Am gasit recent un articol foarte interesant despre iluminarea acvariului, in engleza.
Tinand cont ca nu toate lumea se descurca in engleza sau nu se simte confortabil sa citeasa intr-o limba straina, mi-am propus sa-l traduc si sa-l postez pe forum.
Asadar, am tradus o parte din el si o voi posta in cele ce urmeaza.

Mentionez inca o data acest articol NU imi apartine. Eu doar am TRADUS o bucata din el.
Articolul este scris de Carl Strohmeyer , sursa articolului fiind AICI

Iluminarea acvariului
De Carl Strohmeyer

"
General

Atunci cand alegi iluminarea acvariului, exista mai multe considerente inafara de regula watt/litru. De altfel, regula 2-5 wati/galon (1 galon = 3.78 litri) este una foarte simplista (regula variaza in functie de ce cresti si pe cine intrebi), insa este foarte generalizata si chiar depasita datorita variabilitatii metodelor de iluminare moderna cu viariatii lumeni/watt, diferite lungimi de unda, lumeni focalizati, PAR/PUR etc. Din pacate, regula wati/litru in ceea ce priveste iluminarea acvariilor este inca raspandita astazi, impotriva dezvoltarii tehnice in iluminare ce face aceasta regula inexacta.
[…]
Va rog sa cititi intreg articolul pentru a intelege de ce regula watt/litru este doar o parte din ecuatia iluminarii acvariului. […]
Dupa cum veti citi mai departe in articol, watt-ul reprezinta doar o masura a energiei, NU a calitatii luminii. […]
Alte elemente luate in considerare, inafara de energie (wati) sunt PUR, PAR, lumeni/watt, chiar si lumina raportata la marimea sursei de iluminat. Spre exemplu, un SHO care utilizeaza 105 wati dar are doar 10 inch si este montat intr-un reflector va fi mult mai eficient in ceea ce priveste numarul de wati si spatiul utilizat. Un alt exemplu este T2 care ocupa un spatiu de doar 7 mm in diametru. Aceasta sursa poate fi foarte productiva in ceea ce priveste lumenii/watt (73 lumeni/watt), PAR si spatiu utilizat.
Penetrarea in apa reprezinta alt considerent. Lumina rosie cu frecventa mare este filtrata mai rapid in apa iar multe plante, corali cu nevoie de lumina s-au adaptat la nivelele de iluminare gasite la anumite adancimi. […]

Cele mai importante 5 criterii pentru a determina ce fel de lumina ai nevoie sunt:
- PUR/Energia luminoasa folositoare (probabil cel mai important factor; se afla in legatura cu PAR)
- PAR (este important de inteles)
- Lumeni per watt
- Lumeni focalizati
- Watti (sau watti/litru, insa acest termen este simplist)


Alti factori importanti:

1. Clasificarea Kelvin
Kelvinul este definit prin doua puncte: zero absolut si punctul triplu al apei pure. Zero absolut este definit ca fiind fix 0K si -273.13 grade Celsius. Zero absolut este cand toata energia kinetica in particulele continute in materie se opresc si sunt intr-o “odihna” completa. La zero absolut nu exista energie calorica (lipsa totala a caldurii). Apa ingheata la 273,1339 K si fierbe la 373.1339K sau 100 C.
Definitia reala a Kelvinului e ca acesta este o unitate de masura a temperaturii pe scala temperaturii termodinamice.

Kelvinul este folosit in industria iluminarii pentru a defini culoarea temperaturii sursei de iluminare. Lampile cu o temperatura de culoare mare, peste 5500 K sunt culori reci (verde-albastru), iar cele cu temperatura de culoare sub 3000 K sunt culori calde (galben-rosu). Kelvinul, aplicat culorii temperaturii luminii, este derivat din temperatura unui radiator negru. Ceea ce este conceptul culorii temperaturii bazata pe relatia dintre temperatura si radiatia emisa de un material teoretic si standardizat numit “corp de radiator negru” (black body radiator). Acesta este punctul unde definitia clasica a Kelvinului si cum se raporteaza la lumina, se imbina.
Ipotetic, la oprirea miscarii moleculare (starea ipotetica a acestui corp de radiator negru), temperatura se afla la zero absolut (0 K), ceea ce este egal cu -273 grade Celsius.



