|
прочитав статью на амании, я никак не могу понять: какую световую температуру выбрать для освещения аквариума 6500К или 8000К.
Вот статья (думаю всем будет полезна)
свет в аквариуме с растениями
Создать оптимальное освещение аквариума с растениями можно следующим образом:
1) выбрать тип светильника и тип ламп
2) определить интенсивность освещения и мощность ламп
3) подобрать лампы по эстетическим принципам
4) установить отражатели (желательно параболические)
5) задать таймером правильную длительность освещения.
В этом разделе рассматриваются вопросы эстетики освещения. Обеспечение потребностей фотосинтеза растений см. в разделе PAR¬ и мощность ламп по T.Amano¬.
> точность цветопередачи
> свет достигающий водной поверхности и растений
> цветопередача зеленых оттенков, эталонные лампы ADA NA Lamp T8 8000K
> свет с параллельными лучами
> увеличение эффективности флуоресцентных ламп в два-четыре раза.
Создание аквариума такого высочайшего уровня как Nature Aquarium возможно только при правильном освещении. Основные его слагаемые: эстетика и правильные технические параметры обеспечивающие потребности растений. Создать его можно при помощи как флуоресцентных, так и металлгалидных (metal halide) MH HQI. Флуоресцентные лампы T5 6500-9000K экономичны, не перегревают аквариум, компактны, широко доступны, имеют нужную цветовую температуру и великолепную цветопередачу. Срок службы ламп T5 - до 5 лет при падении интенсивности излучения к концу срока службы всего 15%, вместо 1,5-2,5 года у MH и MH HQI с линейным падением интенсивности. Например одна металлгалидная лампа ADA NA MH HQI 150W стоит 90USD и менять её нужно через 1,5-2 года. Лампы MH-HQI менее экономичны при покупке и эксплуатации, но их направленный свет значительно лучше проникает под воду.
Сделать свет в аквариуме естественным значит сделать его максимально приближенным к характеристикам света падающего на водную поверхность природе. Такой свет дают:
· правильный спектральный состав света ламп
· точность цветопередачи ламп (CRI)
· свет с параллельными лучами.
^
точность цветопередачи ламп
На точность цветопередачи ламп влияют цветовая температура света (K) и цветопередача CRI (или Ra).
Цветовая температура.
Цветовая температура, измеряемая в градусах Кельвина, значительно влияет на естественность освещения подводного ландшафта Nature Aquarium.
Спектр света который производит раскаленный газ (Солнце например) зависит от температуры объекта. Солнце, имея температуру поверхности 5500 Kelvin дает свет с таким спектром, который человеческий глаз воспринимает как «белый». Солнечный свет в полдень имеет цветовую температуру 5500К. Соответственно, чтобы цветопередача в аквариуме была правильной, нужно чтобы лампа имела цветовую температуру не менее 5000 Kelvin, иначе все что она освещает будет иметь определенный оттенок, отличный от подлинного.
• Цветовая температура света (K) в Кельвинах не указывает на спектральный состав света лампы - она показывает как воспринимает цвет света от данной лампы человеческий глаз. Это характеристика связанная именно с восприятием.
Рис. 1 График зависимости спектрального состава света от его температуры К. (Osram)
Посмотрите на график (Рис. 1) зависимости спектрального состава света от цветовой температуры. Как видно, чем ближе цветовая температура к 5000K, тем более сбалансированный спектральный состав света (линия более горизонтальна), и тем ближе он по составу к идеальному "белому" свету Солнца. Чем ниже цветовая температура, тем больше доля красного, и меньше синего цвета. Именно поэтому лампы накаливания с низкой цветовой температурой придают красноватый оттенок всему что они освещают. Чем выше цветовая температура, тем больше доля синего и зеленого¬.
Качественные лампы любой цветовой температуры делают так, чтобы белый цвет был максимально белым, но вот все остальные оттенки совсем не обязательно передаются правильно. В этом как раз и состоит отличие ламп с разной цветовой температурой, но равным CRI. Если цветовая температура отличается от 5000К, то все оттенки отличные от белого будут более теплыми (<5000K больше красных оттенков), или более холодными (<5000 больше голубых) - отсюда названия трех основных типов ламп:
Daylight 5000K и более - нормальная цветопередача, "дневной свет";
Cool White 6500K или 4000K - много голубого и мало красного, "холодный свет" (прим.¬);
Warm White <3300K - много красных оттенков, слишком "теплый свет".
