О бедном люмене замолвите слово...

Изображение пользователя Sleepy.
Сообщений: 1853
Страна: Россия
Город: Москва

Прочитал дискуссию, которая проходила в соседней ветке...
Стало ясно, что не всем всё ясно относительно такой характеристики ламп как "люмен", особенно в её приложении к аквариумистике. Постараюсь вкратце разъяснить и разобрать типичные заблуждения.

Своими словами...
Что же значит эта самая циферка "люмен" написанная на лампе? Эта цифра показывает насколько эта лампа ярко светит ДЛЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ГЛАЗА. Это не имеет ничего общего с суммарной излучаемой радиацией, она не значит на сколько полезна эта лампа будет для растений или беспозвоночных. ЛЮМЕН ЖЕСТКО ПРИВЯЗАН К ЧЕЛОВЕЧЕСКОМУ ГЛАЗУ и только к нему.

Человеческий глаз имеет неодинаковую чувствительность к разным областям спектра.
Для некоторого "среднестатистического человеческого глаза" введена стандартизированная кривая:
Consequently, in 1924, the Commission de l'Eclairage (CIE) created a standard photopic luminosity function or 'standard observer' (see below) for photometric measurements. For the human eye, an efficiency of 1 was assigned to the wavelength of 555 nanometers (nm). The logarithm of this function is the 'relative visual brightness':

Photopic efficiency

Поэтому, лампы, ислучающие в основном в зеленой области спектра будут выдавать люмен значительно (может даже на порядки) больше ламп, излучающих в фиолетовой части спектра или красной и соответственно первые лампы нам будут казаться очень яркими, а последние - тусклыми.

Вопрос: Если на одной лампе написано люмен больше чем на другой, значит ли это, что она будет полезнее для аквариума?
Ответ: Нет. Более того, слишком "большие" значения люменов могут указывать на то, что лампа в основном излучает в зеленой области, а такие лампы не очень пригодны для аквариума. Зато, если вы будете освещать ей что-то "в быту", то лампа с бОльшим значением люменов будет светить ДЛЯ ВАС ярче.

Вопрос: Если какая-то лампа выдает больше люмен чем другая (той же ваттности), то значит ли это, что у первой лампы "КПД" больше?
Ответ: Нет.

Вопрос: А если всё-таки хочется воспользоваться значением "люмен" или "люмен/ватт" для оценки КПД лампы или ее "полезности" для аквариума, то как это можно было бы сделать?
Ответ: Мериться люменами две лампы могут между собой ТОЛЬКО в том случае, если они имеют абсолютно идентичные спектральные характеристики. Случай редкий, как правило так можно подобрать только две лампы одной и той же серии одного производителя, но разной ваттности. Типа можно сравнить "эффективность" 150 вт. и 250 вт. версии одной и той же лампы.

Вопрос: Можно ли заявлять, что хорошие лампы должны излучать "люмен на ватт" не меньше чем ххх ?
Ответ: Конечно же НЕТ. Потому что любая (приличная) бытовая лампа будет этих самых "люмен" выдавать значительно больше чем специальная аквариумная.

Вопрос: Ну неужели оперировать люменами совсем так уж плохо? Неужели они хотя бы примерно ничего не характеризуют?
Ответ: Совсем плохо. И даже примерно люмены не характеризуют "полезность" лампы для гидробионтов.
Рассмотрим три МГ 250 вт. лампы:

1) BLV - 20000K - 5000 Lm (специальная аквариумная)
2) Silvania - 10000K - 14000 Lm (специальная аквариумная)
3) Osram - 3200K - 22000 Lm. (для уличного светильника).

Как мы видим, третья лампа "выдает" люмен больше чем в 4 раза чем первая лампа. Но это нисколько не значит, что под ней что-то расти будет лучше (совсем наоборот) и нисколько не значит, что у этой лампы больше "КПД".

Вопрос: Можно ли пользоваться люксометром для определения освещенности?
Ответ: Не смотря на то, что люксометр в принципе создан для измерения освещенности, но использовать его при работе со специальными спектральными лампами - нельзя. По крайней мере недорогие бытовые. Показывать он будет неверные результаты, даже не только касаемо общего излучения, но и даже для измерения освещенности они непригоды. Теоретически, возможны
А вот какой-нибудь спектроденситометр - тут выдал бы уже настоящие значения, и кривую нам бы показал, что эта штука мало у кого валяется на антрисолях.

