Research has showed that different light scenarios have a profound effect on hospitalized bipolar patients. Different light situations decrease the hospital stay for patients during both manic and depressive episodes. Nevertheless, a field study carried out during this thesis work of two arbitrary patient rooms in Swedish behavioral health clinics showed no incorporation of this knowledge in the light design of the rooms. Both patient rooms had insufficient light levels both in terms of circadian recommendations and perceived brightness. Hence this thesis suggests an improved light design for patient rooms housing bipolar patients. The basis of the improved design is to incorporate a dynamic, circadian lighting that varies depending on the patient's need and diagnosed episode.

This treatise analysis what functions light has in theater. It was inspired by Rosalinda Kraussessay Sculpture in the Expanded Field but builds mostly on the following three booksLinda Essig Lighting and the design idea (2nd ed), Nigel H. Morgan Stage lighting fortheater designers and Francis Reid The stage lighting handbook (6th ed). It discovers nineunique functions of light (performance style, dramatic style, image,illumination, 3Dspace, 3D form, selectivity, environment, atmosphere) and develops a graphical mappingof them based on a mapping by Reid. The functions performance style, dramatic style,image are superior the others. Some light functions are more closely related than othersand the different functions can easily be misunderstood.The functions performance style and dramatic style (or just style) are especially difficultto understand and map out. Environment and atmosphere are two functions that is inopposition to one another and it would be interesting to make an expansion around theseset of terms by using Krauss theories.

Människor påverkas av ljus både fysiskt och psykiskt. Eftersom en stor del av vårt liv tillbringas inomhus, är ljussättningen i innemiljöer en viktig faktor som bidrar till vårt välmående. Barn är särskilt känsliga för ljus och dess effekter, därför är ljussättningen i en skolmiljö speciellt viktigt. Ljussättningen i skolan påverkar eleverna dagligen, och spelar en betydande roll i elevernas välmående och prestation. I dagsläget är inte ljussättning något som prioriteras i kommunala grundskolor i Stockholm - det innebär att ljusplaneringenen inte är optimalt utformad utifrån elevernas behov och lokalens form, funktion och förutsättningar. Riktlinjer för ljussättning och belysningskrav som ställs av BBR och SIS är endast på allmän och grundläggande nivå. Examensarbetet är en fördjupning i ljus och dess planering och gestaltning i skolmiljö. Syftet med arbetet är att omvandla en skolmiljö genom att förändra ljussättningen, med hänsyn till både dagsljusinsläpp och artificiell ljus. Arbetet handlar om att anpassa ljussättningen i ett rum utifrån rummets funktion, egenskaper och behov för att skapa de bästa möjliga förutsättningar för elevernas välmående och fokus. Arbetet innefattar en fördjupning inom ljussättning i skolmiljö, en analys av olika rumstyper, en beskrivning av ljusbehov i de olika rumstyperna, analys av fysiska 3D modeller, illustrationer, ljussektioner, rumsplan samt studier och beräkningar från programmet Relux (datorprogram för ljussimulering). Med den teoretiska fördjupningen inom ljussättning i skolmiljö som grund, skapades fyra koncept för fyra olika rumstyper: matsal, klassrum, korridor och bibliotek. Dessa koncept skapades för att kunna användas som underlag för planering av liknande lokaler i skolmiljö. Arbetet innefattar även en tillämpning av de skapade ljuskoncepten. Koncepten tillämpades i Vällingbyskolan. Resultatet blev då ett förslag på omplanering av ljuset i Vällingbyskolans bibliotek, korridor, matsal och i ett av klassrummen. Detta grundades på en platsanalys (nulägesbeskrivning) och på anpassningen av ljuskoncepten till dessa specifika lokaler. Alla planerade lokaler uppfyller BBR och SIS standard för belysning, samt följer riktlinjerna som anges i planeringsguiden “Ljus och Rum, planeringsguide för belysning inomhus”, utgiven av Ljuskultur. Rummens ljussättning planerades utifrån rummens funktion, egenskaper och förutsättningar. Belysningsstyrka och färgtemperatur anpassades i varje rum beroende på synuppgifterna som tillkommer där. Självstyrd belysning och motoriserade gardiner implementerades i några av rummen. Gestaltning av dagsljus och jämn belysning prioriterades i alla rum. Resultatet presenteras med Illustrationer, ljusplan, ljussektioner, solstudier, beräkningar från programmet Relux och beskrivande text. / Light affects people both physically and psychologically. Since a big portion of our lives is spent indoors, the lighting design of indoor spaces has become an important factor contributing to our well-being. Lighting design in school environments is particularly important, since children are very sensitive to light and susceptible to its effects. The lighting design in schools affects students on a daily basis, and plays an important role in the students’ well-being and performance. Currently, lighting design isn’t something that’s prioritized in public middle schools in Stockholm - the light planning isn’t usually optimally designed to fit the needs of the students nor to fit the function and characteristics of the building. Guidelines and rules for light planning indoors that are set by BBR and SIS are quite general and on a very basic level. Further research is required in order to properly plan indoor lighting for a school environment. This Thesis includes further research in lighting design, with a focus on lighting design for