На воздухе наивысшее качество цветопередачи имеют лампы максимально приближающиеся к идеальному стандартному источнику света. Это специальные лампы со спектром излучения максимально приближенным к свету Солнца для цветокалибровки марок D50 (5000K) и D65 (6500K). Такие лампы редкость, и очень дороги. Лучшие "бытовые" лампы - это лампы с цветовой температурой 6500K (напр. T5 серии 965 и 950), они лучше по цветопередаче потому что намного более точно передают все оттенки чем лампы серии 865 с той же цветовой температурой 5000-6500K за счет более высокого CRI.
Чем выше цветовая температура, тем больше доля голубого спектра. Это влияет на PAR¬ и красоту ваших растений. Для аквариума с растениями нужно использовать специальные аквариумные лампы¬ имитирующие "тропический свет" 7500-10000K. Если таких нет, пригодны флуоресцентные лампы T5 серий 965 6500K (T8 10-765, 54, 154), намного хуже - 860 (T8 186) 6000K Ra85. Для повышения цветовой температуры до 8000К можно смешать свет с лампами 10000К в правильной пропорции¬.
ВСЕ остальные лампы совершенно непригодны по причине очень плохой цветопередачи под водой.
CRI (clolour rendering index) - ИЦ (Индекс цветопередачи).
Важнейший параметр влияющий на эстетику света в Nature Aquarium, это CRI (Color Rendering Index, Ra), или Индекс цветопередачи (ИЦ). CRI показывает насколько при освещении данной лампой сохраняется правильная цветопередача. CRI часто обозначается в каталогах как Ra.
Если два разных источника света освещают цветные предметы, цвета этих предметов могут быть разными несмотря на одинаковую цветовую температуру ламп. Разница в цветопередаче ламп с одинаковой цветовой температурой оценивается при помощи Color Rendering Index (Ra):
"CRI измеряет насколько точно источник света передает истинный цвет объектов. Идеальный источник света имел бы CRI=100. Меньшие значения означают что цвета смещены от их истинного оттенка и насыщенности. ("A Comparison Between Light Sources Used in Planted Aquaria" by Ivo Busko, см. русскую версию)
"Отношение цветов предметов при освещении их данным источником света к цветам этих же предметов, освещаемых источником света, принятым за эталон (чаще всего солнцем), в строго определенных условиях." ( www.sofit.com.ua)
"Индекс цветопередачи (ИЦ) - это отношение цветов предметов, освещенных эталонным источником света к освещенности этих же предметов освещенным испытываемым источником света. Иными словами - это относительная от 0 до 100 величина, показывающая, насколько хорошо в свете данного источника видны другие цвета: например, при желтом будут хуже видны желтые полосы, при синем - синие.
За эталон (100) принят солнечный свет, но иногда эталоном служат лампы накаливания (ибо их собственный ИЦ около 97-99). Для сравнения обычно выбирают 8 основных цветов [Ra-8] и вычисляют среднее. Полученное значение ообозначается символом Ra и принимают за ИЦ - чем ниже эта величина, тем хуже цветопередача. От 91 до 100 считается как очень хорошая цветопередача, 81-91 - как хорошая, 51-80 - средняя цветопередача, менее 51- слабая цветопередача." (SVOYA)
CRI определяется сравнением источника света со стандартным источником излучения ("черное тело") который имеет идеальный CRI=100 при данной цветовой температуре. Чем больше разница в цветопередаче при освещении конкретной лампой и "черным телом" при равной цветовой температуре, тем ниже CRI. При каждой цветовой температуре K есть свой CRI=100. То есть цвета отображаются при каждой цветовой температуре по разному. Значит, чтобы определить цветопередачу конкретной лампы кроме её CRI нужна еще и цветовая температура (K).
Лампы с высоким CRI>90 предназначены для установки там, где важно очень точное восприятие цветов - в типографиях, графических студиях, музеях. Нужно выбирать трифосфорные флуоресцентные лампы с максимальным CRI чтобы искажения цветов подводного мира были минимальными (с цветовой температурой 5400 - 10000K). Все флуоресцентные лампы нового типа T5¬ трифосфорные, и имеют CRI не менее 80.
