta ištirti kietakūnio apšvietimo su valdomomis spalvų perteikimo, erdvinėmis, fotocheminėmis ir fotobiologinėmis savybėmis galimus nišinius taikymus. Kaip nišinių taikymų pavyzdžiai, kuriuose ryškiausiai atsiskleidžia valdomo apšvietimo privalumai, buvo pasirinkti dailės kūrinių apšvietimas ir gatvių apšvietimas. Šiame darbe pristatytas išmanusis spalvų perteikimo variklis (SPV), leidžiantis tolydžiai keisti metamerinius spektrinės galios skirstinius, pasižyminčius skirtingomis spalvų perteikimo savybėmis. Naudojant SPV validuotas statistinis apšvietimo spalvinės kokybės vertinimo metodas. Apžvelgti dailės kūrinių apšvietimo reikalavimai bei pristatomi SPV pritaikymo dailės kūrinių apšvietimui pagal du kriterijus tyrimai: a) įvertinant apšvietimo spalvinei kokybei teikiamos subjektyvios pirmenybės priklausomybę nuo dailės kūrinio turinio ir žiūrovų kultūrinės kilmės; b) parodant regimosios išraiškos pokytį, atsirandantį dėl apšvietos lygio kitimo, kuomet fiksuojama apšvietimo fotocheminė įtaka apšviečiantiems paviršiams, kintant kokybiniams apšvietimo parametrams. Pristatomi apšvietimo skirstinio pėsčiųjų zonai optimizavimo rezultatai, gauti įvertinus subjektyvius poreikius. Pasiūlytas žemo cirkadinio poveikio kietakūnis šviesos šaltinis, skirtas lauko apšvietimui. Įvertintos tokio šaltinio fotometrinės, kolorimetrinės, spalvų perteikimo, fotobiologinės ir šviesinės taršos savybės bei atlikti tyrimai, įvertinantys psichofizines savybes. / The thesis is aimed at the investigation of niche applications of solid-state lighting with controllable colour-rendition, spatial, photochemical, and photobiological properties. In order to employ the controllability of light emitting diode (LED) based lighting technology, the research on such niche applications as artwork illumination and street lighting are focussed. The smart colour rendition engine (CRE), which allows for continuously tuning metameric spectra with different colour rendition properties, is introduced. The results on the subjective validation of the statistical colour rendition metric using the CRE are presented. The main requirements for artwork illumination are overviewed and the application of the intelligently controlled CRE in artwork illumination is investigated in two aspects: a) the establishment of subjective needs in colour quality of illumination as a function of the contents of artworks and the observers’ cultural background and b) the effect of the control of photochemical damage irradiance on the visual impression from artworks, while adjusting the chromaticity and colour rendition properties of the illuminant. The results on the optimization of the luminance distribution within an intelligent lighting installation for pedestrian areas using the identification of subjective impressions are presented. The low-circadian action LED source for outdoor lighting is introduced and the results on the assessment of photometric, colorimetric... [to full text]

Museums and the performing arts have very specific lighting requirements, not only in the technical aspects of their presentation, but also in regard to the communication and interpretation of artistic concepts. Thus, the design intent might have many different perspectives whereas the idea of being “neutral” is more complex to define. One of the critical aspects for the visual experience of art is colour, a subjective experience that can be conceptually approached from many perspectives, from science to the artistic realm.  This study starts by setting a theoretical framework in colour human vision, colour theory and colourimetry; and how this can be applied to lighting design concepts for exhibitions. The experimental part of this work explores some of the opportunities of complex LED colour mix systems in working with fine colour tuning and metamers. This investigation focusses on both the creation of the light stimuli and on how these lighting conditions can influence the perception and interpretation of a painting. In spite of its subjectivity, the perception of the art is contextualized with the colour theory background provided, the quantitative measurements performed and the results of an online survey. Additionally, the artist is interviewed in an attempt to gather views from the origin of the artwork to the viewer interpretation. This work might be useful to those with interest in the opportunities that quality LED technology, specifically colour mixing, offer for lighting design in exhibition and theatre environment. In fact, the complexity of exhibition lighting provides a perfect environment for research and experimentation, where improving the viewer experience is becoming an essential factor for museology.