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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Erzeugen sog. Lichtinszenierungen, wobei mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lichtinszenierungen insbesondere Sinnestäuschungen für sich innerhalb eines beleuchteten Bereichs befindende Personen erzielt werden sollen.
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Beleuchtungssysteme dienen in der Regel dem Zweck, einen bestimmten Bereich, bspw. einen Arbeitsplatz, mit einer für die vorgesehene Nutzung des entsprechenden Bereichs geeigneten Helligkeit zu beleuchten. Es kann also bspw. vorgesehen sein, dass ein Arbeitsplatz mit einer die an diesem Platz stattfindende Arbeit unterstützenden Helligkeit beleuchtet wird, wobei hier dann die Beleuchtung gezielt derart gewählt ist, dass die entsprechende Tätigkeit wie bspw. das Lesen und/oder Schreiben von Dokumenten oder dergleichen unterstützt wird. Die Art der Beleuchtung kann dabei an den jeweiligen Bereich angepasst sein, so dass bspw. in Bereichen, in denen sich Personen üblicherweise nicht über einen längeren Zeitraum hinweg aufhalten, wie bspw. Gängen eines Gebäudes oder dergleichen, die Beleuchtung derart gewählt ist, dass zwar kein Arbeiten ermöglicht wird, die Personen sich allerdings jederzeit problemlos in diesem Bereich orientieren können. Auch das gezielte Beleuchten und damit Hervorheben von Objekten oder Produkten in Museen bzw. Geschäften wird mit Hilfe entsprechender Beleuchtungssysteme realisiert.
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Neben dieser zweckgebundenen Beleuchtungsart, die in erster Linie dazu dient, Personen in ihren jeweiligen Tätigkeiten – also z.B. Arbeiten, Orientieren, Beobachten usw. – zu unterstützen, gibt es auch andere Arten von Beleuchtungen, die bei einem Beobachter lediglich bestimmte Eindrücke oder Wahrnehmungen hervorrufen sollen. Es handelt sich in der Regel um Beleuchtungen, bei denen mit Hilfe spezieller lichttechnischer Effekte wie z.B. örtlicher und/zeitlicher Änderungen der Helligkeit und/oder Farbe der Lichtabgabe ein Betrachter hinsichtlich seiner Wahrnehmung beeinflusst werden soll, nicht jedoch in seiner Tätigkeit unterstützt werden soll. Derartige Beleuchtungen werden oftmals als Lichtinszenierungen bezeichnet.
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Diese zuvor beschriebenen Lichtinszenierungen können in vielfältiger Weise realisiert werden. Wie erwähnt beruhen sie oftmals auf einer Veränderung der Farbe der Lichtabgabe im Laufe der Zeit oder der bestimmten Art und Weise der Beleuchtung von Objekten. Mit der vorliegenden Erfindung soll nunmehr eine neuartige Art und Weise der Beleuchtung vorgeschlagen werden, mit deren Hilfe wiederum eine Lichtinszenierung ermöglicht wird, welche bei einem Beobachter spezielle Eindrücke hervorruft.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird deshalb ein Verfahren zum Beleuchten eines Bereichs, insbesondere eines Raums vorgeschlagen, wobei gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren sich in dem Bereich befindende Objekte und/oder Oberflächen derart ausgebildet sind und ggf. beleuchtet werden, dass sie als Lambert-Strahler oder Lambert-Reflektor wirken.
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Ferner wird erfindungsgemäß ein System zum Erzielen von Beleuchtungseffekten vorgeschlagen, wobei das System einen Bereich mit sich darin befindenden Objekten und/oder Oberflächen und Lichtquellen bzw. Leuchtmittel aufweist, wobei die Objekte und/oder Oberflächen derart ausgebildet sind und die Lichtquellen bzw. Leuchtmittel derart ausgestaltet sind, dass die Oberflächen als Lambert-Strahler oder Lambert-Reflektor wirken.