schools. The aim of the project is to transform a school environment through lighting design, considering both natural and artificial light. The project’s goal is to adapt the lighting of a room to fit its function and its characteristics, in order to create the best conditions for students’ well-being and their ability to focus. This project includes an elaboration on lighting design in schools, an analysis of different room types in a school setting, a description of the different requirements the different rooms have, an analysis of the 3D light models, illustrations, light sections, floor plans, and studies and calculations made in Relux (an application for light simulation). Four lighting- concepts for four different types of rooms in school settings were developed. The rooms used for the lighting concepts are a dining hall, a library, a classroom and a corridor. These concepts were created to be used as prototypes in the planning of similar rooms in different schools. The project also includes an application of the concepts/prototype rooms. The concepts were applied to Vällingbyskolan. The result was a proposal of an improved light design plan in the dining hall, library, corridor and in one of the school’s classroom. The proposal was based on a place analysis of the school and on an adaptation of the developed concepts.All the planned rooms meet the standards set by BBR and SIS, while also following the recommendations and of ““Ljus och Rum, planeringsguide för belysning inomhus”, a guideline for the planning of lighting system indoors developed by the light design magazine “Ljuskultur”. The lighting system is planned to fit the room’s function and characteristics. The implementation of natural daylight and evenly distributed lighting are prioritized in all rooms. The intensity of illumination and the color temperature of the lighting system are considered and made to fit the room and its specific function. The result is presented as illustrations, light plans, light sections, sun studies and RELUX calculations and analysis, as well as a descriptive text.

Le design d'éclairage est une tâche qui est normalement faite manuellement, où les artistes doivent manipuler les paramètres de plusieurs sources de lumière pour obtenir le résultat désiré. Cette tâche est difficile, car elle n'est pas intuitive. Il existe déjà plusieurs systèmes permettant de dessiner directement sur les objets afin de positionner ou modifier des sources de lumière. Malheureusement, ces systèmes ont plusieurs limitations telles qu'ils ne considèrent que l'illumination locale, la caméra est fixe, etc. Dans ces deux cas, ceci représente une limitation par rapport à l'exactitude ou la versatilité de ces systèmes. L'illumination globale est importante, car elle ajoute énormément au réalisme d'une scène en capturant toutes les interréflexions de la lumière sur les surfaces. Ceci implique que les sources de lumière peuvent avoir de l'influence sur des surfaces qui ne sont pas directement exposées. Dans ce mémoire, on se consacre à un sous-problème du design de l'éclairage: la sélection et la manipulation de l'intensité de sources de lumière. Nous présentons deux systèmes permettant de peindre sur des objets dans une scène 3D des intentions de lumière incidente afin de modifier l'illumination de la surface. De ces coups de pinceau, le système trouve automatiquement les sources de lumière qui devront être modifiées et change leur intensité pour effectuer les changements désirés. La nouveauté repose sur la gestion de l'illumination globale, des surfaces transparentes et des milieux participatifs et sur le fait que la caméra n'est pas fixe. On présente également différentes stratégies de sélection de modifications des sources de lumière. Le premier système utilise une carte d'environnement comme représentation intermédiaire de l'environnement autour des objets. Le deuxième système sauvegarde l'information de l'environnement pour chaque sommet de chaque objet. / Lighting design is usually a task that is done manually, where the artists must manipulate the parameters of several light sources to obtain the desired result. This task is difficult because it is not intuitive. Some systems already exist that enable a user to paint light directly on objects in a scene to position or alter light sources. Unfortunately, these systems have some limitations such that they only consider local lighting, or the camera must be fixed, etc. Either way, this limitates the accuracy or the versatility of these systems. Global illumination is important because it adds a lot of realism to a scene by capturing all the light interreflections on the surfaces. This means that light sources can influence surfaces even if they are not directly exposed. In this M. Sc. thesis, we study a subset of the lighting design problem: the selection and alteration of the intensity of light sources. We present two different systems to design lighting on objects in 3D scenes. The user paints light intentions directly on the objects to alter the surface illumination. From these paint strokes, the systems find the light sources and alter their intensity to obtain as much as possible what the user wants. The novelty of our technique is that global illumination, transparent surfaces and subsurface scattering are all considered, and also that the camera is free to take any position. We also present strategies for selecting and altering the light sources. The first system uses an environment map as an intermediate representation of the environment surrounding the objects. The second system saves all the information of the environment for each vertex of each object.

