Op de hoogte van de laatste inzichten

LICHTMETINGEN OP BASIS VAN BEELDVERWERKING

Van meetpunten naar een volledig lichtbeeld

Bij traditionele luxmetingen wordt de verlichtingssterkte op afzonderlijke meetpunten bepaald. Deze methode is geschikt om te controleren of aan de voorgeschreven luxwaarden wordt voldaan, maar geeft slechts beperkt inzicht in de werkelijke verdeling van het licht. Lokale afwijkingen tussen de meetpunten kunnen daardoor buiten beeld blijven.

Lichtmetingen op basis van beeldverwerking bieden hiervoor een oplossing. In plaats van enkele afzonderlijke meetpunten wordt een volledig oppervlak vastgelegd. Hierdoor ontstaat een veel gedetailleerder beeld van het lichtpatroon en worden ook lokale verschillen zichtbaar.

De beperking van een traditionele luxmeting

Bij een luxmeting worden op vooraf bepaalde posities meetwaarden verzameld. Tussen deze meetpunten vindt echter geen directe meting plaats. Hierdoor bestaat het risico dat plaatselijke afwijkingen in het lichtpatroon niet worden waargenomen.

Dit is bijvoorbeeld relevant bij tunnelverlichting. Op een tunnelwand kunnen ribbels, lichte vlekken of donkere zones ontstaan. Wanneer een luxmeter toevallig naast zo’n afwijking wordt geplaatst, kan uit de meetresultaten blijken dat de installatie voldoet, terwijl het lichtbeeld voor de weggebruiker toch duidelijk onrustig is.

Juist bij dergelijke toepassingen is niet alleen het absolute lichtniveau van belang, maar ook de gelijkmatigheid en het verloop van het licht over het gehele oppervlak.

Beeldverwerking maakt het volledige patroon zichtbaar

Bij een meting op basis van beeldverwerking wordt het te beoordelen oppervlak met een gekalibreerde camera vastgelegd. De geregistreerde beeldinformatie wordt vervolgens omgerekend naar lichttechnische meetwaarden.

Hierdoor ontstaat niet alleen informatie op een beperkt aantal meetpunten, maar over een groot deel van het oppervlak. Lokale lichtpieken, donkere zones en onregelmatigheden in het lichtbeeld worden daardoor direct zichtbaar.

Dit maakt de methode onder meer geschikt voor tunnelwanden, rijbanen en conflictvlakken. Vooral op locaties waar de ruimtelijke verdeling van het licht belangrijk is, levert beeldverwerking aanvullende informatie die met uitsluitend puntmetingen moeilijk kan worden verkregen.

Meten zonder het verkeer te verstoren

Ook bij metingen op rijbanen en conflictvlakken biedt beeldverwerking praktische voordelen. Traditionele metingen vereisen regelmatig dat meetapparatuur op of nabij de rijbaan wordt geplaatst. Hiervoor kunnen verkeersmaatregelen noodzakelijk zijn en medewerkers moeten zich in een omgeving met rijdend verkeer begeven.

Met beeldverwerking kan de benodigde informatie bijvoorbeeld vanuit een rijdend voertuig of met behulp van een drone worden verzameld. Hierdoor hoeft het verkeer in veel situaties niet of nauwelijks te worden verstoord.

Dat verkort niet alleen de meettijd, maar verhoogt ook de veiligheid tijdens de uitvoering. Tegelijkertijd kan in korte tijd een groot oppervlak worden vastgelegd.

Hoe nauwkeurig is beeldverwerking?

Een belangrijke voorwaarde voor het gebruik van beeldverwerking als meetmethode is dat de verkregen waarden voldoende betrouwbaar zijn. Daarom worden de resultaten vergeleken met metingen onder gecontroleerde laboratoriumomstandigheden.

De afwijking tussen metingen op basis van beeldverwerking met een drone of een rijdende meetopstelling en een laboratoriumopstelling bedraagt minder dan 3%. Daarmee kan de methode, mits correct uitgevoerd en gekalibreerd, zeer nauwkeurige meetgegevens opleveren.

Een camera moet eerst worden gekalibreerd

Een standaardcamera kan niet zonder meer als lichttechnisch meetinstrument worden gebruikt. Om betrouwbare meetwaarden uit beelden te kunnen bepalen, moeten de eigenschappen van zowel de beeldsensor als de lens nauwkeurig bekend zijn.