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Vorzugsweise sind die Oberflächen zumindest einiger der Objekte transluzent ausgebildet und werden hierbei durch die Leuchtmittel hinterleuchtet. Ferner kann vorgesehen sein, dass für den Fall, dass sich in dem Raum Personen befinden, diese zumindest teilweise, vorzugsweise jedoch überwiegend Bekleidungsstücke tragen, welche wiederum als Lambert-Reflektoren wirken. Die Beleuchtung wird dabei gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel orts- und/oder zeitabhängig variiert.
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Unter einem Lambert-Strahler wird bekanntlicherweise ein Leuchtmittel verstanden, dessen Lichtabstrahlcharakteristik dem Lambertschen Gesetz folgt. Gemäß diesem Gesetz ergibt sich eine kreisförmige Verteilung der sog. Strahlstärke der leuchtenden Fläche, was zur Folge hat, dass die leuchtende Fläche unabhängig von der Betrachtungsrichtung als gleich hell erscheint. In analoger Weise wird ein Lambert-Reflektor als Oberfläche bezeichnet, die Licht wiederum in der oben beschriebenen Fläche derart reflektiert, dass die Strahlstärke dem Lambertschen Gesetz folgt, so dass auch hier die Fläche unter allen Winkeln als gleich hell erscheint.
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Die Oberflächen der Objekte in dem beleuchteten Bereich sind also erfindungsgemäß derart ausgestaltet, dass sie selbst aktiv Licht in Form eines Lambert-Strahler abgeben oder derart ideal diffus reflektieren, dass sie einen Lambert-Reflektor bilden. Diese spezielle Art und Weise der Beleuchtung und der Lichtreflexion hat zur Folge, dass für einen Beobachter der beleuchtete Bereich mit den sich darin befindenden Objekten nicht oder zumindest nur schwer „greifbar“ ist. Dies bedeutet, dass Oberflächen von Objekten oder Begrenzungsflächen des Bereichs – also z.B. Wände – nur schwer erkannt werden können. Zurückzuführen ist dieser Effekt darauf, dass eine Oberfläche in der Regel nur dann als solche erkannt werden kann, wenn sie klar geometrisch begrenzt ist oder bspw. Licht derart glänzend reflektiert, dass sich klar geometrisch begrenzte Oberflächen spiegeln. Da gemäß der erfindungsgemäßen Lösung allerdings vorgesehen ist, dass derartig klar erkennbare Oberflächen nicht mehr existieren, wird bei dem Beobachter der Eindruck erweckt, er stünde auf einem unsichtbaren Boden in Mitte eines unendlichen Nebels, der jedoch im Nahbereich zwischen den Betrachtern nicht vorhanden ist.
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Um diesen optischen Effekt weiter zu verstärken, ist gemäß dem oben bereits erwähnten bevorzugten Ausführungsbeispiel dann vorgesehen, zusätzlich die örtliche Lichtstimmung zu variieren, also bspw. im Laufe der Zeit die Farbe und/oder Farbtemperatur des abgegebenen Lichts zu beeinflussen. Diese Lichtstimmungen können dann bspw. Bewegungen eines Beobachters in dem oben erwähnten Nebel simulieren oder aber durch starke Farb- und Helligkeitsänderungen spezielle Beobachtungseffekte hervorrufen. Der oben beschriebene Effekt, dass der beleuchtete Bereich mit sich darin befindenden Objekten für den Betrachter nicht greifbar ist, wird hierdurch nochmals zusätzlich verstärkt und führt zu einer speziellen Beeinflussung der kognitiven Fähigkeiten des Beobachters. Diese Beeinflussung kann bis zu einer Art Rauschzustand des Beobachters gesteigert werden, ohne dass diese jedoch spezielle Nachwirkungen nach sich zieht. Es handelt sich hierbei um Effekte, die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorgehensweise in völlig neuartiger Weise hervorgerufen werden und zu speziellen Stimmungen führen.