Le design d'éclairage est une tâche qui est normalement faite manuellement, où les artistes doivent manipuler les paramètres de plusieurs sources de lumière pour obtenir le résultat désiré. Cette tâche est difficile, car elle n'est pas intuitive. Il existe déjà plusieurs systèmes permettant de dessiner directement sur les objets afin de positionner ou modifier des sources de lumière. Malheureusement, ces systèmes ont plusieurs limitations telles qu'ils ne considèrent que l'illumination locale, la caméra est fixe, etc. Dans ces deux cas, ceci représente une limitation par rapport à l'exactitude ou la versatilité de ces systèmes. L'illumination globale est importante, car elle ajoute énormément au réalisme d'une scène en capturant toutes les interréflexions de la lumière sur les surfaces. Ceci implique que les sources de lumière peuvent avoir de l'influence sur des surfaces qui ne sont pas directement exposées. Dans ce mémoire, on se consacre à un sous-problème du design de l'éclairage: la sélection et la manipulation de l'intensité de sources de lumière. Nous présentons deux systèmes permettant de peindre sur des objets dans une scène 3D des intentions de lumière incidente afin de modifier l'illumination de la surface. De ces coups de pinceau, le système trouve automatiquement les sources de lumière qui devront être modifiées et change leur intensité pour effectuer les changements désirés. La nouveauté repose sur la gestion de l'illumination globale, des surfaces transparentes et des milieux participatifs et sur le fait que la caméra n'est pas fixe. On présente également différentes stratégies de sélection de modifications des sources de lumière. Le premier système utilise une carte d'environnement comme représentation intermédiaire de l'environnement autour des objets. Le deuxième système sauvegarde l'information de l'environnement pour chaque sommet de chaque objet. / Lighting design is usually a task that is done manually, where the artists must manipulate the parameters of several light sources to obtain the desired result. This task is difficult because it is not intuitive. Some systems already exist that enable a user to paint light directly on objects in a scene to position or alter light sources. Unfortunately, these systems have some limitations such that they only consider local lighting, or the camera must be fixed, etc. Either way, this limitates the accuracy or the versatility of these systems. Global illumination is important because it adds a lot of realism to a scene by capturing all the light interreflections on the surfaces. This means that light sources can influence surfaces even if they are not directly exposed. In this M. Sc. thesis, we study a subset of the lighting design problem: the selection and alteration of the intensity of light sources. We present two different systems to design lighting on objects in 3D scenes. The user paints light intentions directly on the objects to alter the surface illumination. From these paint strokes, the systems find the light sources and alter their intensity to obtain as much as possible what the user wants. The novelty of our technique is that global illumination, transparent surfaces and subsurface scattering are all considered, and also that the camera is free to take any position. We also present strategies for selecting and altering the light sources. The first system uses an environment map as an intermediate representation of the environment surrounding the objects. The second system saves all the information of the environment for each vertex of each object.

