现在你已经不能满足于普通摄影的测光表了吧?如果你要准确的测量你要购买的光源,那么需要一个分光辐射度计(spectroradiometer)。这是水族新手优先考虑的选配设备。


关于光线,能量的方法简直太多了。标准测光表的一大缺陷是只测量很少一个波段的光线。甚至排除了对于水族生物很重要的光线。

幸运的是,有很多科学怪才已经考虑了这个问题。他们定义了一些概念,光合作用激发辐射(PAR)、光合作用可用辐射(PUR)或光合作用光子通量(PPF),这种测量和定义方式将400-700纳米光波完全包括进来,也就是光合作用利用的光波。单位为光子数/每平方每秒 。

 

现在我们再来看,所需计算的就是每平方米表面照射的微摩尔数。1微摩尔光子=602,300,000,000,000,000个光子。计算比统计总统选票还要难。

看来只有光量计能够解救我们了。这是一个能够测量较宽光谱范围的测光表。过去这种产品贵得要命,最近掉了价,不过几百美元。由于有防水设计,可以直接在水族箱中应用。配上这个装备,你就能精确测量相同条件下不同灯光的区别了。

真的吗,WaterKeeper? 我是不是应该立马去搞一个

我可以简单的回答,不!开新缸时购买光量计是非常奢侈的,很多事情可以完全没有它。另外还有好多人已经做了相关的研究。

Spacefish
提供了一些文章链接,都是关于光量计的。Sanjay Joshi 可能是这方面最有研究的人了。不仅因为他有一个分光辐射度计,他几乎收集了所有的金卤灯和荧光灯。他已经将各种灯泡,镇流器和反射板的数据进行了测试统计和归类。作为新人,你可以省些银子,让那些大大们去研究吧。

那么我们为什么一定要了解流明、勒克斯、PAR等参数呢?因为在这些作者的文章中可能使用不同的术语进行比较,如果一名作者用勒克斯,而另一个作者用PPE,单位不同,直接比较和评价是没有任何意义的。再有,同一篇文章中的数据比较是有意义的,不同作者的文章直接比较意义不大。

评价光线需要掌握的另一个知识。勒克斯和PAR都是在一定距离外测量的,正如我在第一部分所说,在传播过程中会出现衰减,因此比较需要在相同距离下进行。另外,水下探头测量的结果不能直接与空气中探头测量结果比较。灯光也会随着时间变化,新买的金卤灯需要一个预烧的过程才能达到最亮照度,如果灯泡点亮,需要大约4天的时间。(译者,第一次听到这个说法)

Sanjay:光合作用利用的光不包括7100K的光线,这是一种单色光线,是水族工业鼓吹的产品。而真正的太阳光只有5500-6500K。7100K的光线对于光合作用有些太亮了。

下面我们来点真格的吧。

 

WOW!Sanjay 好像真的读了新手的帖子。Brass很少读我的帖子。

感谢Sanjay,并且我同意他关于光合作用反应中光色温说法。我不知道这个K数是怎么来的,然而,我确实省略了色温的一些讨论。现在该说说色温了,尽管之前关于它的讨论为零。色温是光颜色的重要测量参数。我来为大家解释。

想象一下,你在草原上放了一天的牧,晚上与牛仔们围坐在篝火堆旁,大口的呼吸。你从背包中取出烙铁,放在篝火堆中。旷野的夜晚真的有些冷,烙铁的色温接近绝对0度,或0 K。它的颜色是黑色,因此我们称其为“黑色光”。

译者注,色温定义:色温这个概念就是用来区别光的颜色变化,它表明颜色的质量。色温是摄像机在不同光源条件下正确再现色彩的重要指标。一般以凯尔文(Kelvin,缩写了K)为单位。英国物理学家凯尔文在1895年提出的,用来解决摄像过程式中对不同光源的不同光谱组合。在实验中,以绝对零度为起点,加热一铁块。规定加热温度每升高1度,色温就增加1K。当温度升到800K时,铁开始发红光;升到1600K时,铁块开始发黄色的光;当温度上升到2800K时,铁块发出白光;温度上升到5600K时,发出的光与太阳光相似;当温度为25000K时,铁块发出蓝光。

如果某种光与铁块在一定的温度发出的光相同,我们就把这种光的色温定为这处温度值。例如,铁块在5500K时发出的光与日光相同,所以日光的色温 就是5500K.

