Kuljetusnet.fi julkaisi 16.12.2024 Liikkuvan poliisin perinneyhdistyksen (LPPY) uutistiedotteen otsikolla  "Ylisuri valoteho tie- ja katuvalaistuksessa voi vaarantaa liikenneturvallisuutta".

Lukijapalutteen määrä on yllättänyt kuljetusnet.fi -toimituksen. Voittopuolisesti osoitetaan häikäisevien ja liian vahvojen katu- ja torivalaistusten häikäisseen vaarallisesti sekä ajoneuvon käsittelyä että toimintaa jakelutöissä ja jalankulkijana koettuna.

Seurauksena Kuljetusnet.fi on pyytänyt lisää tietoa katuvalaistukseen liittyvistä vaaroista silmä- ja liikennelääketieteen emeritusprofessori Timo Tervolta. 

Tässä Timo Tervon vastaus. Lue lisää:

Katuvalaistuksen kehittäminen, ekologia ja häikäistyminen

Seuraavassa tarkastellaan katu- ja opastevalaistuksen kehityspotentiaalia olemassa olevan yleisen tiedon perusteella. Kyseessä ei ole seminaarityö tai vastaava, vaan se on laadittu optisen alan koulutuksen saaneen henkilön ammattitaidon pohjalta. Tämä näkökulma riiittänee keskustelun käynnistämiseksi, koska kehityskohteet ovat varsin ilmeisiä.

Tärkeimpiä yleisiä periaatteita. Tieosuuden valaistustarve riippuu sen käytöstä eli monista tekijöistä kuten suojaamattoman liikenteen määrästä, risteävästä liikenteestä, ympäristästä, suojateistä, nopeusluokasta y.m., mihin tässä ei oteta tarkemmin kantaa.

Yleisinä periaatteina voi todeta, että valaistuksen tulee olla riiittävää ja valaista kohde eli väylän alue, se ei saa häikästä väylän käyttäjiä ja sen tulisi huomioida ihmisen näköaistin toiminta. Valaistusta voidaan käyttää myös apukeinona tärkeänä kohteen kuten suojatien havaittavuuden helpottamiseksi. Tässä pinnallisessa ja alustavassa tekstissä käsitellään seuraavia kohteita: näköaistin ja etenkin silmän adaptaatiomekanismien toiminta, katuvalaistus, liikennevalot ja opasteet ja muu mahdollinen poikkeustilanteesta kertova valaistus.

Silmän toiminnasta. Silmä on näköaistin sensori ja itse aistimus tapahtuu aivoissa. Edellytyksenä oikea-aikaisille ja tarkoituksen mukaiselle toiminnalle on, että kognitiiviset mekanismit aivoissamme ovat myös kunnossa niin, että näköaisti johtaa oikeanlaisiin toimintoihin liikennetilanteessa. Iän mukana havaintovirheet lisääntyvät suurimmaksi riskikokonaisuudelsi yli 75-vuotiaiden kuljettajien kohdalla todennäköisesti juuri aivoperäisistä syistä (OTI, Ajoterveysraportti).

Näköaistin mukautuminen hämärään ja valaistuksen lisääntymiseen. Pimeässä ajo on yksi riskitekijä, joka korostuu kuljettajan iän myötä. Valaistuksen suunnittelussa ei kuitenkaan ole huomioitu näköaistin toimintaa mielestämme riittävästi.

Adaptaatiomekanismit Silmän mustuainen laajenee pimeässä ja supistuu hämärässä. Tämä toiminta myös heikkenee iän myötä ja iäkkäiden mustuainen on usein pienempi. Mustuaisen toiminta selittää kuitenkin vain noin kymmeneksen valoadaptaatiosta (näköaistin kyky mukautua ympäröivän valaistuksen muutoksiin). Pääosa siitä johtuu verkkokalvon solujen kemiallisista reaktioista. Ihmisen hämäränäkö on huonompi kuin monilla eläimillä -esim. kissa ja hirvieläimet-, joilla verkkokalvon takana on erityinen kalvo, joka heijastaa takaisin verkkokalvon läpi kulkenutta valoa ja toimii tavallaan ”valonvahvistimena”.

Verkkokalvossa on kahdenlaisia aistinsoluja- sauvoja ja tappeja. Varsin pienellä – noin 10 asteen näkökentän alueella- sijaitsee makula eli tarkkaan näkemisen alue. Siinä aistivina soluina ovat värien erotteluun kykenevät tappisolut. Lukiessamme käytämme makulan aluetta ja silmien täytyy liikkua esimerkiksi riviä seuraten, jotta teksti pysyy fokuksessa eli makulan alueella. Ne tekevät riviä lukiessa tai ajossa esimerkiksi tien reunaa seuratessa n.s. sakkadiliikkeitä. Valtaosassa verkkokalvoa (retina) pääasiallinen solutyyppi (tukisolujen lisäksi) ovat tappeja paremmin heikossa valossa toimivat sauvasolut. Jos ne aistivat esimerkiksi liikettä, pyrkii silmä kohdistumaan kyseiseen suuntaan, jolloin makula alueen solut antavat valaistuksen sallimissa rajoissa tarkemman kuvan.

Valaistuksen muuttuessa silmä mukautuu (adaptoituuI hiljalleen sekä hämärään että valoon. Mustuainen toimii nopeasti, mutta tappi-ja sauvasolujen adaptaatio on hitaampaa (kuva 1, kuvassa merkitty 11)

Kuva 11.

Kuten huomaamme tappien adaptaatiokyvyn loputtua sauvat jatkavat, niin että silmä aistii tuhansia kertoja pienempää valoenergiaa. Tähän kuluu kuitenkin aikaa ja siksi lentokoneissa ja sotilaallisissa tehtävissä kiinnitetään paljon huomiota mm adaptaatiotilan ylläpitämiseksi pimeässä ja mittariston kirkkauteen (väri ja intensiteetti). Eri väreillä on pimeässä hieman erilainen kynnysaistimisarvo ja mittariston kirkkautta säädetään vallitsevan (ambient) valaistuksen mukaisesti. Huviveneilijäkin tietää tämän: esimerkiksi navigaattoreissa on ns yötila, koska jos ne on säädetty päivätilan kirkkauteen, pimeässä ei näe juuri mitään -esimerksi viittojen heijastimia- koska silmä ”häikäistyy” eli valoadaptoituu näytön kirkkaasta valosta eikä havaitse heikossa valossa olevia muita kohteita. Vaikuttaa siltä, että tämä ilmiö on unohdettu teiden valaitusta suunniteltaessa.

Edellä on käsitelty verkkokalvon osuutta hämäränäön kannalta. Luonnollisesti optiset syyt kuten taittovirheet ja kaihi vaikuttaa osaltaan näköaistin laatuun ja kuvan terävyyteen. Poikkeavat taittavat media kuten mykiön samentuminen (harmaakaihi) aiheuttaa valon sirontaa ja häikäistymistä (glare) Erityisesti tämä häiritsee vastavaloon katsottaessa ja heikentää silmän valoadaptaatiota.

Hämärään mukautunut silmä adaptoituu vastaavasti valoon – sauvat ja tapit eri tavalla- (Kuva 2, kuvassa numero 11) ja subjektiivinen kokemus on valon häikäisy ja vaikeus nähdä kirkkaan valopisteen ohi.

Kuva 3.

Mukautuminen vaatii myös aikaa ja siihen vaikuttaa myös sekä aika että valon voimakkuus tilassa, mikä on vietetty edeltävässä valaistuksessa (Kuva 3, kuvassa numero 2).

Kuva 2.