SIMPOLUX 2006 X Simpósio Brasileiro de Illuminação Eficiente São Paulo – Brasil – 5 al 7 abril 2006

ILUMINACIÓN Y BAJA VISIÓN Elisa Colombo Departamento de Luminotecnia Luz y Visión “Bühler” Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Universidad Nacional de Tucumán, Argentina www.herrera.unt.edu.ar/dllyv [email protected]

Elisa Colombo y Mirta Jaen Capítulo V: Iluminación y baja visión Libro: Baja Visión (Lydia Gurovich, Argentina, 2001) Javier Santillán, Mirta Jaen y Elisa Colombo El diseño de la iluminación puede mejorar la calidad de vida de personas mayores o con problemas de visión Lux América 2002 Javier Santillán y Elisa Colombo Envejecimiento, visión y autonomía. La importancia del medio ambiente visual y la iluminación (Lux América 2004) Javier Santillán y Elisa Colombo Diseño de Iluminación y calidad de vida de personas mayores o con visión reducida. Barreras de iluminación. Un desafío para la integración. Los déficits de visión y la iluminación. Recomendaciones y pautas de diseño Revista Megaluz 2003, 2004 y 2005 Graciela Tonello Lighting, modd and seasonal fatigue in Northern Argentina. Comparison to 2 countries closed and further from the equator Tesis Doctoral, 2001, Lund University, Suecia

Un espacio puede ser discapacitante si no se piensa en los usuarios potenciales “la incapacidad que sufre una persona es en muchos casos resultado de su falta de habilidad para desempeñarse en el mundo tal como está actualmente diseñado” (Caplan, 1992)

CREACION DE BARRERAS 3

Barreras del diseño Barreras: trabas u obstáculos, físicos o sensoriales, que limitan o impiden el normal desenvolvimiento o uso de los bienes y servicios de las personas, y en especial aquellas con discapacidad.

Barreras Arquitectónicas

Barreras Urbanísticas

Persona con movilidad reducida: es aquella persona que debido a una discapacidad física, psíquica o sensorial y de forma temporal o permanente, tiene su capacidad de movilidad reducida. - Motores (p.e. Usuarios de silla de ruedas). - Sensoriales auditivos y visuales.

4 (Del Moral Ávila, 2000)

Barreras de Iluminación

efectos negativos de la iluminación o del medio ambiente visual, elementos luminotécnicos y visuales que complican o dificultan la visión, transformándose en trabas u obstáculos que hacen la vida aún más difícil a las personas con déficits en su sistema visual, limitando o impidiendo su 5 movilidad o su normal desenvolvimiento.

¿Por qué se cometen tantos errores en el diseño del espacio y de la iluminación?

No se conoce que los requerimientos de una persona de 20, 30, 50 o 70 años son diferentes ni los casos de discapacidad

concientizar arquitectos, ingenieros y diseñadores de iluminación en general sobre las necesidades del destinatario 6 del mismo - el USUARIO-

La iluminación puede aportar a la calidad de vida de las personas
Eficiencia
Confort
Salud
Autonomía
Seguridad Conocer sobre el usuario para evitar las Barreras de iluminación

7

Los ambientes construidos presentan un desafío real a nuestra visión !

8

Medio Natural vs. Construido

Luz natural Detalles grandes y medios Número limitado de colores Colores no saturados Escenas Simples Reflectancia espectral con variaciones suaves

Iluminación artificial Detalles pequeños Gran número de colores Colores saturados Escenas Complejas Reflectancia espectral9 con variaciones marcadas

Las condiciones de iluminación influyen sobre el desempeño humano a través de 3 sistemas
Visual
Circadiano
Perceptual Aportando seguridad, confianza y salud a las personas 10

Corrimiento fase

Tiempo del día Iluminancia retiniana

Personalidad

Motivación n

Estado de Animo

Sistema circadiano

Expectativas

Espectro De la luz

Efecto alerta

Desempeño humano

Molestia visual

Deslumbramiento

Eficiencia en la realización de la tarea

Mensaje visual

Parpadeo

Cultura

Contexto Desempeño cognitivo

Desempeño motor

Percepción Visual del medio

Eficiencia visual

Fatiga

Tiempo Exposición

Adaptación Boyce, 2001

Tamaño visual

Contraste en luminancia

Diferencias en color

Calidad de la Imagen retiniana

Iluminancia retiniana

11 Tarea

Iluminación

¿Por qué se convierten en barreras de iluminación ciertos elementos? HIPÓTESIS

Desconocimiento sobre esa compleja red de influencias de los sistemas visual, circadiano y perceptual sobre el desempeño humano 12