Un filament incandescent este foarte inchis la culoare, apropiat de un corp de radiator negru, asadar temperatura unui filament incandescent este oarecum aproape de culoarea lui a temperaturii in Kelvini.
Lampile incandescente tind sa aiba o culoare a temperaturii in jur de 3200 K, dar aceasta se intampla doar cand functioneaza la voltajul maxim. Cand o lampa este dimmata sub potentialul ei maxim, filamentul nu este la fel de fierbite si produce mai putina lumina. Temperatura redusa a filamentului reduce de asemenea culoarea temperaturii. Un filament incadescent dimmat la 10% este cu mult mai rosu decat unul la 100%. […]

Cateva adnotatii legate de Kelvin:
- Clorofila plantelor absoarbe lumina la lungimi de unda cuprinse intre 300 si 700 nm. In clasificarea Kelvin, 6400 K balanseaza bine intre aceste valori si reprezinta cea mai buna temperatura Kelvin pentru plantele de apa dulce (si zooxanthellae simbiotice din corali in conditii perfecte, putin adanci)
- Cu cat mai putini Kelvini, cu atat mai mult galben si apoi rosu apare (4500 K)
- Cu cat mai multi Kelvini, lumina albastra apare (20.000 K)
- Temperaturile de culoare ridicate penetreaza apa mai adanc, chiar mai mult in apa sarata, insa este mai putin rosu in varfurile PAR
- Ochiul uman vede cel mai mult lumina in jur de 5500 K
- Flacara de lumanare = 1850 – 3500 K
- Lumina soarelui (o ora dupa apus) = 3500 K
- Lumina soarelui (soare + cer) = 6500 K
- Diferite lungimi de unda pot fi folosite pentru a atinge aceeasi temperatura Kelvin (la fel cum 4+5 sau 1+8 = 9). De aceea compararea unei lampi 6500 K cu alta de aceeasi temperatura nu e intotdeauna corecta in ceea ce priveste energia luminoasa folositoare (PUR) necesara plantelor sau coralilor.


Clasificarea Kelvin pentru plante si corali
Aici sunt cateva observatii facute de mine si alti profesionisti. Unele sunt simple observatii, altele sunt bazate pe teste controlate. Tineti totusi cont ca sunt totusi generalizari.

- Lampile cu 6500 K au produs cea mai buna crestere a plantelor terestre si in general o crestere mai buna a plantelor de apa dulce (pentru ca aceste lampi au in general un varf mai mare in aria rosie necesare plantelor, dar totusi are si ceva din aria 425-500 nm albastru). Aceasta lampa poate chiar fi folosita pentru SPS, LPS plasati in partea de sus a coloanei de apa (mai aproape de lumina) datorita nevoilor simbiozei a zooxanthellae gasite in acesti corali. Pentru o penetrare mai mare albastru actinic, 50.000 K/actinic sau mai multe LED-uri pot fi adaugate pentru a regla lampa 6500 K, daca e folosita in acvariile marine. De tinut minte ca apa sarata absoarbe mai multa energie decat apa dulce, datorita densitatii crescute, astfel incat lumina cu 6500 L nu va penetra la fel de adanc, nefiind o alegere buna pentru adancimi mai mari de 30 cm, desi unele luminii pentru reef cum ar fi “AI Sol LED” utilizeaza aceasta temperatura Kelvin.
- Lampile cu 9000 – 10000 K ofera de asemenea rate bune de crestere, insa mai mici decat sursele de 6500 K. Sursele de la 9000 pana la 10000 K au produs o crestere excelenta la corali moi si LPS, insa o crestere inceata a SPS. 10000 K poate fi o alegere buna pentru a obtine PAR si pentru o penetrare mai adanca fata de 6500 K (pana la 30-50 cm, chiar mai mult)
- Lampile de 14000 K (de obicei metal halid si LED)vor penetra mai mult decat 10000 K in timp ce vor oferi un PAR folositor (aceasta ar fi cea mai mare temperatura Kelvin pe care o recomand asteptandu-ma la o crestere buna a coralilor). O culoare excelenta pentru bazine cu adancime intre 38 si 76 cm.
- Lampile 20.000 K sunt si mai albastre su evidentiaza pigmentii fluorescenti din multi corali, relevand un aspect placut. Totusi multe teste si observatii arata ca atunci cand sunt folosite singure, exceptand bazine peste 61 cm, rata de crestere a coralilor SPS poate fi incetinita sau chiar oprita. Desi e un supliment bun pentru estetica si pentru acvariile adanci, aceste lampi nu trebuie folosite singure in bazine sub 61 cm.
- Lampile 50.000 K este in general clasa pentru o sursa luminoasa albastra ce este benefica pentru primul varf in PAR. Aceasta temperatura este folosita cel ma ibine impreuna cu alte temperaturi luminoase si reprezinta o alegere mai buna decat 20.000 K pentru aceste combinatii. Este un adaos bun la 6500, 10.000 sau 14.000 K in special pentru alga zooanthellic necesara pentru corali pietrosi, scoici, nudibranch, anemone.