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Wie bereits erwähnt, ist zum Realisieren der erfindungsgemäßen Lichtinszenierung vorteilhaft, wenn die geometrischen Beschaffenheiten des beleuchteten Bereichs, insbesondere des Raums, möglichst kanten- und kontrastlos sind. Die Oberflächen sollten hierbei idealerweise keinen, zumindest jedoch so gut wie keinen Glanzanteil aufweisen und größtenteils weiß bzw. farblos ausgestaltet mit einem hohen Reflexionsgrad sein. Übergänge in der Farbe oder Helligkeit – z.B. schwarz-weiße oder verschiedenfarbige Streifen nebeneinander – sollten möglichst vermieden werden, da sie Anhaltspunkte für eine Orientierung bilden und damit den erfindungsgemäß angestrebten Effekt zumindest beeinträchtigen. Gleiches gilt auch für Schatten, weshalb eine gleichmäßige Hinter- oder Ausleuchtung von sich in dem Raum befindenden Objekten, derart, dass Licht aus allen Richtungen von den Wänden abgestrahlt wird, vorteilhaft ist, da eine derartige Beleuchtung dazu führt, dass kaum Schattenbildung auftritt, was wiederum die oben beschriebenen Effekte beim Betrachten der Lichtinszenierung verstärkt.
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Letztendlich wird also mit Hilfe der vorliegenden Erfindung eine neuartige Art und Weise der Beleuchtung vorgeschlagen, mit der spezielle, bislang nicht erfahrbare Effekte hervorgerufen werden.
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Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Wirkungsweise eines Lambert-Strahlers bzw. Lambert-Reflektors und
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2 ein vereinfachtes Beispiel zur Ausgestaltung eines Raums, in dem eine erfindungsgemäße Lichtinszenierung realisiert wird.
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht, wie bereits erwähnt, also darin, dass in dem Bereich, in dem die Lichtinszenierung stattfindet, möglichst alle Flächen derart gestaltet sind, dass sie entweder als Lambert-Strahler oder als Lambert-Reflektor wirken. Das angesprochene sog. Lambertsche Gesetz beschreibt bekanntlicherweise, wie durch den perspektivischen Effekt die Strahlungsstärke mit flacher werdendem Abstrahlwinkel abnimmt. Wenn eine Fläche diesem Lambertschen Gesetz folgt, was gemäß der vorliegenden Erfindung der Fall sein soll, und die Strahldichte der Fläche konstant ist, so ergibt sich eine kreisförmige Verteilung der Strahlstärke, wie dies schematisch in 1 gezeigt ist.
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In dieser schematischen Darstellung stellt θ den Winkel gegenüber der Flächennormalen dar und A ist die Größe des lichtabgebenden Flächenelements. Die Strahlungsstärke I(θ) ist dann proportional zum Produkt aus Kosinus des Winkels und der Fläche, d.h., es gilt: I(θ) ~ Acos(θ) bzw. I(θ) / Acos(θ) = L
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Das Verhältnis von Strahlungsstärke und reduzierter Fläche (in Betrachtungsrichtung projiziert) ist dann die sog. Leuchtdichte L der Fläche, welche von der Blickrichtung, also vom Winkel θ unabhängig ist.
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Da der Mensch mit seinem Auge nur die Leuchtdichte bewertet, erscheint ein derartiges Lambertsches Material unabhängig von der Betrachtungsrichtung immer als gleich hell, was einen wesentlichen Bestandteil der erfindungsgemäßen Lichtinszenierung darstellt.
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In einem ersten Schritt ist also vorgesehen, Wände und Oberflächen von in dem Bereich der Lichtinszenierung sich befindenden unbeweglichen Objekten derart auszugestalten, dass sie Lambert-Strahler oder Lambert-Reflektoren bilden. Der Bereich, der zur Realisierung der erfindungsgemäßen Lichtinszenierung genutzt wird, ist also vorzugsweise durch einen abgeschlossenen Raum gebildet oder derart ausgestaltet, dass außerhalb des Bereichs sich befindende Objekte oder Wände nicht mehr wahrnehmbar sind. Dies wäre bspw. bei einem geschwungenen oder abgewinkelten Gang oder Tunnel der Fall, dessen Enden in dem Bereich, in dem die Lichtinszenierung stattfindet, nicht erkennbar sind.