El sistema visual

13

Capacidades visuales umbrales
agudeza visual
contraste umbral
discriminación del color
modulación temporal

La iluminación modifica las capacidades visuales 14

Agudeza Visual LINEA

AGUDEZA VISUAL

E

20/200

FP

20/100

TOZ

20/70

LPED

20/50

PECFD

20/40

EDFCZP

20/30

DEFPOTEC 20/20

15

Agudeza Visual en función de la luminancia

16

Test de contraste

17

Redes Sinusoidales

Lmax

Lmin

L max − L min C= L max − L min

0 ≤ C

≤ 1 18

Función de Sensibilidad al Contraste

Sensibilidad al contraste = 1 / Contraste umbral 19

Función de Sensibilidad al Contraste Dependencia con la iluminancia retiniana

Sensibilidad al contraste20 (Van Nes &Bouman, 1967).

Las personas con visión disminuida se encuentran con su sistema visual trabajando casi siempre en la zona umbral o muy cerca de ella 21

Alternativas para mejorar la eficiencia visual umbral Para alejarse de las condiciones umbrales:  Aumentar el tamaño o el contraste del detalle  Organizar la tarea de manera que ésta pueda ser mirada fovealmente  Hacer más conspicuo el estímulo  Presentarlo durante un tiempo mayor o reducir su velocidad si este fuera el caso  Aumentar la luminancia de adaptación  Seleccionar mejor el color de la lámpara  Evitar deslumbramiento y reflexiones de velo22

Capacidades visuales supraumbrales rapidez y precisión con que se realiza una tarea

23

Eficiencia visual supraumbral

Tarea tiene 3 componentes Visual Motora Cognitiva

24

relativo

1.0

0.4 0.2 0.0 0 100

10

0.6 0.4 0.2 0.0 0

Ilu min 100 aci ón ret ina

al

10

Co

te as ntr

a)

lativo to visual re

ret in

10

100

1 0.1

1.0

1

0.1 10

l

ste tra n Co

b)

1.0

0.8 0.6

nt Rendimie

0.8

Rendimie

0.6

Ilum ina 100 ció n

lativo o visual re

nto visual

0.8

1.0

0.4 0.2 0.0 1000

Ilum 0 ina 10 ció n

10 1

ret ina l

0.1 10

c)

ste tra n Co

0.8 0.6

n Rendimie

l relativo nto visua Rendimie

Eficiencia Visual Relativa Supraumbral vs E y C para distintos tamaños

0.4 0.2 0.0

10

1000

Ilum ina 100 ció n

ret ina l

0.1 10

1 ste tra n o C

d)

25using Rea MS, Oullette MJ (1988) Visual performance reaction times. Lighting Res. Technol. 20: 139-153.

800

750

OBS VZ

OBS MM 15% saturation

700

15% saturation

600

yellow green blue magenta

500

Reaction Times (msec)

Reaction Times (msec)

700

650

yellow green blue magenta

600

550

500

450 400 4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

2

2

Luminance (cd/m )

Luminance (cd/m ) 1000

OBS BO

15 % saturation

Reaction times (msec)

900

yellow green blue magenta

800

700

Infuencia del color para igual saturación (15%)

600

500

O´Donell B , Colombo E (2005)26 4,0

4,5

5,0

5,5

6,0 2

Luminance (cd/m )

6,5

1000

Influencia de la saturación

OBS BO

800

15% 30% 50% 70% achromatic

600

850

OBS VZ 800

Yellow stimulus 270° axis

400 4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

7,0750

2

Luminance (cd/m )

O´Donell B , Colombo E, Zimmerman V (2004)

Reaction Times (msec)

Reaction Times (msec)

Yellow stimulus 270° axis

700

15% 30% 50% 70% achromatic

650 600 550 500 450

27

400 4,0

4,5

5,0

5,5

6,0 2

Luminance (cd/m )

6,5

7,0

1000

Blue stimulus 90° axis

900

Reaction Times (msec)

Influencia de la saturación

OBS BO

800

15% 30% 50% 70% achromatic

700

600

500 850

400 4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

OBS VZ

800

7,0

Blue stimulus 90º axis

2

Luminance (cd/m ) Reaction Times (msec)

750

O´Donell B , Colombo E,

700 650

15% 30% 50% 70% achromatic

600 550 500 450 400

Zimmerman V (2004)

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0 2

Luminance (cd/m )

6,5

7,0

28

El sistema circadiano

29

De la retina al hipotálamo, pasando por los Núcleos supraquiasmáticos del cerebro Centros de control del sistema nervioso humano.