Acesta este un citat din experienta cu temperatura Kelvin intr-un acvariu de apa dulce plantat:
“Am avut un 175, 6700 K metal halid la acvariul meu de 83 de litri si mai apoi l-am schimbat cu o lampa 14.000 K ce l-am avut cand obisnuiam sa ma ocup de sarate, doar ca sa vad diferenta. Nu mi-a placut tenta albastra si nici ca plantele aratau ciudat. Ce-I drept, neonii mei tetra straluceau mai mult spre albastru decat al meu betta, dar plantele aratau ciudat. M-am intors la 6700 K noaptea trecuta ca sa iau o decizie finala. Totul arata mult mai bine sub aceasta lumina. Cu 6700 K am avut o crestere exploziva cand am adaugat un reactor CO2 bun. Dupa ce am trecut inapoi la 6700 K plantele mele perlau si aveau culorile lor naturale din nou. Daca ma decid sa schimb acvariul cu unul cu apa sarata doar cu pesti si piatra vie, pot folosi in continuare lampa 6700 K. Oamenii trebuie sa foloseasca spectrul adecvat – nu ar trebui sa foloseasca ceea ce ii multumeste pe ei; trebuie sa foloseasca ceea ce multumeste ce cresc ei, fie pesti, corali sau plante. Devii pastorul asadar condu-ti turma in consecinta (dureros dar adevarat).”
Gary Sanders

Rezumat
Explicatiile de mai sus sunt simplificate. Nu se poate compara o lumina T8 6500 K cu o lumina MH de 6500 K (MH va avea o capacitate mai mare dupa cum veti citi mai tarziu). Totusi (folosit un CFL ca exemplu, aceasta se poate aplica oricarui tip de lumina), un CFL de 6400 K va avea o energie folositoare mai mare decat un CFL de 3500 K la acelasi numar de wati. De aceasta un filament incandescent e foarte scazut in Kelvini (intunecat). Aceasta nu inseamna ca o lampa cu un anume numar de Kelvini este mai bun, deoarece factori cum ar fi lumeni/watt, wati, lumeni focalizati si mai ales PAR/PUR trebuie luati in considerare de asemenea.

Referinte:

http://micro.magnet.fsu.edu/primer/java/colortemperature/index.html
Temperatura de culoare intr-un radiator virtual – Aceasta este o referinta interesanta cu un radiator virtual, merita verificata