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Das Ausgestalten der Wände (oder auch Decken) des Raums sowie der Oberflächen von sich in dem Raum befindenden Objekten derart, dass diese als Lambert-Reflektor wirken, kann zunächst einmal dadurch realisiert werden, dass diese Oberflächen derart gestaltet werden, dass sie möglichst diffus Licht reflektieren. Insbesondere sollten die Oberflächen so gut wie keinen Glanzanteil aufweisen und idealerweise farblos bzw. weiß mit einem hohen Reflexionsgrad ausgebildet sein. Wesentlich ist hierbei auch, dass durch die Oberflächengestaltung das Auftreten von Kontrasten in der Farbe und Helligkeit vermieden wird. Da eine Oberfläche nur dann als solche erkannt werden kann, wenn sie klar geometrisch begrenzt ist oder einen Glanz aufweist, in dem sich andere geometrisch begrenzte Oberflächen spiegeln, sollte ferner auch darauf geachtet werden, dass scharfe Kanten, Ecken oder dergleichen vermieden werden.
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Da die Lambertsche Lichtabgabe bzw. Reflexion sich möglichst auf sämtliche sich in dem Bereich der Lichtinszenierung befindende Objekte erstrecken sollte, sollten ferner neben den unbeweglichen Objekten idealerweise auch in diesem Bereich sich befindende Personen möglichst überwiegend Bekleidungsstücke tragen, welche wiederum zumindest weitestgehend als Lambert-Reflektoren wirken. D.h., die entsprechenden Kleidungsstücke sollten möglichst allseitig den Körper bedecken und weiß bzw. farblos sowie diffus reflektierend ausgestaltet sein. Es würde sich hierfür bspw. anbieten, weiße Mäntel, z.B. Bademäntel mit entsprechenden Kapuzen zu nutzen, was eine kostengünstige und sinnvolle Lösung zum Erzielen der angestrebten Effekte darstellt.
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Ein weiterer wesentlicher Aspekt betrifft ferner die Ausgestaltung und Anordnung der Lichtquellen. Hierbei kann einerseits eine indirekte Beleuchtung zum Einsatz kommen, mit deren Hilfe die wie oben beschrieben ausgestalteten Oberflächen bzw. Wände oder Deckenbereiche beleuchtet werden, derart, dass diese das Licht diffus reflektieren. Ergänzend oder alternativ hierzu könnten andererseits auch Lichtquellen genutzt werden, welche unmittelbar im Blickfeld eines Beobachters liegen, wobei diese dann allerdings wiederum als Lambert-Strahler ausgestaltet sein sollten. Dies kann bspw. dadurch erzielt werden, dass die Oberflächen derartiger Leuchten transluzent ausgebildet sind und diese Oberflächen dann hinterleuchtet werden. Hierdurch ist in einfacher Weise eine diffuse Lichtabgabe im Sinne eines Lambert-Strahlers realisierbar. Für die Leuchtmittel hingegen, welche für eine Indirektbeleuchtung verantwortlich sind, sind derartige Einschränkungen nicht erforderlich, da sie für den Beobachter nicht unmittelbar sichtbar sind, sondern dieser lediglich das diffus reflektierte Licht wahrnimmt.
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Dabei wird der erfindungsgemäß vorgesehene Effekt, dass die einzelnen Objekte bzw. deren Oberflächen für einen Beobachter nicht greifbar sind, ferner vorzugsweise dadurch verstärkt, dass das Auftreten von Schatten möglichst vermieden wird. Derartige Schatten nämlich würden wiederum zu Farb- und/oder Helligkeitskontrasten auf den Oberflächen führen, wodurch Anhaltspunkte für die Orientierung geschaffen werden, welche den Effekt abschwächen bzw. beeinträchtigen. Eine derartige schattenlose Ausleuchtung des Bereichs kann dabei dadurch erreicht werden, dass mit Hilfe der direkten und indirekten Lichtquellen möglichst eine gleichmäßige Beleuchtung von allen Seiten her realisiert wird.