30

El sistema circadiano regula el ciclo día/noche La fisiología humana, el estado de ánimo y las capacidades varían en cada ciclo.

Los trabajo nocturnos producen fatiga por sueño de mala calidad y dificultades para mantenerse alertas. Existen evidencias de problemas cardiovasculares, gastrointestinales y emocionales y sociales. 31

La luz puede influir el ritmo circadiano Se sabe que mejora el rendimiento cognoscitivo y el estado de alerta Variables relevantes: cantidad de iluminación retinal duración de la exposición oportunidad de la exposición composición espectral de la radiación Otras aplicaciones potenciales de la terapia lumínica incluyen tratamientos de desorden del sueño, depresión estacional y desfasaje 32 por cambio de huso horario

El sistema perceptual

33

Impacto psicológico de la iluminación -efecto difícil de aislarhay muchos estudios realizados pero no existe un cuerpo coherente de conocimientos

Se sabe bastante sobre las molestias que puede producir la iluminación … 34

Fatiga Visual

• Cuando el ojo debe ajustarse a cambios frecuentes en los niveles de iluminación, los músculos alrededor del ojo y el iris se fatigan. • Hay también una fatiga mental debido a la necesidad de recalibrar el cerebro a los nuevos niveles de luz.

35

Fototropismo La atención se dirige hacia las áreas y objetos más iluminadas o con mayores reflejos del entorno. Es una característica de los seres humanos y de otras especies (animales y vegetales)

De modo que al diseñar la iluminación hay que: • Asegurar que los objetos más claros sean los más atractivos 36

• Destacar las áreas donde se quiere focalizar la atención

CONTAMINACIÓN VISUAL

37

Deslumbramiento distractivo o molesto

Deslumbramiento Psicológico

Fuentes de luz u objetos muy brillantes en comparación con la iluminación promedio de la escena

38

Contraste

Patrones de claridad inapropiados pueden ser distractivos

39

Evitar las molestias visuales no es lo mismo que lograr el confort visual • Son bien conocidas las condiciones de iluminación que producen molestias visuales -afecto negativo• Sin embargo, el confort visual no es simplemente ausencia de molestias, podemos pensar en ambientes más o menos confortables según el grado de efecto/afecto positivo perciban los usuarios. • Por ejemplo la luz natural es importante para el metabolismo, la producción de vitamina D y más en general para una sensación de bienestar general, pues se asocia a la noción de tiempo y la vista al mundo exterior, etc. 40

Se sabe que un mensaje positivo • incrementa la eficiencia en la toma de algunos tipos de decisiones • promueve la innovación y creatividad en las soluciones de problemas • cambia el tipo de elecciones que hace la gente • altera la preferencia de la gente al resolver conflictos por colaboración antes que por prevención • cambian sus opiniones acerca de las tareas que deben realizar

Sin embargo no tenemos una fácil respuesta a cómo generar afecto positivo 41

Diferencias Individuales en Visión

42

Orígenes distintos de las diferencias individuales que afectan al sistema visual Edad

Baja Visión

Proceso normal de envejecimiento Procesos patológicos relacionados al envejecimiento Pérdidas específicas en el campo visual Pérdidas progresivas de la visión

Diferencias en la visión de colores

Déficits en la discriminación de determinados colores Incapacidad de detección de ciertos colores Ceguera para los colores

Otros

Por ej. Problemas derivados de cirugía 43 refractiva

Personas Mayores y resultados poblacionales

44

Para el año 2050 uno de cada cuatro latinoamericanos será un adulto mayor The Ageing of the World's Population. www.un.org (2000)

Argentina: la expectativa de vida ronda hoy los 74 años y se espera que en los próximos 25 años llegue a los 78 años INDEC (2004). Resultados censo 2001 y proyecciones

tan prodigioso incremento en la expectativa de vida no ha sido acompañado con una mejora equivalente 45 en lo que se refiere a la calidad de vida

Personas Mayores y Envejecimiento del Sistema Visual

46

Los mayores cambios en el ojo ... Rigidización del cristalino

Pérdida de la amplitud acomodativa (presbicia)

Disminución en el tamaño de la pupila

Reducción Iluminancia retiniana (miosis senil)

Amarillamiento lenticular

Absorción de las longitudes de onda más cortas

Incremento en la densidad lenticular

Aumento en la difusión Intraocular (caso extremo: cataratas) 47

y hay más ... disminución del número de células nerviosas en la retina disminución en la densidad de los fotopigmentos en los fotorreceptores disminución del número de neuronas en las vías visuales y en la corteza visual. 48