===
Главное что из всего этого надо усвоить: Привязка люмена к человеческому глазу и больше ни к чему. Ориентироваться на люмены можно только когда вы думаете об освещении вашего садового участка или рабочего места. Но применимо к аквариумам этот термин можно использовать только в контексте насколько ярко ВАМ БУДЕТ КАЗАТЬСЯ освещен аквариум (не слишком ли тускло, например).

Например, часто бывает, что аквариумам "нравится" свет ламп 20000К, но хозяевам этих аквариумов этот свет не нравится (люмен мало и кажется что в аквариуме почти темно), тем не менее - всё растет сумашедшим образом.

Ну вот где-то так...



Настройки просмотра комментариев

Выберите нужный метод показа комментариев и нажмите "Сохранить установки".
Изображение пользователя Sleepy.
Сообщений: 1853
Страна: Россия
Город: Москва

Совершенно очевидно что смотреть следует не по спектру на глубине, а по диаграмме эффективности поглощения. Тут полностью согласен и в общем-то сорить тут совершенно не с чем.
ИМХО все эти наши разговоры по сути можно свети к следующему вопросу: Одинакова ли диаграмма поглощения для всех высших и способна ли она у конкретного растения изменяться в случае продолжительного освещения источником света со спектром сильно далеким от "оптимального".

P.S. Пример с лампами накаливания - интересный. Но показательным его в общем-то назвать нельзя. Известно, что "красный" растения тоже очень любят, просто синий "любят" больше, но его сложнее получить.



Изображение пользователя euggn.
Сообщений: 2317
Страна: Россия
Город: Москва

ЗЫ. Большая ошибка - подбирать свет от спектра в воде. Подбирать надо от фоточувствительности гидробионтов.
Это ошибка Амано (ему можно - он фотограф и хозяин модного бизнеса).
Но хлорофилл у высших водных - тот же хлорофилл. Они вторично водные (и большинство - ЧАСТИЧНО ВОДНЫЕ, амфибии).
Зачастую, даже понимая это головой или интуитивно, человек следует "обратной логике", недооценивая "красную зону".



Изображение пользователя euggn.
Сообщений: 2317
Страна: Россия
Город: Москва

Пример неплохой. Потому что, например, есть в сети "модное" обоснование, почему нужно покупать лампы Амано (ессно, у самое аманы оно и валяется) - там, типа, целое исследование спектра освещения в воде в тропиках на разной глубине и в разное время суток...
Вроде все так - "синий рулезз" и т.п. прелести.
Однако ж, на практике получается - на тот же натрий водные растения отзываются замечательно. Гораздо лучше, чем на ртуть, например (МГ лично не пробовал еще). А бездроссельный светильник с парой ЛН в-полнакала, по моему ощущению (и опыту длительного применения) для растений эффективнее более мощного с одними ЛЛ. Факт.
Хотя казалось бы - свет этих ЛН там ниже уровня гомеопатической пилюли...

В сети валяется опыт (я упоминал о нем уже) выращивания гигрофиллы под синим и красным источниками. Может, найду ссылку... Если попадется вам раньше - почитайте. Любопытные результаты.



Изображение пользователя Sleepy.
Сообщений: 1853
Страна: Россия
Город: Москва
euggn :

Немного о регуляции клеточного метаболизма растительной клетки синей и красной составляющей есть здесь
По фотосинтезу (и спектрам) - здесь
Первоисточник, перевод которого лежит у Миклухи - здесь, там же, в самом конце - примеры с расчетами.
В первом источнике - еще здесь и здесь.

Спасибо! Надо будет покопаться...

euggn :

На самом деле самый простой пример фотоадаптации - болотные растения, в Природе проводящие часть времени на суше, часть - в погруженном состоянии (очень многие аквариумные - как раз из них). Потому что в воде свет ведет себя не так, как на суше.
Они, тем не менее, успешно приспосабливаются.

Ну если честно - пример совершенно неубедительный. Растения что на суше что под водой могли использовать одни и те же пики, просто их соотношения меняются с глубиной. Смещения там никакого не происходит, просто синий проникает лучше чем более длинные волны. Что даже на самом деле скорее говорит в пользу отсутствия механизмов адаптации - как поглащали бОльшую часть из синего на суше - ее же и продолжают поглощать и под водой, особенно учитывая что синий проникает лучше остальных.



