珊瑚缸的燈具配色探討

baotni

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珊瑚缸的燈具配色探討

看了ReefCentral這個精彩的討論,忍不住分享給大家。
http://www.reefcentral.com/forums/showthread.php?t=2315500
起版的抱怨LED工業不願配合水族界開發適合珊瑚的白光LED光譜,養不好珊瑚,就給LED工業一封公開信。
有些人不認同,覺得藍加白LED還是能養好珊瑚。
不過有一個水族LED燈具廠商,公開他們多年的研究,引經據典,很有啟發性。
有時間的人可慢慢看。

如果有著作權或違反版規的問題,請告知,我會刪除。

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深藍
不同顏色的光穿透海水的深度。藍光(470)可穿透最深。所以越深的地方,顏色越藍。


珊瑚螢光
在此環境下,很多硬骨珊瑚能發出螢光。
螢光是需要較短波長的光激發才能產生
幾個心得。
(1)大部分能激發珊瑚螢光的激發光譜在400nm到520nm
(2)有少部分激發光譜在橙色580-600nm
(3)珊瑚螢光的最長波長小於630nm。

太陽
太陽的光譜,從400-700nm都很平順,最強的是從470到550。

MH及LED
很多人覺得養珊瑚比較好的MH燈。由幾個很窄的高峰組成。藍色430-470nm最高,其次是綠色550nm, 強度約藍光的1/10。再下來是紅光670-690nm。背景光從470到700緩慢下降。

含有白光LED的光譜,是由藍光以及從綠到紅的寬頻組成,綠550到黃570佔大部分,冷白(CW) 的黃色570比白光(NW) 及暖白(WW) 要低很多


T5
T5白光燈管,藍色橫跨400-520,符合激發光譜的需求。有綠色550。再接下來是黃色及紅色630。其他T5藍光及紫光燈管,也只是這三段波長的強度不同而已。藍光燈管含很少的綠色,紫光燈管是多ㄧ點點的紅色。


光譜比較:
很多人覺得MH比較接近陽光,其實從光譜來看,一點也不像,MH是由很多較窄的高峰組成。
T5也差不多,只有藍色較寬,綠色紅色都很窄。
而白光LED反而從500到700很平順。比較像陽光。

像太陽就好嗎?
珊瑚在陽光下的顯色最不討喜,你可以把你的極品珊瑚拿到陽光下看看,大部分都是奶黃色或褐色,就是卡B色。其實那才是珊瑚的本色,完全沒螢光色。晚上用白光LED手電筒照珊瑚,也是卡B色。所以就珊瑚顯色而言,像陽光一樣的光源一點也不好。

反而像MH一樣的光譜,就珊瑚顯色而言比較好。MH有非常強的藍色,約是紅綠色的十倍。藍色域可激發螢光,紅綠色強度弱就不會壓低螢光,但可提供其他非螢光珊瑚的顯色。如果紅綠色太多,珊瑚卡B色會顯現。

所以就珊瑚顯色來說,不管是什麼光源,光譜應該要藍色多,其他顏色少,配色細節討論如下。


人眼對顏色的相對敏感度:
下圖取自 http://en.m.wikipedia.org/wiki/Color_vision
人眼對綠色555nm最敏感,對綠色510nm及橙色610nm的敏感度就剩一半50%。對藍色450nm及紅色660nm的敏感度就只有5%。紅色630nm可到30%。亮藍色470nm是12%。

光合作用光譜:
http://www.advancedaquarist.com/2002/2/aafeature/
珊瑚蟲黃藻葉綠素有兩個吸收峰,藍色400-500nm, 以及紅色630-670nm。
前者跟螢光激發光譜400-520nm範圍相同。在珊瑚生長的深度,紅色幾乎沒有。所以珊瑚主要利用藍色進行光合作用。當然淺水域的珊瑚可以用到紅色。



配色探討:
根據以上的資料,嚐試探討適合珊瑚的配色方式,純粹個人意見,歡迎大家加入討論。

藍色:爭議比較少,功能在(1)模擬海面下藍色環境,(2)促成光合作用(3)激發螢光(400-500nm)。人眼對藍色不敏感,藍色再多,我們看也不覺得很亮,不過對珊瑚來講卻很重要。藍色多點可以讓珊瑚螢光比較亮,很多人蠻喜歡的。
如果要用純LED組成,可用400,420,450,470,500燈珠。
如果是搭配T5白光,因為T5白光的藍色剛好是400-500,我覺得加藍色450LED就好。
T5藍光的問題是它含有一些綠色550。人眼對綠色550很敏感,視覺上會壓抑珊瑚螢光。
如果要搭配MH,因為MH的藍光有點窄430-470,無法涵蓋激發光譜400-500nm,我覺得用LED 400,420,470,500來補,不加450。