Y como cambian las funciones visuales ... Reducción de la agudeza visual Reducción de la FSC Visión neblinosa Aumenta la sensibilidad al deslumbramiento Decrece la sensibilidad al color Aumentan los tiempos de adaptación 49

Disminución en la iluminancia retiniana En promedio una persona mayor necesita 4 veces más luz

20 años

50

60 años

80 años

Sensibilidad al contraste según rangos de edad Promedios 2das Mediciones

Prom20_2das Prom30_2das Prom40_2das Prom50_2das Prom60_2das

Se nsibilidad al Contraste

Gra ficado s con el Erro r Estand ar de la M edia

100

10

1

1

2

4

6

8

10

20

40

Fr ecuencia Espacial (c/gr)

51

(J. Santillán, Colombo, 2006)

Vos J., Cole B., Bodmann H., Colombo E., Takeuchi T. & van den Berg T. 2002. CIE equations for disability glare. CIE Collection on glare (Publication CIE 146:2002 y Publication CIE 147:2002) Technical Report. 52

Proceso de envejecimiento Continuo Normal

Patológico

Envejecimiento normal: cuando no se presentan enfermedades o patologías

Envejecimiento patológico: con patologías relacionadas con la edad: catarata, maculopatía, glaucoma, e incluso otras enfermedades como Alzheimer y Parkinson

En los elementos del ojo (factores pre-retinales)

Baja Visión

Cambios Influencia del envejecimiento sobre las neuronas de las vías visuales

53

Baja Visión (Low Vision) “Baja Visión (o visión parcial) se refiere a una condición permanente de disminución en la performance visual que no puede ser corregida mediante técnicas rutinarias de refracción y que se encuentra entre la visión normal y la ceguera legal” CIE , 1997

“Baja Visión quiere decir que la vista de una persona no se puede corregir a pesar de usar anteojos, lentes de contacto, medicamentos o después de una cirugía” National Eye Institute - USA, 2000 54

Perdidas en el campo visual

55

Catarata

Degeneración Macular

Glaucoma

Retinopatía Diabética

56

pérdidas de la visión central • brusca caída de la agudeza visual • pérdida de sensibilidad al contraste para detalles pequeños • disminución de la discriminación de colores • la persona conserva la capacidad de orientarse en un lugar y encontrar un camino. Se debe en general a la degeneración macular , muy común después de los 60 años. 57

pérdidas de la visión periférica • visión de túnel y puede producir ceguera total • afectan mucho el desplazamiento de las personas • empeora la capacidad de detectar movimientos de objetos o personas que se acerquen a ellas desde un costado • no se modifica la agudeza o visión de colores • una reducción significativa en la sensibilidad al contraste • pobre visión nocturna • muy lenta adaptación a la oscuridad • la iluminación puede ayudar sobre todo de noche Se debe en general al glaucoma 58

Pérdidas de la visión en todo el campo visual • produce severas limitaciones a la persona pues puede llegar a la pérdida del sentido de la vista. • reducción de la agudeza visual • reducción de la sensibilidad al contraste • aumento de la sensibilidad al deslumbramiento • pérdidas en la percepción de los colores El caso más frecuente se debe a las cataratas

59

GLAUCOMA

Paciente 65 años con Glaucoma (OD incipiente / OI avanzado) 300

Media ( y SD) 2SD Sensibilidad al Contra ste

100

Incipiente Ava nzado

10

1 1

2

4

6

8 10

20

40

Frecuencia Espacial

Javier Santillán, 2005 60

CATARATAS

Pacien te 63 años con Cataratas 300

Media (y SD) 2SD Cataratas O D Cataratas O I

Sensibilidad al Contraste

100

10

1 1

2

4

6

8 10

20

40

Frecuencia Espacial

Javier Santillán, 2005 61

DIABETES

Paciente 63 años con cataratas y una diabetes descontrolada d e 3 semanas 300

Media ( y SD) 2SD Diabetes

Sensibilidad al Contra ste

100

10

1 1

2

4

6

8 10

20

40

Frecuencia Espacial

Javier Santillán, 2005 62

TRANSPLANTE DE CÓRNEA

Transplante de Córnea (28 años) Media ( y S D) 2SD OD OI

Sensibilidad al Contraste

500

100

10

1 1

2

4

6

8 10

20

40

Frecuencia Espacial (c/gr)

Javier Santillán, 2005 63

Colores en la misma gama

Puede ser contraste insuficiente

Reducción en la percepción de la profundidad relacionado con las pérdidas en la Función de Sensiblidad al Contraste 64

Cambios bruscos de iluminación pueden ser drámaticos debido a la reducción de la capacidad de adaptación