Cette étude traite de la complexité des enjeux de la mise en lumière urbaine et de sa conception. Le but est de déceler les mécanismes opératoires du projet d’éclairage afin de générer une analyse et une compréhension de ce type d’aménagement. Cette recherche met à jour les enjeux lumineux à différents niveaux comme l’urbanisme, l’environnement, la culture, la communication, la vision et la perception mais aussi au niveau des acteurs et de leurs pratiques sur le terrain. En utilisant une approche qualitative déductive, cette recherche théorique cherche à mieux comprendre les différentes significations du phénomène lumineux : comment dans la réalité terrain ces enjeux de la lumière sont compris, interprétés et traduits au travers de la réalisation des projets et des processus mis en place pour répondre aux besoins d’éclairage ? La pertinence de cette recherche est de questionner les enjeux complexes de la mise en lumière afin de savoir comment concevoir un « bon éclairage ». Comment se déroule un projet d’éclairage de sa conception à sa réalisation ? Quels sont les différents acteurs, leurs modes d’intervention et leurs perceptions du projet d’éclairage ? Le but est de vérifier comment ces enjeux se concrétisent sur le terrain, notamment au travers de l’activité et de l’interprétation des professionnels. Nous souhaitons créer un modèle opératoire qui rende compte des enjeux et du processus de ce type de projet. Modèle qui servira alors de repère pour la compréhension des mécanismes à l’œuvre comme le contexte, les acteurs, les moyens et les finalités des projets. Une étude des recherches théoriques nous permettra de comprendre la polysémie du phénomène lumineux afin d’en déceler la complexité des enjeux et de créer une première interprétation de ce type de projet. Nous déterminerons théoriquement ce que recouvre la notion de « bon éclairage » qui nous permettra de créer une grille analytique pour comparer notre approche avec la réalité sur le terrain. Ces recherches seront ensuite confrontées au recueil des données des études de cas, des stages en urbanisme et en conception lumière, et des interviews de professionnels dans le domaine. Nous confronterons les enjeux définis théoriquement aux collectes de données issues du terrain. Ces données seront collectées à partir de projets réalisés avec les professionnels durant la recherche immersive. La recherche-action nous permettra de collaborer avec les professionnels pour comprendre comment ils sélectionnent, déterminent et répondent aux enjeux des projets d’éclairage. Nous verrons grâce aux entretiens semi-dirigés comment les acteurs perçoivent leurs propres activités et nous interprèterons les données à l’aide de la « théorisation ancrée » pour dégager le sens de leurs discours. Nous analyserons alors les résultats de ces données de manière interprétative afin de déterminer les points convergeant et divergent entre les enjeux théoriques définis en amont et les enjeux définis en aval par la recherche-terrain. Cette comparaison nous permettra de créer une interprétation des enjeux de la mise en lumière urbaine dans toutes leurs complexités, à la fois du point de vue théorique et pratique. Cette recherche qualitative et complexe s’appuie sur une combinaison entre une étude phénoménologique et les méthodologies proposées par la « théorisation ancrée ». Nous procéderons à une combinaison de données issues de la pratique terrain et de la perception de cette pratique par les acteurs de l’éclairage. La recherche d’un « bon éclairage » envisage donc par une nouvelle compréhension l’amélioration des outils de réflexion et des actions des professionnels. En termes de résultat nous souhaitons créer un modèle opératoire de la mise en lumière qui définirait quels sont les différents éléments constitutifs de ces projets, leurs rôles et les relations qu’ils entretiennent entre eux. Modèle qui mettra en relief les éléments qui déterminent la qualité du projet d’éclairage et qui permettra de fournir un outil de compréhension. La contribution de ce travail de recherche est alors de fournir par cette nouvelle compréhension un repère méthodologique et analytique aux professionnels de l’éclairage mais aussi de faire émerger l’importance du phénomène de mise en lumière en suscitant de nouveaux questionnements auprès des activités liées au design industriel, à l’architecture et à l’urbanisme. / This study examines urban lighting, its conception and complexity. The study explores the operational mechanisms of lighting design projects, through an analysis and understanding of this type of project. Issues of urban lighting are studied to understand how these are perceived from different perspectives, including urban design, the environment, culture, visual communication, as well as the perception of various actors and their practices. This empirical research uses a qualitative research approach to understand the different meanings of light as a phenomenon and how these meanings are used within the creation of real projects. The fundamental question asked is what constitutes an appropriate lighting approach for urban lighting design in the context of an urban milieu? How does a project evolve from conception to final realisation? Who are the different actors and what are their perceptions of a lighting design project? The study investigates how professionals create lighting projects and how these get realised, through a complex understanding of multiple factors. The literature