水族照明知识：水缸光量的需求与比温、演色的取舍

2011-03-23

                                 水族照明知识：水缸光量的需求与比温、演色的取舍

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     按水草、海水生物是高光量的需求。方能营造类如其自然完整生态始竟其功，是不待赘言。惟何等的光量始足够？又何谓色温？色温有何重要性？什么叫演色性？有其必要吗？照度与流明又是什么？相信，这些有关“光”的名词多少困扰着初学者。
     其实，如前所说，营造一缸完美的水草、海水生物生态缸，无非是站在模拟的角度，绝非等同于自然的生态环境。所以，就实证的经验，藉此一一阐述。
     A、照明与流明──自然的生态环境，因无法测得太阳的流明值仅得藉照度计测出其水草、海水生长环境的水流表面的照度值（勒克斯，Lux）（注四）如某一水草生长的环境的正午水流表面的照度值是11000Lux。当然，如依样画葫芦，以照度计（市面上可购得）先在空缸上、中、底层先量测灯光的照明值亦不失一法，但灌水满后，灯具设计的良窳致水的折射角度偏差甚巨，原测得的照度值Lux未免多所落空。
     为此，个人一向主张使用流明值（Lumen单位Lm）换算既简易又方便。而所谓流明值（Lm）即每支灯管发出光束的总通量。流明值（Lm）越高表示越亮，如一支36W太阳灯＝3250Lm，一支36W植物灯＝1440Lm；换言之，太阳灯的亮度是植物灯的2．25倍多。至于水族缸究竟需多少流明值（Lm）？就实证的经验，一立方公升的水至少需40－50Lm（40－50Lm／1L）。是以，若以4．2尺长（约126公分）×2尺宽（60公分）×2尺深（60公分）的水草缸可装水约126×60×60÷1000＝约450L的水（扣除底床），再以（40Lm／1L）至少的光量计算40Lm／1L×450L＝18000Lm／450L。准知，此缸须具18000Lm光量，如以一支36W（4尺长）太阳灯管＝3250Lm，则至少需6支太阳灯管（3250×6＝19500）。
  故，首求流明值（Lm）是营造一缸水草、海水生物完美生态缸的不二法门之一。
  依此类推，只要掌握各类灯管所标明的流明值（Lm）依样画葫芦，换算水族缸所需的光量不失为一简便的法则。
  B、色温度与比温值──，色温度（Kelvn单位°K）R 定义，见诸前2．各型灯管的介绍。
  已略有所述，如太阳灯管有暖色系（2700°K、4000°K、5500°K）、冷色系（6000°K、6500°K）及强力光合灯管属冷色系（10000°K偏淡蓝）等。固然，色温度区分系为应付居于纬度高低国家的不同的市场需求。但应用于水草、海水生物生态缸亦有其必要性，盖，水草为求嫣红翠绿在如上例尺寸水草缸使用太阳灯管冷色系（6000°K）6支的白光照拂下，固然可表现水草的原色达85％，惟对于红色系水草，诸如大血心兰、红蝴蝶、小草莓──等似嫌未足欲反稍嫌淡出，此时再配以1支植物灯管（淡红色）一支强力灯管（淡蓝色）共8支，则更有画龙点睛之效。
  而植物灯管的高光合成曲线光谱且符绿色系水草成长需要；强力光合灯管的淡蓝光区可刺激红色水草的花青素，两者再补太阳灯管只求光量的需要但乏光合成效率（约55％）之不足。只是，由于水草照明的实证需要太阳灯管（6000°K）、植物灯管（淡红色）、强力光合灯管（淡蓝色10000°K）等不同色温的混色现象，吾人称之为比温值。反之，若6支太阳灯管使用暖色系4000°K（橙色光）为主光量的照明，则明显绿色系水草呈淡淡的黄绿，红色系水草则偏金红，固然可加配如上植物灯管、强力光合灯管、但整缸水草呈现热腾腾的偏橙红色调（早期荷兰式水草缸的基调），难以予人沁人心肺的清凉感受；抑且背离水草缸的照明要求应模拟自然原色，来表达其逼真的程度，亦即所谓的演色性。此可从台湾的水草缸、及日本ADA水草缸、等及欧洲水草缸渐调整色调可窥之一斑。
     同理，海水生物生态缸的主光量需求比照如上但流明值采高标准（50Lm／L因配软体灯其流明值较低），以如上例的水缸尺寸，吾人仍以6支太阳灯管冷色系（6000°K）为主光量再配以1支强力光合灯管属冷色系（10000°K偏淡蓝）及1支软体灯（蓝色光）或仅以2支软体灯（视软体数量多寡），其光量不但足够，且比温值呈现10000°K－12000°K间的标准值，能呈现类如自然海水生物环境的光色生态，亦予吾人不言而喻的海中自然原色的满足视觉的感受，更且，这样的比温值一直以来都是欧美先驱奉为圭臬的营造海水生物生态缸的不二法则。
  是故，不论水草或海水生物等生态缸次求比温值的充分与必要条件，则是营造一缸水草、海水生物完美生态缸的不二法门之二。
     C、至于演色性一词，诚如前所述即灯管发光时对所照射之物体所能表达该物体原色的逼真程度而言，称之。以自然光（即太阳）为其准单位为Ra值100，已知太阳灯管是85，全光谱灯管是为98；植物灯管（已偏红）、强力光合灯管（已偏淡蓝）、软体灯（蓝色光）则谈不上演色性。是为模拟自然环境水草或海水生物等之原色需要，始为真。从数值上可知，唯赖太阳灯管或全光谱灯管两者演色性较近太阳的Ra值，始足当之。由于全光谱灯管固然其演色性虽高达98几近太阳的演色性，但人造光源的技术极限却流明值（36W＝2100Lm）还低于太阳灯管（36W＝3250Lm），其扮演主光量的角色必嫌捉襟见时，是以舍之，而以太阳灯管以达85Ra值肉眼几乎乱真，且具高光量来扮演主光量的角色较无后顾之忧，以数年来市场实例观之，有越演越烈之势，已无庸置疑。由上，显而易见，表达自然环境水草或海水生物等之原色，演色性的需要是不可忽视的一环。而扮演此角色更须借重扮演主光量者。否则，以植物灯管、强力光合灯管对水草言的必要条件来多支使用（排除太阳灯管搭配）非但光量不足，整缸偏红或偏淡蓝，视觉感受必奇差；同理，海水生物缸单单都使用软体灯，光量必不足，岂有视觉感受而言，而得以证之。演色性──附带属营造一缸水草、海水生物完美生态缸的不二法门之三，是当之无愧的。
      综上所述，首求流明值，次求比温值及演色性是营造水草、海水生物完美生态缸的不二法门，已是不争。然则，正所谓工欲善其事，必先利其器。有好的光源（各型灯管资料）及掌握正确的观念充其量为善其事做预备矣，而如何懂得利其器，亦是应予探讨。 
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