valonvaihtelut

Valonvaihtelut kuvaavat valon voimakkuuden tai kirkkauden ajan mittaan tapahtuvaa muuttumista. Ne voivat johtua luonnollisista ilmiöistä, kuten säätilojen ja taivaan valaistuksen vaihtelusta, tai ihmisperäisistä tekijöistä, kuten sähkö- ja valaistusjärjestelmien toiminnasta. Vaihtelut voivat ilmetä lyhyinä hetkittäisinä kirkkaudenmuutoksina tai pidempikestoisina jaksoina, ja niiden ajallinen skaala voi olla millisekunneista tunteihin tai jopa päiviin. Valonvaihteluita tarkastellaan usein kirkkauden, valovirran tai luminanssin muuttumisena sekä niiden taajuus- ja spektriomponenttien kautta.

Luonnolliset lähteet voivat liittyä ilmasto- ja taivaankappaleiden ilmiöihin: esimerkiksi ilman sekoittuminen (turbulenssi) ja scintillaatio vaikuttavat kaukana olevien valonlähteiden kirkkauteen. Pilvien, aerosoolien ja ilmanpaineen muutokset voivat aiheuttaa jatkuvia tai satunnaisia vaihteluita. Avaruuden ja maan ilmakehän vuorovaikutukset voivat siten muokata sekä luonnonvalon että tähdellisen taustan intensiteettia havaintoihin.

Ihmisen aiheuttamat valonvaihtelut liittyvät ennen kaikkea keinovaloihin. Sähköverkossa esiintyvä vilkkuminen sekä LED- tai muun valaistuksen PWM-ohjauksesta johtuvat kirkkauden pienet ja nopeat muutokset voivat näkyä silmälle rajoitetusti tai vaikuttaa työ- ja asuinympäristön visuaaliseen laatuun sekä hyvinvointiin.

Mittauksessa käytetään fotometrejä ja nopeita valonlähteitä sekä signaalianalyysiä, kuten aika- ja taajuusanalyysiä. Tyypillisiä aikavälejä ovat millisekunnit ja sekunnit, mutta suuremmilla mittauksilla voidaan tarkastella myös pidempiä jaksoja.

Valonvaihtelujen tutkimista hyödynnetään valaistussuunnittelussa, arkkitehtuurissa ja ympäristöilmiöiden havainnoinnissa. Esimerkiksi rakennusten valaistuksen laadun varmistaminen, silmää rasittavan vilkkumisen minimointi sekä säähavaintojen ja ilmasto-ennusteiden parantaminen voivat hyötyä valonvaihtelujen analysoinnista.