Daarom wordt de camera vooraf in een speciaal testlaboratorium gekalibreerd. Hierbij wordt onder andere de spectrale respons van de beeldchip bepaald. Daarmee wordt vastgesteld hoe de sensor reageert op verschillende golflengten van het zichtbare licht.

Daarnaast worden de eigenschappen en afwijkingen van de lens onderzocht. Een lens kan bijvoorbeeld aan de randen van het beeld minder licht doorlaten dan in het midden. Wanneer hiermee bij de verwerking geen rekening wordt gehouden, kan dit tot afwijkende meetwaarden leiden.

Tot slot wordt de lineariteit van de camera gecontroleerd. Hierbij wordt bepaald of veranderingen in de hoeveelheid invallend licht ook evenredig door de sensor worden geregistreerd.

Wanneer de camera binnen de gestelde specificaties valt, worden deze eigenschappen vastgelegd in kalibratiebestanden. Deze gegevens worden vervolgens gebruikt om de opgenomen beelden tijdens de beeldverwerking te corrigeren.

Een goed beeld is essentieel voor een betrouwbare meting

Ook een correct gekalibreerde camera levert alleen bruikbare meetgegevens wanneer de opname zelf voldoende informatie bevat. Over- en onderbelichting moeten daarom zoveel mogelijk worden voorkomen.

Bij overbelichting bereikt de beeldsensor zijn maximale registratiewaarde. Verschillen tussen hoge lichtniveaus zijn dan niet meer zichtbaar. Bij sterke onderbelichting gebeurt het tegenovergestelde: er wordt te weinig informatie geregistreerd om betrouwbare waarden te kunnen bepalen.

In beide gevallen gaat meetinformatie verloren die achteraf niet meer kan worden hersteld.

Het correct instellen van de camera is daarom een belangrijk onderdeel van de meetmethode. Vooral situaties met grote verschillen tussen lichte en donkere gebieden kunnen hierbij uitdagend zijn. Ervaring en praktijktesten zijn noodzakelijk om voor iedere situatie de juiste instellingen te bepalen.

Metingen met een drone

Voor grote oppervlakken kan een drone een efficiënte manier zijn om de benodigde beelden te verzamelen. Vanuit de lucht kunnen bijvoorbeeld rijbanen of conflictvlakken worden vastgelegd zonder meetapparatuur op het wegdek te plaatsen.

Aan dergelijke vluchten zijn echter voorwaarden verbonden. Vooral bij vluchten in stedelijk gebied en in de avonduren kan een operatie binnen de categorie SPECIFIEK noodzakelijk zijn. Hiervoor gelden aanvullende eisen aan onder andere de piloot, de vluchtvoorbereiding en de risicoanalyse.

Per situatie moet daarom vooraf worden beoordeeld onder welke voorwaarden de vlucht mag worden uitgevoerd en welke toestemming daarvoor noodzakelijk is.

Beeldverwerking vervangt de luxmeting niet volledig

Voor veel toepassingen biedt beeldverwerking duidelijke voordelen. De methode levert veel meer informatie over de ruimtelijke verdeling van het licht, kan verkeershinder beperken en maakt afwijkingen zichtbaar die bij puntmetingen gemakkelijk kunnen worden gemist.

Dat betekent echter niet dat de traditionele luxmeting volledig zal verdwijnen. Bij de formele oplevering van een verlichtingsinstallatie worden luxmetingen nog steeds veel toegepast om te controleren of op de voorgeschreven meetpunten aan de contractuele eisen wordt voldaan.

De grootste meerwaarde ontstaat daarom door beide methoden naast elkaar te gebruiken. De luxmeting geeft een directe controle op vastgelegde meetpunten, terwijl beeldverwerking zichtbaar maakt wat er tussen deze punten gebeurt.

Van voldoen aan luxwaarden naar het beoordelen van het volledige lichtbeeld

De kern van beeldverwerking ligt daarmee niet alleen in het verzamelen van meer meetgegevens. De methode maakt het mogelijk om een verlichtingsinstallatie te beoordelen op de manier waarop het licht zich daadwerkelijk over een oppervlak verdeelt.

Daarmee verschuift de beoordeling van uitsluitend afzonderlijke luxwaarden naar het volledige lichtbeeld. Juist wanneer gelijkmatigheid, lokale afwijkingen en visueel comfort belangrijk zijn, geeft dit een completer beeld van de werkelijke prestaties van een verlichtingsinstallatie.

‍