Ввиду того что красный свет поглощается водой больше чем голубой, идеальный свет для Nature Aquarium НЕ 5500K-6500K, а 8000K. Некоторые производители аквариумных ламп делают лампы 9000-10000K¬, но если посмотреть на спектральный график видно, что они один к одному копируют спектр ламп ADA NA Lamp 8000K.
^
спектр света достигающий водной поверхности и растений
Прежде чем определить правильность выбора ламп для аквариума с растениями, нужно прежде всего выяснить, каков спектральный состава Солнечного света падающего в природе на водную поверхность после прохождения атмосферы, то есть того света который формирует Эстетику подводного ландшафта и дает энергию для роста растений. Его состав по научным данным показан на первом рисунке.* [1]
Прежде чем пройти через воду, при высоких углах стояния Солнца (70 град. с 10 до 15 часов) водная поверхность больше всего получает зелено-желтого и голубого света - 70~85%. Днем только 50~65% красного света достигает водной поверхности, который затем будет поглощен водой на 50~92% растворенными в ней веществами. Значит во время активного фотосинтеза до растений доходит вообще мизерное количество (~15%) красной части света Солнца!
Не весь свет падающий на поверхность воды доходит до растений, и это тоже вносит коррективы в цветопередачу и получаемый растениями дневной PPF¬. Часть света поглощается или отражаться плавающими частицами и растворенными веществами. Количество и состав света достигающего растений после прохождения толщи воды показан на втором рисунке. * [1]
Как видно, зелено-желтый и голубой свет гораздо лучше проникают в воду чем синий и красный. Всего только 60% синего и 8-50% красного света доходят до растений. Это происходит потому что желтый свет отражается, а красный свет сильно поглощается так называемыми «желтыми веществами» растворенными в воде, которые НЕ могут быть отфильтрованы! Это гуминовые вещества выделяемые торфом и корягами, и долговечные, трудно биологически разложимые продукты обмена веществ. Именно из-за отражения этими веществами желтого света вода в любом водоеме приобретает желтоватую окраску*. Такая же вода и в Nature Aquarium - воду подкрашивают растворенная органика, коряги и торф, выделяющие гуминовые кислоты. Что касается зелено-желтого и голубого, то они достигают поверхности воды на 75-85%, а поглощаются всего на 20-30%.
• Совершенно очевидно, что вид подводного ландшафта формируется при освещении светом в котором преобладают зелено-желтая и голубая части спектра, такой же свет достигает растений и под водой, с еще большей долей зелено-желтого. (1)
В каталоге ADA говорится: "Проникновение света через толщу воды в естественных местах обитания водных растений. Утром или вечером лучи солнца отражаются от поверхности воды и в воду не проникают. В это время дня солнечный свет имеет красноватый спектр. Это означает что водные растения в местах своего естественного обитания вряд ли использую красную часть спектра. Фотосинтез обычно ограничен между 10 и 14 часами дня, когда солнце стоит под углом 45 градусов к поверхности воды, и его свет проникает в воду без отражения от поверхности. Свет в эти часы имеет более зелено-голубой спектр. Лампа ADA NA имеет подобный состав света для создания идеальных условий в аквариуме.". (источник: каталог ADA Solar 1)
^
цветопередача зеленых оттенков
В аквариуме с растениями наибольшее количество оттенков зеленого цвета. От широты диапазона передаваемых оттенков зеленого и качества их цветопередачи во многом зависит красота создаваемого подводного ландшафта Nature Aquarium. Кроме того, максимальная восприимчивость зрения человека, то есть способность различать наибольшее количество оттенков, лежит в желто-зеленой части спектра при длине волны около 555нм. (см. Human Eye Response Curve на Рис. 1¬).
Чтобы усилить различение оттенков определенного цвета, усиливают именно эту часть спектра ламп. Например лампы с цветовой температурой 6500K лучше по цветопередаче чем 5000K, потому что имеют лучшее различение зеленых и синих оттенков - это происходит от того что чем выше цветовая температура, тем больше доля синего спектра в излучаемом свете (Рис.1).