review explores different theories and meanings of light as a phenomena and how these become a catalyst to creating interpretations when designing in the urban milieu. The research proceeds with case studies and work experiences that demonstrate the complexities inherent in conceiving lighting projects. A complex research approach was used that integrates phenomenological and “Grounded theory” methods with case study analysis. This qualitative approach allows for an understanding of both the complexity in this type of projects and a perspective from the various players. Data is collected to combine practices from the field with the perception of this practice by the actors in lighting design. First, case studies both from urban sites and from lighting sites were used to situate the theoretical ideas explored. Second, the methodology included case study data collection and interviews with professionals who work on urban lighting projects. This data is collected using action research and semi-directed interviews to collect data about how the actors perceive their own activities. The analysis includes both interpretive and grounded theory methods. The data is analysed incorporating an interpretative approach, to determine the convergent and the divergent points between the theorical issues defined before and the issues defined after by the research on the field. This comparison will permit us to create an interpretation of the complexity of the issues of the urban lighting design, both from a theorical and a practical point of view. The results show how the complexity of lighting as a phenomenon demands complex tools for the conception and realisation of lighting projects. The emergent phenomenon from the analysis help to create a proposed model that shows these different complexities as an integrated system. This system could be used as a guide to understand the mechanisms which work from the point of the context, the actors, the means and the issues of the projects. The final theoretical model proposed suggests a way to understand this complexity of the urban lighting design project, what different elements constitute these projects, their roles and their inter-relationships. This model helps to form a basis for what determines the quality of a lighting design project and could be used as a tool for lighting professionals. This study contributes to providing a methodological and analytical guideline and reveals the importance of the lighting design phenomenon by questioning these activities linked to the industrial design, architecture and urbanism. Finally, we return back to the idea of what constitutes “good lighting” through an analysis comparing the theory to what actually occurs in the field.

Cette étude traite de la complexité des enjeux de la mise en lumière urbaine et de sa conception. Le but est de déceler les mécanismes opératoires du projet d’éclairage afin de générer une analyse et une compréhension de ce type d’aménagement. Cette recherche met à jour les enjeux lumineux à différents niveaux comme l’urbanisme, l’environnement, la culture, la communication, la vision et la perception mais aussi au niveau des acteurs et de leurs pratiques sur le terrain. En utilisant une approche qualitative déductive, cette recherche théorique cherche à mieux comprendre les différentes significations du phénomène lumineux : comment dans la réalité terrain ces enjeux de la lumière sont compris, interprétés et traduits au travers de la réalisation des projets et des processus mis en place pour répondre aux besoins d’éclairage ? La pertinence de cette recherche est de questionner les enjeux complexes de la mise en lumière afin de savoir comment concevoir un « bon éclairage ». Comment se déroule un projet d’éclairage de sa conception à sa réalisation ? Quels sont les différents acteurs, leurs modes d’intervention et leurs perceptions du projet d’éclairage ? Le but est de vérifier comment ces enjeux se concrétisent sur le terrain, notamment au travers de l’activité et de l’interprétation des professionnels. Nous souhaitons créer un modèle opératoire qui rende compte des enjeux et du processus de ce type de projet. Modèle qui servira alors de repère pour la compréhension des mécanismes à l’œuvre comme le contexte, les acteurs, les moyens et les finalités des projets. Une étude des recherches théoriques nous permettra de comprendre la polysémie du phénomène lumineux afin d’en déceler la complexité des enjeux et de créer une première interprétation de ce type de projet. Nous déterminerons théoriquement ce que recouvre la notion de « bon éclairage » qui nous permettra de créer une grille analytique pour comparer notre approche avec la réalité sur le terrain. Ces recherches seront ensuite confrontées au recueil des données des études de cas, des stages en urbanisme et en conception lumière, et des interviews de professionnels dans le domaine. Nous confronterons les enjeux définis théoriquement aux collectes de données issues du terrain. Ces données seront collectées à partir de projets réalisés avec les professionnels durant la recherche immersive. La recherche-action nous permettra de collaborer avec les professionnels pour comprendre comment ils sélectionnent, déterminent et répondent aux enjeux des projets d’éclairage. Nous verrons grâce aux entretiens semi-dirigés comment les acteurs perçoivent leurs propres activités et nous interprèterons les données à l’aide de la « théorisation ancrée » pour dégager