Изображение пользователя euggn.
Сообщений: 2317
Страна: Россия
Город: Москва

Немного о регуляции клеточного метаболизма растительной клетки синей и красной составляющей есть здесь
По фотосинтезу (и спектрам) - здесь

Первоисточник, перевод которого лежит у Миклухи - здесь, там же, в самом конце - примеры с расчетами.

В первом источнике - еще здесь и здесь.

На самом деле самый простой пример фотоадаптации - болотные растения, в Природе проводящие часть времени на суше, часть - в погруженном состоянии (очень многие аквариумные - как раз из них). Потому что в воде свет ведет себя не так, как на суше.
Они, тем не менее, успешно приспосабливаются.



Изображение пользователя Sleepy.
Сообщений: 1853
Страна: Россия
Город: Москва
Vahe :

Хорошо. Давай сначала будем рассматривать факты. Растения, росшие под одним спектром, переведенные под другой, некоторое время жутко тормозят, даже если все остальные условия остались неизменными (например, поменяли лампу на акве). А затем они вдруг пускаются в рост.
Теперь давай думать, как это можно объяснить.

Стоп. Бывает и обратное. Растения под каким-то спектром долгое время упорно не растут, потом переводим их под правильный спектр - и они тут же начинают переть.
По твоему примеру можно было бы говорить о наличии адаптации, по моему - о ее отсутствии... А может быть в твоем случае возникает шок от какого-то другого фактора....

На самом деле - думаю, что теоретизировать тут бессмысленно, слишком много чистых эксперементов придется ставить. Тут лучше пойти "снизу" - т.е. начиная с хлорофила и тд. Т.е. сперва понять "что и как устроено" а потом уже предсказывать его реакцию и свойства...
К сожалению, серьезных источников на эту тему мне не попадалось - что в общем-то и неудивительно, т.к. я далек от биологии.



Изображение пользователя Ваге.
Сообщений: 2262
Страна: Армения
Город: Ереван

Хорошо. Давай сначала будем рассматривать факты. Растения, росшие под одним спектром, переведенные под другой, некоторое время жутко тормозят, даже если все остальные условия остались неизменными (например, поменяли лампу на акве). А затем они вдруг пускаются в рост.
Теперь давай думать, как это можно объяснить.



Изображение пользователя Sleepy.
Сообщений: 1853
Страна: Россия
Город: Москва
Vahe :

Ну эти пики, да еще заданные с точностью до 5нм точно ерунда, ибо, во первых, они специфичны от растения к растению (при том, уверен, еще и зависят от условий его содержания) плюс, растения через некоторое время адаптируются к новому спектру и меняют свои пики.

Давай вот о чем подумаем... Возможно, что у растения есть механизмы адаптации к спектру (в чем я на самом деле не уверен), но если и есть, то думаю, что даже ПОСЛЕ адаптаци, растение из другого спектра все равно не сможет извлекать из нового спектра для себя столько же "энергии-пользы" сколько оно могло извлекать из изначально правильного спектра.



Изображение пользователя Ваге.
Сообщений: 2262
Страна: Армения
Город: Ереван

Ну эти пики, да еще заданные с точностью до 5нм точно ерунда, ибо, во первых, они специфичны от растения к растению (при том, уверен, еще и зависят от условий его содержания) плюс, растения через некоторое время адаптируются к новому спектру и меняют свои пики. То есть, если был измерен какой-то пик, он зависит от того, под каким освещением выращивался этот куст предыдущие 3 месяца.
ИМХО единственное, о чем можно тут более-менее говорить, так это о диапазонах преимущественной фотосинтетической активности



Изображение пользователя Sleepy.
Сообщений: 1853
Страна: Россия
Город: Москва
Игорь Киреенко :
Vahe :

У Миклухи

Миклуха не биофизик, его идея с ПАРами вобще лажаспорна
для аквариумистики.

С чего бы это?

Игорь Киреенко :

Знать бы откуда он инфу по синему цвету вытащил... Ибо из источников, подобных Миклухе, есть цифра 555 нм. но первоисточников нет.
Потому и говорю, что у меня пока нет ответа.
Ищем дальше.

455 нм - пик фотосинтетической активности на сколько я помню.



Настройки просмотра комментариев

Выберите нужный метод показа комментариев и нажмите "Сохранить установки".