ADA пишет:
"Что касается цветовой температуры, лампы с низкой температурой (<5000K) придают красноватый оттенок, а лампы с высокой температурой цвета (>5000K) хорошо выявляют зеленый цвет. Например при цветовой температуре менее 5000K свет плохой, потому что имеет желтый оттенок, а свет при 10000K белёсый (pale) и цвета становятся голубоватыми.
При свете с 5000K водные растения имеют желтый оттенок и выглядят нездоровыми.
При свете 10000K водные растения становятся слишком зелеными и выглядят искусственными.
Таким образом, при подборе ламп по цветовой температуре K чтобы растения под водой выглядели естественно, нужно выбирать лампы с цветовой температурой 7000-8000K. Лампы NA от ADA именно такие. Свет от ламп 7000-8000K на воздухе выглядит немного белесым, бледным (pale), но под водой впечатление прозрачности воды усиливается, а зеленый цвет водных растений воспроизводится живее.
Кроме того, так как лампа излучает большее количество голубой части спектра в сравнении с красноватой лампой с низкой цветовой температурой как для наземных растений, это способствует активному фотосинтезу водных растений и они выглядят великолепно.
Кроме того, при высокой температуре цвета ламп отображение красных цветов ухудшается, но лампы NA обладают хорошей цветопередачей, а цвета растений и рыб красных цветов очень неплохие, и весь аквариум выглядит естественнее. Лампы с низкой цветовой температурой K<5400 способствуют росту водорослей." (Руководство ADA 2002/2003)
Фирма Arcadia (UK) говорит, что в пресных водоемах тропиков идеальный свет обычно близок к дневному свету при сильной облачности, и имеет цветовую температуру 7000K. Фирма выпускает лампы T8 Arcadia Freshwater Lamp¬ с цветовой температурой 7500K. Лампы специально разработаны для пресноводного аквариума. Для идеальной, близкой к природной цветопередачи зеленых оттенков они имеют пик в зеленой части, а для улучшения фотосинтеза растений в синей и красной частях спектра.
ADA NA Lamp 8000K.
Такого же мнения придерживается и фирма Takashi Amano ADA (Japan) выпускающая флуоресцентные лампы T8 ADA NA LAMP с цветовой температурой 8000K CRI=93. Теория говорит, и компания проводила соответствующие исследования, что в природе, растения получают прямой свет преимущественно между 10 и 15 часами дня. В этот период времени поверхности воды достигает свет именно сине-зеленого спектра. Красный и оранжевый поглощаются атмосферой. Это говорит о том, что росту растений и правильной цветопередаче подводного мира лучше способствует сине-зеленый спектр ламп с температурой цвета 8.000K. То есть они приблизили спектр своих ламп к спектру света падающего на водную поверхность¬ увеличив долю голубого и зелено-желтого. После отражения и поглощения в воде свет достигнет растений и будет таким же, какой используют для своего роста растения. ADA NA Lamp имеет пики в оранжевой 610nm, синей 430nm, и зеленой 540nm частях спектра, что хорошо способствует росту растений. Кроме того, создан подпик зеленого с длиной волны 520nm специально чтобы растения имели наиболее естественные цвета. Как можно видеть на графике поглощения хлорофиллом разных длин волны света, этот пик не только улучшает цветопередачу, но и способствует хорошей работе бетакаротина, который придает красный оттенок листьям растений.
Вот что говорит на форуме APC Jeff Senske о своих впечатлениях от ламп ADA NA Lamp 8000K:
"Освещение - лампы ADA Grand Solar с одной 150W MH HQI 8000 Kelvin и двумя T5 32W компактными люминесцентными по бокам. Лампа 8000K выглядит просто идеально - не слишком голубая, не слишком желтая. У меня одна такая стояла некоторое время на аквариуме дома, и она просто волшебная...