需要注意的是,色温表示的是光源的不同光谱的组合,而不是光线的实际温度。色温低,颜色偏红;色温高,颜色偏蓝。

 

当烙铁在火中不断加热时,起初它会呈现红色,此时它的色温为1000K-2500K,再热些,变成橙色或黄色,色温为5000-6000K。不久,它已变得“白热”化,色温应该达到8000-10000K。(水族数据与摄影不太一致)你可能需要很多柴火才能达到这个温度,但我希望你能理解凯尔文即色温的含义。

让我们回来谈谈灯泡本身。有时,一些新手提出的问题也很尖锐,让我很苦恼。不久前,一个鱼友问为什么T-5荧光灯比T-12荧光灯亮得多?一般情况下,我会即兴发挥的回帖,这次,我真的不知道该怎么回答了。我必须坐下来研究了。确实,有些荧光灯宣称是“新科技”,那么实际情况是什么样呢?

如果你一直关注这个帖子,你应该知道,所有的荧光灯原理都相同,它们灯管内壁都有含磷的图层,灯管内有惰性气体和汞,两段有灯丝。通常所有的新科技都声称有新的磷图层配方。当PC荧光灯刚刚问世时,确实是这样。但随着时间的流失,人们渐渐发现T5和T12使用的磷图层几乎一样。T-5的内胆涂层早已不是什么秘密,如果能在T-5内壁涂上,为什么不能在T-12灯管内也涂上呢?

过去,灯管内的填充气体确实有所改变。起初,为了保护环境,减少了汞的使用量。然后是从氩到氪的改变,以减少能量消耗。我猜T-5内还能使用氡,但国土安全局肯定不能同意。

可以功过改变灯丝的方法提高效率。T-5产生的最高输出95º F 要超过T-12和T-8的77ºF输出。这个方法也许有效,但你也可以对其它型号的灯管进行改进。

所有这些都不能说明为什么T-5能发出那样耀眼的光芒。当PC灯管刚刚问世时,有一个问题。它们看上去的确比旁边的T-12更明亮,这是事实,但也有些错觉的成份。


较细的灯管内,单位面积内有更多的电子撞击在涂层上,而较粗的灯管单位面积上撞击的电子数较少,这让光线看起来确实明亮了一些,但总输出量是不变的,只是观察者感受的明亮程度多一些。

当然,还有一些所谓的秘密,我们留到下一讲吧。

 

今天我们说说T-5耀眼的真正秘密

上次先说到灯管的外部尺寸有些为时过早了。反射板需要金属质地,和科学的计算,我准备保留我这宝贵的计算脑瓜略过这部分。

还记得我们举的手电筒照射墙壁的例子吗?电筒内的灯泡是个点光源,向各个方向发射光线。为了得到同一方向的光线,我们需要人工处理。镜头和反光板都是一种方法。它们工作的原理相似,都是收集光线,改变光线方向。

大家都玩过台球,也都打过吃库反弹的球,我们叫它bank shot。有些朋友可能告诉你,球撞在球台边上的角度等于它反射出去的角度,也就是以45度角撞击球台边缘,球反射线路与球台也成45度。

这个特性在选择灯光时很重要。手电筒中有一个抛物线形状的反射碗。这是一种高效的反射器。通过移动灯泡的距离,可以调整光的焦点。通过移动灯泡,可以获得一条光柱或一片均匀的散射光。光柱的特点是单位面积内流明多,但照亮面积小,散射光的特点是照亮面积大,流明低。

 

很多兄弟的灯吊在地下室顶棚,反光板只是一块普通的白色铁板,两段稍弯曲。主要意图是收集灯管发出的光线,并反射到工作区域。弯曲迎着灯管发出的光,并将其反射到工作区域。大多数的T-12灯架都是shop light(最简单的一种荧光灯灯架)。它能反射光线,但效率非常低。很多光线最终照射在地板上

T12


 

     T5

现在的T-12灯架一般有4-5根灯管在里面,如果使用T-5,我们可以放10根左右。改变的目的是增加发光点。还有一个优点是越细的灯管设计反光板会越容易。我们可以在每根灯管上都使用半抛物线反光板,这样能使更多的光线照射在相近的区域。从而增加射入缸内的总光线量。光能损失少,因为反光板设置优化了。所谓外形的优势就在于此,“T-5的外形设计允许更多光线更有效的照射在相同方向和区域。”

我还有事,先走了。下星期一继续完成。