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Werden die oben beschriebenen Maßnahmen entsprechend aufeinander abgestimmt verwirklicht, so hat dies zur Folge, dass lediglich noch die nicht bekleideten Körperteile von Beobachtern als solche nicht idealen Oberflächen in dem Raum vorliegen. Dies hat zur Folge, dass der Eindruck erweckt wird, die jeweiligen Betrachter stünden auf einem unsichtbaren Boden inmitten eines unendlichen Nebels, der jedoch im Nahbereich zwischen den Betrachtern tatsächlich gar nicht vorhanden ist.
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Die bislang beschriebenen Maßnahmen stellen die grundlegenden Maßnahmen zur Beleuchtung des Bereichs, in dem die erfindungsgemäße Lichtinszenierung geplant ist, dar. Zur Verstärkung des zuvor beschriebenen Effekts ist allerdings gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel zusätzlich vorgesehen, dass die örtliche Lichtstimmung variiert wird. Dies kann mit Hilfe bewegter Lichtstimmungen, also Lichtkontrasten erfolgen, wobei dies bspw. dadurch realisiert werden kann, dass die Lichtquellen aufeinander abgestimmt von einer zentralen Steuereinheit angesteuert werden. Die hierbei erzielten Lichtstimmungen könnten dabei bspw. Bewegungen eines Betrachters in dem oben beschriebenen „Nebel“ simulieren oder aber mit Hilfe starker Farb- und Helligkeitsänderungen psychologische Effekte hervorrufen. Wie bereits erwähnt, können derartige Lichtstimmungen bspw. durch eine pixelgesteuerte Hinterleuchtung von als Lambert-Strahler genutzten Oberflächen oder durch entsprechende Ansteuerung der zur Indirektbeleuchtung genutzten Lichtquellen erzeugt werden.
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Durch diese zusätzliche zeit- und ortsabhängige Veränderung der Beleuchtung werden die oben beschriebenen Effekte zusätzlich verstärkt, sodass die Sinne von Beobachtern in extremem Maße getäuscht werden. Dies kann soweit führen, dass es sogar zu rauschähnlichen Zuständen kommen kann. Grund hierfür ist, dass durch die beschriebenen Maßnahmen die visuelle Wahrnehmung der Beobachter aufgrund der Tatsache, dass diese visuelle Wahrnehmung nicht zu den weiteren Wahrnehmungen passt, beeinträchtigt wird. Die visuelle Wahrnehmung jedoch unterstützt die Orientierung und den Gleichgewichtssinn, sodass entsprechende Beeinträchtigungen, die durch die beschriebenen optischen Effekte hervorgerufen werden, zu Schwindel und bei längerer Einwirkung sogar bis zu einem Rauschzustand führen können. Letztendlich werden also mit Hilfe der erfindungsgemäßen Maßnahmen vollkommen neuartige Effekte erzielt, die über die Effekte und Eindrücke bisheriger Lichtinszenierungen hinausgehen.
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Anhand von 2 soll nachfolgend ein denkbares Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes System zum Realisieren von Lichtinszenierungen gezeigt werden. Dargestellt ist im vorliegenden Fall ein Raum 100, in dem die Lichtinszenierung realisiert werden soll, wobei wie bereits erwähnt, nicht zwingend vorgesehen sein muss, hierfür geschlossene Räume zu nutzen. Zumindest sollten diese Bereiche jedoch derart ausgestaltet sein, dass außerhalb des Bereichs der Lichtinszenierung liegende Bereiche nicht oder zumindest nur zu einem sehr geringen Anteil wahrnehmbar sind.