Лампы ADA 8000K обычно стоят при покупке светильника, хотя конечно же вы можете указать 8000K или 10000K. Амано иногда использует и 10000K тоже, но в основном 8000K. Его обычные люминесцентные лампы NA всегда были 8000K. Невозможно передать вам насколько правильно/соответствующе выглядит свет от ламп 8000K в аквариуме. Конечно, растения приспосабливаются и растут под освещением разных типов и температур, но я всегда чувствовал что Т.Амано предпочитает 8000K - это то что нужно. У меня также были переведенные статьи из Aqua Journal о разработке ламп 8000K и они основаны на реальных исследованиях на природе когда был замерен подводный свет множества биотопов водных растений, так что они основаны на самой природе, а не на том что проще/дешевле производить. Больше никто не предлагает лампы такой цветовой температуры, насколько мне известно. Мы, любители растений, получаем лампы или сделанные по устаревшей теории/технологии, вроде ламп 5000/6000K, или нам продают лампы для морского аквариума, которые просто переупакованы для целевых потребителей увлекающихся аквариумом с растениями, или с рекламными этикетками что они "тоже" подойдут для водных растений."
(Jeff Senske, из описания создания 100% аквариума ADA на APC)
Что касается люминесцентных ламп, то "теплые" (3300К) и "холодные" (4000К) не воспроизводят температуру дневного солнечного света, и дают слишком много зеленого света к которому более восприимчив глаз человека давая более "яркий" свет, но мало красного и синего для истинного отображения цветов и хорошего роста растений. Есть намного более совершенные лампы T5 "дневного света" (5400-8000К), температура света которых близка к солнечной. Они делаются с трифосфорным покрытием, что делает их CRI очень высоким - более 80.
• Наилучшую цветопередачу в аквариуме можно получить используя специальные аквариумные¬ флуоресцентные лампы нового типа T5¬ имитирующие "тропический свет" как ADA NA Lamp 8000K: T8 Arcadia Freshwater Lamp 7500K, JBL Solar Ultra Natur 9000K CRI 1A class, Hagen Life-Glo 6700K, JUWEL® High-Lite® Day 9000K, Aqua Medic Ocean White 10000K+Planta. Отличный свет дает Feron T4 White 6400K + T5 950. Лучшие MH-HQI лампы¬: ADA NA Lamp, Arcadia Freshwater Lamp 10000K, Aqualine CW MH HQI, Aqua Medic MH HQI 10000K.
Если нет специальных, можно использовать обычные T8 серии 965¬ лампы с 6500К и Ra98 - они соответствуют высшему стандарту D65 по цветопередаче и пригодны для цветокалибровки. Применяются для освещения музеев, полиграфических и дизайнерских студий и т.п.
Они хорошо комбинируются¬ с T5 Aqua Medic Ocean White 10000K в пропорции 1:2.
Значительно хуже по цветопередаче, но с большей световой отдачей лампы Osram HO-FQ Lumilux 860 с 6000K, CRI=85 (см. aiam.info).
Все водные растения зеленого цвета, поэтому логичным будет использовать обычные флуоресцентные лампы с высоким PAR¬ за счет именно зеленой и синей части спектра, а не красной, сильно ухудшающей цветопередачу. Вопреки распространенному заблуждению растения прекрасно используют для фотосинтеза зеленый свет а не только синий и красный (см. McCree¬), и повышение доли зеленого спектра вовсе не снижает PAR лампы, наоборот - PAR у лампы нормального дневного спектра равен или выше чем у ламп с красно-синим светом¬. Усиление зеленой части спектра ламп с 6500-8000K значительно улучшит различия между всеми тонкими оттенками зеленого, одновременно создавая высокий PAR. Не ставьте "аквариумные" лампы специального, адаптированного для роста растений спектра (PAR¬) - они имеют настолько искаженную цветопередачу, что их CRI или менее 50, или вообще не указывается. Такие лампы нельзя охарактеризовать даже температурой света (К). Аквариум освещенный таким светом выглядит крайне неестественно.
Кроме ADA Metal Halide лампы с наилучшей цветопередачей¬ для пресноводного аквариума** выпускает фирма Arcadia (UK), их цветовая температура 5200K. Они дают тот самый "визуальный эффект, который мы ожидаем увидеть в мелком прозрачном пресноводном ручье". Эти лампы также хорошо способствуют фотосинтезу растений. Norbert Sabat красиво сочетает лампы Philips TLD 965 6500K Ra98 с Aqua Medic Ocean White 10000K 2 к 1, свет такой комбинации великолепный.