Y zonas de muy bajos niveles de iluminación

65

…malas condiciones para la adaptación 66

Bajo contraste Mala iluminación Situación altamente peligrosa Ausencia de señalización

67

Los puntos de luz son fuentes deslumbrantes

68

Pared espejada Confusión perceptual y desconcertante para gente con Baja Visión

69

Situación en exteriores nocturnos: sombras que producen inseguridad 70

Pasillo mal iluminado Niveles inaceptables y falta de demarcación en el espacio

71

Escalera con escalones y barandas transparentes que producen reflejos y confusión 72

Paneles de control del ascensor con una terminación muy especular y números con bajo contraste 73

Un sistema de iluminación de calidad debe tener en cuenta las necesidades de la gente mayor y con problemas de visión

74

La mayoría de las tareas diarias tienen una componente visual

Cocinar Leer

Trabajar Movilizarse 75

¿La Calidad de la iluminación puede ayudar a mejorar la calidad de vida?

76

La calidad de vida se puede evaluar en términos de actividades normales de la vida diaria: mantenerse en contacto con parientes y amigos mantener la independencia tanto como sea posible sentimientos de confianza en sí mismo bienestar general

77

“las mejoras en iluminación afectan positivamente tanto las componentes funcionales como las perceptuales” Sörensen y Brunnström (1995)

Lo funcional: relaciones sociales, actividades físicas, respuestas emocionales e intelectuales. El perceptual: satisfacción y el sentimiento subjetivo de bienestar que se puede experimentar, es decir, el “sentirse bien”.78

“Perder visión, es ante todo, perder seguridad” Voss, 2003

79

80

El diseño universal se funda en el respeto por la diversidad humana The Center of Universal Design, 1997

Desde la perspectiva de las ciencias de la visión y la luminotecnia los principios del diseño universal nos conducen a la búsqueda de la simpleza en los diseños así como a un mejor control de la luz y versatilidad, exigiendo a su vez mayores estándares de calidad, confort y seguridad 81

Mejorar el medio ambiente visual
eliminar todo tipo de elementos que puedan causar “contaminación” visual
mejorar el contraste de objetos y lugares relevantes
aumentar el ángulo sólido subtendido por el ojo, es decir su tamaño aparente
preferir la utilización de sistemas automáticos de control combinados con los manuales
evitar revestimiento de techos, paredes y pisos oscuros y especulares 82


prestar atención a entradas y/o salidas generales

Cuidar ciertos aspectos de la Iluminación
niveles de iluminancia
evitar fuentes deslumbrantes
combinar iluminación directa con indirecta
usar iluminación localizada y general
favorecer la uniformidad en la iluminación
utilizar guías en las vías de circulación y accesos
favorecer la integración de la luz natural
recurrir a tecnologías de control de la iluminación
evitar cambios bruscos en las zonas de transición
utilizar lámparas con alto índice de rendimiento de color

83


evitar fuentes con emisión por debajo de los 450nm

A MODO DE CONCLUSIONES

84

Nuestras ciudades, edificios y casas siguen presentando una serie de elementos y condiciones edilicias y ambientales que se convierten en verdaderas barreras para el normal desenvolvimiento de los adultos mayores.

Exteriores

Medios de Transporte Viviendas Colectivas

Centros comerciales

Mercados

Supermercados

85

Rescatamos el efecto de las condiciones de iluminación a través de los elementos del “mensaje” que se transmite a través del sistema perceptual y en los efectos que pudieran operar través del sistema circadiano, además del visual

86

¿Cuál es la potencialidad de la iluminación y cuál es la persistencia de sus efectos relativa a todos los otros factores que pueden cambiar el estado de ánimo y la motivación de las personas? ¿Cómo lo medimos y cómo lo cuantificamos? 87

Se requiere diseñar nuevos métodos y nuevas herramientas para evaluar el mensaje enviado por una instalación de iluminación: claridad, espaciosidad, seguridad, etc. No está todo dicho….

88

es necesario tomar conciencia de que una buena parte de los usuarios del espacio que estamos diseñando e iluminando pueden presentar déficits en su sistema visual

objetos o situaciones que quizás son fácilmente resueltas por usuarios con visión normal se transforman para ellos en “barreras de iluminación”

No olvidar: El diseño puede ser incapacitante e incidir negativamente en la calidad de vida de las personas 89

muito brigado pela sua atenção e amabilidade…. e sobre tudo pela sua paciência

[email protected] Av. Independencia 1800 (4000) Tucumán, Argentina 0381 4361936 www.herrera.unt.edu.ar/dllyv 90