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Im dargestellten Fall wird also von der Ideallösung eines abgeschlossenen Raums ausgegangen, wobei die Wände und Oberflächen des Raums 100 wie bereits erwähnt derart ausgebildet sind, dass sie als Lambert-Strahler oder Lambert-Reflektor wirken. Im vorliegenden Fall sind als Leuchtmittel zunächst Leuchtmittel 20 vorgesehen, welche für eine indirekte Beleuchtung möglichst aus allen Richtungen verantwortlich sind. Bspw. sind hierzu im vorliegenden Fall umlaufend am Deckenbereich Leuchtmittel 20 ausgebildet, welche in Form einer Indirektbeleuchtung einerseits die Decke 101 selbst sowie andererseits die darunter liegenden Wände 102 beleuchten. Durch entsprechende Blenden 25 oder dergleichen kann verhindert werden, dass sich in dem Raum 100 befindende Personen unmittelbar diese Leuchtmittel 20 beobachten können. In gleicher Weise könnten auch umlaufend im unteren Bereich der Wände 102 entsprechende Leuchtmittel ausgebildet sein, was zusätzlich dazu beiträgt, die Beleuchtung von Flächen oder Objekten aus allen Richtungen her zu gewährleisten.
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Die Oberflächen des Raums 100 selbst sind, wie bereits erwähnt, idealerweise mit einem hohen Reflexionsgrad ausgestattet, insbesondere jedoch derart ausgeführt, dass sie keinen Glanzanteil aufweisen. Ferner sollten die Oberflächen weiß bzw. farblos sein, um das Auftreten von Farb- und/oder Helligkeitsunterschieden zu vermeiden. In Zusammenwirkung mit der indirekten Beleuchtung hat dies zur Folge, dass diese Flächen des Raums 100 für einen Beobachter nicht ohne weiteres erkennbar bzw. genau wahrnehmbar sind.
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Im vorliegenden Fall ist darüber hinaus innerhalb des Raums 100 die Anordnung eines zusätzlichen Objekts vorgesehen, welches derart gestaltet ist, dass es selbst als Lambert-Strahler wirkt. Als Beispiel ist hier eine Säule 50 gezeigt, die sich vom Fußboden 103 bis zur Decke 101 hin erstreckt, allerdings an ihrer Oberfläche mit einem transluzenten Material versehen ist, welches durch geeignete Lichtquellen hinterleuchtet wird. Auch andere Formen bzw. andere Objekte wären denkbar, wobei diese wiederum derart ausgestaltet sein sollten, dass sie selbst einen Lambert-Strahler bilden oder zumindest einen Lambert-Reflektor bilden. Hierfür ist insbesondere von Vorteil, wenn – wie oben bereits erwähnt – auf scharfe Ecken oder Kanten verzichtet wird. Ferner wäre es auch denkbar, dass ein Teil der Raumoberflächen, also ein Teil der Decke 101 oder der Seitenwände 102 derart gestalltes ist, dass er ebenso wie die Säule 50 aktiv in Form eines Lambert-Strahlers Licht abgibt.
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Dargestellt in 2 sind auch sich in dem Raum befindende Personen 200, welche, wie bereits erwähnt, überwiegend Kleidung tragen sollten, die Licht in Lambertscher Weise reflektiert werden. Dies ist sicherlich nur bis zu einem gewissen Grad realisierbar, wobei die Nutzung weißer Kapuzenmäntel 210 eine sinnvolle Kompromiss-Lösung darstellt.
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Die verschiedenen zum Einsatz kommenden Lichtquellen werden dann, wie bereits erwähnt, aufeinander abgestimmt betrieben, wobei vorzugsweise über eine zentrale Steuereinheit die Ansteuerung der Lichtquellen vorgenommen wird. Diese Steuereinheit kann insbesondere dazu ausgebildet sein, die örtliche Lichtstimmung zu variieren, also die einzelnen Lichtquellen abhängig von ihrem Ort und der Zeit in ihrer Helligkeit und/oder Farbe einzustellen.
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Letztendlich wird also mit Hilfe der vorliegenden Erfindung eine neuartige Art einer Lichtinszenierung realisiert, welche bislang für Beobachter nicht bzw. nur unter speziellen Voraussetzungen erfahrbare Wahrnehmungen generiert.