В заключение важно отметить, что сама по себе цветовая температура ламп К никоим образом не говорит о ее истинном спектре и качестве цветопередачи, особенно для специальных аквариумных ламп с повышенным PAR. Во первых категорически нельзя судить о характере освещения только по цветовой температуре K лампы без учета качества цветопередачи - CRI¬. Дело в том, что спектр любой лампы не равномерен как у Солнца, а пытается имитировать спектр и цветопередачу Солнца короткими пиками в нескольких участках разной длины волны. У двух разных ламп одна и та же цветовая температура К может быть получена комбинацией пиков совершенно разных(!) длин волн пропорционально интенсивности, и лампы с одинаковой цветовой температурой могут радикально отличаться друг от дуга по характеру света (теплый-холодный) и цветопередаче, и именно CRI скажет насколько цветопередача при данной K будет верной. CRI будет тем лучше, чем ближе распределение и интенсивность этих пиков к спектру Солнца, что очень хорошо видно на графике спектра лампы (см. таблицу¬). В то же время один только CRI тоже не может характеризовать цветопередачу и характер света (теплый-холодный) лампы без учета цветовой температуры K. Это потому что CRI информирует о точности цветопередачи при конкретной цветовой температуре K. Например для лампы накаливания с ужасным красным светом 2500K коэф. CRI может быть 100%, но это вовсе не означает что свет такой лампы избавлен от красноватого оттенка и даст нормальную цветопередачу: ее свет по прежнему слишком теплый, и очень далек от эталонного источника света дающего идеальную цветопередачу всех цветов - света Солнца. Ее CRI=100 говорит только о том что при данной K получить качество цветопередачи выше невозможно, но все цвета все равно "испачканы" красным, и вовсе не означает что цветопередача не может быть лучше при другой цветовой температуре (6500К). Это проще всего понять если взять четыре лампы с разной цветовой температурой 3000-5000-6500-8000K, но с одинаковым CRI=90, и сравнить зеленый цвет листа растения вне воды (лучше всего молодой лист Anubias var. nana) с его цветом под солнечным светом в полдень. Свет от слишком теплой лампы с 3000K даст очень грязный коричневатый зеленый, свет теплой лампы с 5000K даст нездоровый желтовато-зеленый, свет очень холодной лампы с 8000K даст зеленый с грязным голубоватым оттенком, и только свет дневной лампы с 6500K даст настоящий идеальный зеленый цвет листа - таким каким мы его видим под светом Солнца. По указанным выше¬ причинам для наилучшей цветопередачи для аквариума с растениями используют лампы с чуть более высокой цветовой температурой K=8000-10000 и высоким CRI. CRI и K это два показателя которые могут использоваться только совместно! Для примера¬ можно сравнить свет от Sylvania Gro-Lux® 8500K с JBL Solar Ultra Natur 9000K. Цветовая температура Sylvania и JBL почти одинакова, но цветопередача совершенно разная. Это легко обнаружить если посмотреть не только на цветовую температуру K этих ламп, но и на их CRI. У Sylvania Gro-Lux® 8500K показатель CRI=6 катастрофически низкий (полное искажение цветов при данной K), а у JBL Solar Ultra Natur 9000K CRI>90 очень высок (почти абсолютно точное воспроизведение всех цветов при данной K) потому что ее спектр намного точнее повторяет спектр света Солнца.
Приведенные рекомендации¬ относительно обычных и специальных аквариумных ламп T5¬ пригодных для аквариума с растениями с точки зрения эстетики абсолютно корректны. Во первых спектр обычных флуоресцентных ламп разных производителей стандартизирован и очень похож. Во вторых, эти рекомендации основаны на практическом сравнении при освещении именно аквариума с растениями, и конкретными марками ламп.
Кроме правильной цветопередачи необходимо обеспечить потребности фотосинтеза растений, что дают фотосинтетически активная радиация PAR¬ и суммарный дневной поток фотонов за световой день PPF¬. Так как лампы со спектром приближенным к солнечному и высоким CRI всегда¬ дают достаточный PAR, выбор ламп для аквариума с растениями сводится к удовлетворению только эстетической составляющей.
--------------------
Изучаю искусство Nature Aquarium
|
|
Как выбрать световую температуру люм.ламп?, советы
AQUAFANAT - форум аквариумистов > Пресноводный аквариум, акватеррариум и аквариумное оборудование > Аквариумное оборудование и средства ухода за аквариумом > Освещение аквариума
24.9.2012, 15:58
Украина