橙色:有一部分的螢光要用橙色(580-600nm)激發。可用橙色600,不過強度不要多,人眼敏感度約70%。

其他顏色:魚缸裏還有一些只會反光,不會螢光的魚類及珊瑚,它們的顏色也要顯出來。紅藍綠三原色可配出人眼可視所有的顏色,藍色有了,現在缺綠跟紅色。綠色或紅色的強度太強的話,珊瑚螢光強度會被壓下來,而顯出珊瑚本身的顏色(乳黃色,褐色,就是卡B色),我們大部分都不太喜歡卡B色。所以綠色紅色要少,約是藍色的1/5-1/10,像MH一般。這樣就足夠給沒有螢光的生物反射它們的本色。

紅色:MH是深紅色(670-690)。T5是紅色630。LED可選630或660。紅色是純粹給人看的,對珊瑚沒什麼用。人眼對紅色630比660敏感,建議用630,可少用幾顆LED。

綠色:MH及T5都是550nm。綠色550其實不是很好,因為人眼對綠色550最
敏感(100%),反而建議選綠色520nm,因為是在激發光譜範圍,人眼敏感度約70%。

以上配色是不含白光LED,如果你就是要全光譜,不忌諱卡B色,那可以用白光LED加470,500,520,530LED補色。

以上的配色探討,本人尚無任何實物驗證,不保證能讓大家滿意,最好自己的顏色自己配。

歡迎有實戰經驗的人可以分享出來,一起討論。
 
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aqualedtw

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題外話

LED產業 或是說磊晶廠 無法做出多段光譜在同一晶片上 要滿足多波段的光譜責任在封裝廠 或是基板打件廠 都是下游 這些都是客戶導向 客戶願意出錢基本上都可以做的出來

PS 我們三年前就有做出 寬頻藍

另外是 不要嘗試用LED期他波段去補R G 因為效率不好(不管是發光強度或是光譜連續性)
遠遠輸過有螢光粉的LED白光

這個我們在一兩年前就說過了 其實LED連續性會比較好
某支HID (HQI燈管光譜)

光譜比較:
很多人覺得MH比較接近陽光,其實從光譜來看,一點也不像,MH是由很多較窄的高峰組成。
T5也差不多,只有藍色較寬,綠色紅色都很窄。
而白光LED反而從500到700很平順。比較像陽光。
ATI 各料號燈管光譜
http://www.atinorthamerica.com/bulbs.php
 
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JJchang

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我的LED是DIY的,有白光LED及400.420.450.470.495
個人覺得這樣配很好,前一陣子地毯退色用這個組合照射,約一個月共生藻回復
至於地毯退色的原因...
因為我手賤在燈具上加了4顆3瓦的紅燈,照下去整個很鮮豔
但是地毯約2個星期就變純白色,趕快把紅燈給bypass掉,地毯海葵才有好轉
 

baotni

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題外話

LED產業 或是說磊晶廠 無法做出多段光譜在同一晶片上 要滿足多波段的光譜責任在封裝廠 或是基板打件廠 都是下游 這些都是客戶導向 客戶願意出錢基本上都可以做的出來

PS 我們三年前就有做出 寬頻藍

另外是 不要嘗試用LED期他波段去補R G 因為效率不好(不管是發光強度或是光譜連續性)
遠遠輸過有螢光粉的LED白光

這個我們在一兩年前就說過了 其實LED連續性會比較好
某支HID (HQI燈管光譜)

ATI 各料號燈管光譜
http://www.atinorthamerica.com/bulbs.php
請問你們的寬頻藍何時可以面市?

白光LED雖然連續性很好,不過爭議也最多,也是LED珊瑚燈具最弱的一環。
螢光激發區460-500nm實在缺很大,綠跟黃實在太多,
不得已,只好用不同頻段的LED來補。
不知道你們有沒有計劃要改善白光LED。

藍光LED爭議不大,蠻多人喜歡它的螢光效果,用來搭配T5及MH。
 

aqualedtw

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請問你們的寬頻藍何時可以面市?

