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
Игорь Киреенко :

Кстати, ты кидал в своё время ссылку на эти светильники. Вот как раз тогда меня и поразила их мозаика. Именно тогда до тупого меня дошло, что если взять два светодиода, то хня получится.

Тем не менее, их давно и успешно используют

Игорь Киреенко :

Коля, задачка для тебя (ответа не знаю): листья растений поворачиваются к свету. На какую длину волны они реагируют?

Они скорее всего не на длину волну реагируют а на наши любимые PAR или единицы аналогичные им. С какой стороны больше жарит, помноженное на диаграмму чувствительности для данной животины - туда и крутится небось.



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

У Миклухи вот здесь Кратко о фотосинтезе утверждается: "Пигмент, который отвечает за "поворот" растения к свету, также чувствителен к синим лучам."



Изображение пользователя gaddiman.
Сообщений: 35
Страна: Россия
Город: Черноголовка
euggn :

...Что, на мой взгляд, важнее понимать среднестатистическому любителю?

Что при освещении аквариума с живыми растениями, как совершенно верно писал Игорь, самым точным критерием эффективности света будет кислород. Причем не идиотское "пузыряние", порой превратившееся в жупел, а нормальные, непороговые значения для благополучного водоема.

Да вот беда - померять это можно только при уже установленном освещении и принявшихся растениях...

Что делать ДО того?

Мне кажется, при всей смехотворности расчета "лаптей на квадратный куб", прикинуть мощность полноспектрального источника, близкого к спектру естественного света можно хоть в люменах, хоть в ваттах на литр, хоть по старой формуле Де Вита, хоть по Фрею или Мюльбергу, хоть по Амано - все это зависит от пристрастий, склонности к расчетам и перфекционизму, но, как это не забавно, в пересчете на ватты даст близкие значения и устроит в 90% случаев пользователей с полноспектральными источниками света, сделанными по современным технологиям.

Спектральные лампы (фитолампы) не могут быть "взвешены" в люменах, но и в качестве единственного источника света для аквариума (особенно - декоративного) они мало подходят.

Поэтому их совершенно спокойно можно "взвесить" в ваттах, имея ввиду их 15-30% превосходство в эффективности (для разных ламп и по разным источникам).

...

А пример для 100 литров можно услышать?



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

По сути - матрица фотика это множество светодиодов(фоторезисторов) на кажодои из которых уже одет красный, зеленый или синий светофильтр.

Вот именно! Остается только откалибровать это чудо

Брр... Еще раз... ДВА разных цвета могут давать ОДНО и то же значение на выходе матрицы. Даже без всяких настоек ББ, еще по RAW файлу если смотреть. Явно теряется взаимная однозначность преобразования. Как ты тут калибровать-то собрался? ИМХО без светофильтров опять никак... И смысл тогда? Люксметр со светофильтрами в этой ситуации даже лучше получается.



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

Кстати, весьма интересное обсуждение схожих проблем вот тут. Там, правда, тема по светодиодному освещению, но проблемы и вопросы все те же поднимаются

Светильники на сверхярких диодах уже вовсю продаются в США и используются в рифовых банках. Думаю, что в пресной аквариумистике тоже вполне сгодились бы. Но пока очень дорого. Зато огромный ресурс, который лет за 10 отбивается за счет смены ламп. Но мало кто готов сразу за лампы на 10 лет вперед денег дать.

Кстати, напомню, что спектр излучения светодиодов очень узкий. Тем не менее, под ними все цветет и пахнет... Что в свою очередь противоречит утверждению Игоря о том, что "волны разные нужны, волны всякие важны".



Изображение пользователя ОгнеЛо.
Сообщений: 4376
Страна: Россия
Город: Москва, Центр, м. Китай-город

Энергети́ческая фотометри́ческая величина́ — фотометрическая величина, количественно выражаемая в единицах энергии или мощности и производных от них. Энергетические фотометрические величины обозначаются индексом «e», например, Xe.
Величины

Название (синоним)ОбозначениеОпределениеЕдиница измерения
Поток излучения (лучистый поток)ΦeВт
Энергетическая сила света (сила излучения)IeВт ср–1
Энергия излучения (лучистая энергия)QeДж
Спектральная плотность энергии излученияДж с
Объемная плотность энергии излученияUДж м–3
Энергетическая светимостьMeВт м–2
Энергетическая яркостьLeВт м–2 ср–1
Энергетическая освещенность (облученность)EeВт м–2
Энергетическая экспозицияHeДж м–2

где S1 — элемент площади источника. S2 — элемент площади приёмника. ε1 — угол между нормалью к элементу площади источника и направлением наблюдения.
(См. ГОСТ 26148—84 Фотометрия. Термины и определения)



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

Люмен, как единица измерения света изобретенная человеком и для человека и не может быть ничем иным, нежели единица измерения, адаптированная для чувствительности нашего глаза.