le sens de leurs discours. Nous analyserons alors les résultats de ces données de manière interprétative afin de déterminer les points convergeant et divergent entre les enjeux théoriques définis en amont et les enjeux définis en aval par la recherche-terrain. Cette comparaison nous permettra de créer une interprétation des enjeux de la mise en lumière urbaine dans toutes leurs complexités, à la fois du point de vue théorique et pratique. Cette recherche qualitative et complexe s’appuie sur une combinaison entre une étude phénoménologique et les méthodologies proposées par la « théorisation ancrée ». Nous procéderons à une combinaison de données issues de la pratique terrain et de la perception de cette pratique par les acteurs de l’éclairage. La recherche d’un « bon éclairage » envisage donc par une nouvelle compréhension l’amélioration des outils de réflexion et des actions des professionnels. En termes de résultat nous souhaitons créer un modèle opératoire de la mise en lumière qui définirait quels sont les différents éléments constitutifs de ces projets, leurs rôles et les relations qu’ils entretiennent entre eux. Modèle qui mettra en relief les éléments qui déterminent la qualité du projet d’éclairage et qui permettra de fournir un outil de compréhension. La contribution de ce travail de recherche est alors de fournir par cette nouvelle compréhension un repère méthodologique et analytique aux professionnels de l’éclairage mais aussi de faire émerger l’importance du phénomène de mise en lumière en suscitant de nouveaux questionnements auprès des activités liées au design industriel, à l’architecture et à l’urbanisme. / This study examines urban lighting, its conception and complexity. The study explores the operational mechanisms of lighting design projects, through an analysis and understanding of this type of project. Issues of urban lighting are studied to understand how these are perceived from different perspectives, including urban design, the environment, culture, visual communication, as well as the perception of various actors and their practices. This empirical research uses a qualitative research approach to understand the different meanings of light as a phenomenon and how these meanings are used within the creation of real projects. The fundamental question asked is what constitutes an appropriate lighting approach for urban lighting design in the context of an urban milieu? How does a project evolve from conception to final realisation? Who are the different actors and what are their perceptions of a lighting design project? The study investigates how professionals create lighting projects and how these get realised, through a complex understanding of multiple factors. The literature review explores different theories and meanings of light as a phenomena and how these become a catalyst to creating interpretations when designing in the urban milieu. The research proceeds with case studies and work experiences that demonstrate the complexities inherent in conceiving lighting projects. A complex research approach was used that integrates phenomenological and “Grounded theory” methods with case study analysis. This qualitative approach allows for an understanding of both the complexity in this type of projects and a perspective from the various players. Data is collected to combine practices from the field with the perception of this practice by the actors in lighting design. First, case studies both from urban sites and from lighting sites were used to situate the theoretical ideas explored. Second, the methodology included case study data collection and interviews with professionals who work on urban lighting projects. This data is collected using action research and semi-directed interviews to collect data about how the actors perceive their own activities. The analysis includes both interpretive and grounded theory methods. The data is analysed incorporating an interpretative approach, to determine the convergent and the divergent points between the theorical issues defined before and the issues defined after by the research on the field. This comparison will permit us to create an interpretation of the complexity of the issues of the urban lighting design, both from a theorical and a practical point of view. The results show how the complexity of lighting as a phenomenon demands complex tools for the conception and realisation of lighting projects. The emergent phenomenon from the analysis help to create a proposed model that shows these different complexities as an integrated system. This system could be used as a guide to understand the mechanisms which work from the point of the context, the actors, the means and the issues of the projects. The final theoretical model proposed suggests a way to understand this complexity of the urban lighting design project, what different elements constitute these projects, their roles and their inter-relationships. This model helps to form a basis for what determines the quality of a lighting design project and could be used as a tool for lighting professionals. This study contributes to providing a methodological and analytical guideline and reveals the importance of the lighting design phenomenon by questioning these activities linked to the industrial design, architecture and urbanism. Finally, we return back to the idea of what constitutes “good lighting” through an analysis comparing the theory to what actually occurs in the field.