不知道你們有沒有計劃要改善白光LED。
更久之前喔 可以看看我們的臉書相簿 寬頻藍是我們首度公開 多頻段多晶封裝照片上傳日 2011-7-27
2010年我們就在實驗420nm十瓦 多晶客製晶片在尼羅河螢光蛋白激發效應
相關紀錄在 我們臉書 相簿 https://www.facebook.com/TWLED/photos_stream



白光部分 努力改善中
 

HPZ

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SPS/LPS/海葵/魚
樓主應該花了不少時間整理,整理的很好.
既然主題是談配色,我講講我的想法&經驗,不過我講的不見得一定對,看看就好.
在過去用HQI or T5時, Violet+Blue+White ~10000K ,以白燈為主.
經驗上是顏色均衡又能生長良好. 但是不論哪一牌,用個半年或幾個月就色偏or光衰到肉眼可見差異,尤其是Violet 衰退更嚴重,所以盒子上標示的光譜真的能有多少參考價值一直是我心中的疑惑...

所以LED 配色我一樣會希望有 Violet + Blue + White + Dimming(必要),而紅色&綠色不需要.
LED violet 目前雖然燈買了但還沒試過, 只用過 Blue + white 6500K. 亮度夠的話肯定可以養活.
至於顏色?說實在的,我只求養的活就偷笑了....
 

knph

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LPS+SPS
好文一篇
小弟目前在找的理想中多晶封裝是 360/380/400/420/450/470/500/520/620,
波長比例是 1:1:2:2:4:4:2:2:1 或 1:1:2:2:5:5:2:2:1
但尚未有一家能作到這樣的封裝.....
要拿到以上波長晶圓封裝一點都不難.要看您的口袋深不深!360nm.380nm紫外線是貴了些單顆幾乎破七千台幣
(LED封裝廠個個苦哈哈.現在搞不好還會比較便宜些。)


日亞工業:365nm.385nm

 

edonxu

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中間偏左
天空為什麼是藍色?
海水為什麼是藍色?

紅光波長最大,穿透力最好,
藍光波長最小,容易散色;
國中物理教的;
我們看到海水是藍色,因為由上往下看,
珊瑚在水裡,由下往上看還是藍色嗎?

動動腦,想想看.


.....
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深藍
不同顏色的光穿透海水的深度。藍光(470)可穿透最深。所以越深的地方,顏色越藍。



.....
以上的配色探討,本人尚無任何實物驗證,不保證能讓大家滿意,最好自己的顏色自己配。

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knph

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日亞化的玻璃封裝 UV LED確實不便宜....
knph兄
底下數種nm LED是那家在賣的?
沒有多晶封裝就看COB有沒有機會了
日亞的除外!其他單顆封裝成品露天淘寶找找或找站內讚助商應該不難,如是預算夠COB就找次世代幫忙搞看看吧

天空為什麼是藍色?
海水為什麼是藍色?

紅光波長最大,穿透力最好,
藍光波長最小,容易散色;
國中物理教的;V
我們看到海水是藍色,因為由上往下看,
珊瑚在水裡,由下往上看還是藍色嗎?

動動腦,想想看.

藍色光譜雖短但在海洋中可散射到約百米深,較不易被海水濾掉!而紅色光譜雖較長但也最容易被吸收及過濾掉,
所以我們很難看到紅色的海洋,除了污染及浮游生物或藻類會產生不通的顏色外,海洋幾乎都是藍色,潛水時
由下往上看還是偏藍的。

基本上珊瑚是看不見的,但會吸收太陽光所帶來的各種波長,可見光及不可見光等!來轉換為生長的能量機制。
 

baotni

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好文一篇
小弟目前在找的理想中多晶封裝是 360/380/400/420/450/470/500/520/620,
波長比例是 1:1:2:2:4:4:2:2:1 或 1:1:2:2:5:5:2:2:1
但尚未有一家能作到這樣的封裝.....
小邱,
請問360,380主要的功能是什麼?
螢光激發光譜在400以下幾乎沒有。

至於封裝方式,
從360到470,就算不同波長晶粒分開五公分,也看不出disco效應。網拍都可訂製。

但是500/520/620就不行,最好密集COB封裝,才不會有disco效應。
有公司可以訂製密集COB封裝嗎?
 

上方