Пики фоточувствительности растений не совпадают с ним. Я как-то давно приводил пример: если представить себе существо, воспринимающее свет, например, в инфракрасном диапазоне - лампа накаливания в 60 свечей покажется ему в сравнении с МГ 150 ватт более ярким прожектором...

Принципы освещения растений, при всей научности обсуждения, часто, тем не менее, сродни религиозным спорам.

В аквариуме с живыми растениями (или иными фоточувствительными гидробионтами) нас интересуют два аспекта: их самочувствие (определяемое светом) и эстетика (от него же зависящая). Если речь идет не о рабочих емкостях, некоторые источники света с высокой физиологической активностью спектра, тем не менее, по эстетике и натуральности цветопередачи - очень сильно на любителя.

В литературе есть много занятных данных: например, опыты выращивания растений под монохромными источниками света, утверждения опровергающие распространенные данные о пиках фотосинтетической активности на основания исследования спектральных пиков в воде тропических водоемов...

Это звучит равно сенсационно и забавно. Потому что, скорее, ничего не опровергает, а свидетельствует о приспособляемости, фотоадаптациях. Особенно если речь идет о растениях, большинство видов которых - амфибии.

Что, на мой взгляд, важнее понимать среднестатистическому любителю?

Что при освещении аквариума с живыми растениями, как совершенно верно писал Игорь, самым точным критерием эффективности света будет кислород. Причем не идиотское "пузыряние", порой превратившееся в жупел, а нормальные, непороговые значения для благополучного водоема.

Да вот беда - померять это можно только при уже установленном освещении и принявшихся растениях...

Что делать ДО того?

Мне кажется, при всей смехотворности расчета "лаптей на квадратный куб", прикинуть мощность полноспектрального источника, близкого к спектру естественного света можно хоть в люменах, хоть в ваттах на литр, хоть по старой формуле Де Вита, хоть по Фрею или Мюльбергу, хоть по Амано - все это зависит от пристрастий, склонности к расчетам и перфекционизму, но, как это не забавно, в пересчете на ватты даст близкие значения и устроит в 90% случаев пользователей с полноспектральными источниками света, сделанными по современным технологиям.

Спектральные лампы (фитолампы) не могут быть "взвешены" в люменах, но и в качестве единственного источника света для аквариума (особенно - декоративного) они мало подходят.

Поэтому их совершенно спокойно можно "взвесить" в ваттах, имея ввиду их 15-30% превосходство в эффективности (для разных ламп и по разным источникам).

И эти приблизительные подсчеты, "лапти на галлоны", имеющие своих противников и сторонников по конкретным формулам, остаются единственными ориентирами для большинства аквариумистов ровно до тех пор, пока аквариумные лампы не маркируют в единицах их физиологической активности (для растений, кораллов и т.п., причем, желательно, с учетом особенностей экранирующей пигментации отдельных гидробионтов)

Насколько такая маркировка реальна в обозримом будущем - лучше всех знает товарищь Сухов.
"Это вряд ли..." (С).



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

У Вас есть информация о пиках для каждого растения или Вы рассуждаете об абстрактном растении?
Просто пики у всех разные, как и состав пигментов фотоцентров.

Естественно думать, что скажем, красные растения будут меньше поглощать в длинноволновой области, и вообще, у всех все индивидуально. Но принято считать, что в среднем пики фотосинтеза где-то в районе 440-470нм в синей области и 650-670нм в красной. Если спектр не линейчатый, (как скажем у натриевой лампы низкого давления или если лазерами светить), то в пределах пары десятков нанометров от этого пика интенсивность будет тоже не хилая. Для растений с отклонениями от усредненных пиков этого должно хватить. И светофильтры, о которых я писал, вовсе не монохроматические должны быть. При всем при том, все это не жесткие факторы а оценочные характеристики с целью подбора оптимального для фотосинтеза спектра.



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

Ндя...
По аналогии: Человек не может дышать газовой смесью в которой нет аргона. За века эволюции человек приспособился дышать воздухом в котором 0.93 процента аргона. Если убрать аргон, то ноги отвалятся...

Мимо.
Ищи аналогию в нарушении обмена веществ, ожирении, потере репродукционных способностей и т.д.

Это типа "ожирение из-за нехватки плутония в организме" ?
Проблемы возникают не от нехватки чего-то существующего вообще, а от нехватки НУЖНОГО.

Если у тебя есть информация о существовании растений, которы дохнут, если в их освещении срезать участок с 520 нм. до 530 нм. - я с радостью выслушаю. Желательно со ссылками на заслуживающий доверия источник, а не лирику типа "за миллионы лет эволюции" и т.д.



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

Кстати, весьма интересное обсуждение схожих проблем вот тут. Там, правда, тема по светодиодному освещению, но проблемы и вопросы все те же поднимаются



Настройки просмотра комментариев

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