http://www.uky.edu/~jholl2/technology_pdfs/KelvinColorTemperature.pdf

http://www.sizes.com/units/color_temperature.htm


2. Aria nanometrilor (spectrul)



Scara nanometrilor este folosita pentru a masura lungimea de unda a energiei luminoase de la radiatia cosmica pana la undele radio. O surs actinica are un varf nanometric in jur de 420 nm, o sursa UV-C in jur de 265 nm, iar o sursa “daylight” (lumina zilei) mai multe varfuri de la 400 pana la 700 nm. Diferenta intre lungimile de unda determina cum afecteaza acestea imprejurimile. Este diferenta lungimii de unda cea care permit razelor x scurte sa treaca prin pereti, in timp ce undele lungi din lumina vizibila nu pot trece prin acelasi material; undele scurte ultraviolet si razele x pot distruge AND-ul in microorganismele vii si distruge materie organica in timp ce lumina vizibila nu. Toata energia luminoasa este masura pe scara nanometrica. Nanometrul reprezinta a milionimea parte dintr-un metru.
Aceasta se aplica in acvaristica atunci cand hotaram spectrul luminos si cum il aplicam la nevoile acvariului nostru: lumina rosie e prima care este filtrata si poate pentra doar o distanta mica. In timp undele luminoase penetreaza mai adanc in apa, portocaliu si galben sunt pierdute urmatoarele. Culorile din spectrul albastru penetreaza cel mai adanc. Coralii necesita UV-A intens (actinic) dar si alte parti din PAR. Majoritatea plantelor avansate au nevoie de un PAR/PUR echilibrat ce include albastrul si cele doua varfuri rosii necesare fotosintezei (vezi sectiunea PAR si PUR). Scara nanometrica si temperatura Kelvin se considera impreuna cand sunt aplicate in lumina acvaristica; lumina naturala a soarelui intr-o zi senina inregistreaza 5500 – 6500 grade Kelvin. Temperatura Kelvin mai mica de 5500L devine mai rosiatica si galbena, iar cu cat temperatura Kelvin este mai mare, devine cu atat mai albastra. Majoritatea nevertebratelor marine fotosintetizatoare ar trebui sa fie crescute cu lampi ce au o temperatura Kelvin cuprinsa intre 6400 si 14.000 K (temperatura Kelvin mai mare cu cat exemplarul este crescut la adancime mai mare). Lampile 20.000 K pot fi de asemenea folosite pentru acvarii adanci, insa eu am observat ca e mai de folosit 14.000 K sau mai putin, suplimentat cu mai mult albastru (400 nm – 550 nm) intr-un mix 2 la 1, in majoritatea acvariilor de recif cu adancime sub 63.5 cm. Nevertebratele fotosintetizatoare (multi corali, anemone, scoici, nudibranch etc.) au de asemenea nevoie de ami mult albastru (400 – 550 nm) decat plantele dezvoltate, in special odata cu cresterea adancimii, 465 – 485 nm recent fiind promovat ca albastrul optim. Albastrul actinic nu este doar benefic nevertebratelor fotosintetizatoare, dar este de asemenea placut din punct de vedere estetic cand este utilizat ca supliment luminii “daylight”.
Plantele de apa dulce beneficiaza de lumina cu o temperatura Kelvin in jur de 6500 K. Plantele de apa dulce prefera lumina cu mai mult rosu in spectru (vezi sectiunea PAR).
Este de notat faptul ca lumina fluorescenta sau chiar mai mult, lumina incandescenta, produc mult galben si verde, care in urma cercetarilor a reiesit ca este mai mult o energie pierduta in ceea ce priveste nevoile plantelor de apa dulce si coralilor SPS. Acesta este unul din punctele unde o iluminare LED sau cu metal halid sau chiar T2 (insa mai putin) exceleaza, deoarece produc mai putina lumina pierduta, galben si verde.



Vezi in poza de mai sus, care prezinta un T8 de 5500 K ce este vandut in mod obisnuit. Acest grafic arata clar lumina verde/galbena pierduta (nefolositoare) dar si varful incorect in portocaliu fata de varful PAR corect de rosu 630 nm.

Este de asemenea de notat faptul ca multe “lumini pentru plante terestre” dar si multe lumini pentru acvarii (de obicei au temperaturi Kelvin mai mici) au mai multe varfuri rosii in scara nanometrica decat temperaturiel Kelvin mai mari: 6500K, 10.000K si mai mari. Problema cu aceste lumini este ca in timp ce toate plantele fotosintetizatoare necesita aceleasi unde esentiale (ABC) din PAR (vezi sectiunea PAR), penetrarea luminii in apa necesita ca temperaturi Kelvin mai mari (6500 K +) sa fie adaugate pentru a produce maximul PUR (vezi sectiunea Energia luminoasa folositoare/PUR). Plantele acvatice si coralii s-au adaptat/evoluat la energia luminei naturale la o anumita adancime a apei si incercarea de a adapta aceste plante terestre nu va fi 100% reusita ca si lumina albastra mai penetranta si lumina usor rosie.


3. LUX

O masura a intensitatii luminii, un lux este egal cu un lumen pe metru patrat. Este de notat faptul ca citirea lucsilor se raporteaza doar la intesitatea la care ochiul uman este cel mai sensibil (lumina verde). Totusi acesta poate fi o unealta folositoare pentru plantele de apa dulce si multi dintre corali in acvariile marine de recif. Atunci cand nu exista destui lucsi, zooxanthellae (din tesutul coralilor) nu creeaza destul oxigen. Intensitatea luminoasa minima ar trebui sa nu fie mai mica de 3000 lucsi atunci cand atinge cea mai adanca parte a acvariului. Puteti supra-lumina coralii pana la un punct de saturare al iluminarii, numarul maxim de lucsi fiind 100.000 – 120.000. Comparativ, numarul de lucsi in recifurile tropicale a fost masurat intre 110.000 si 120.000 la suprafata si 20.000 – 25.000 la un metru sub suprafata.


4. PAR



PAR este unul din cei mai importanti factori pe langa chiar mai importantul factor “Energia luminoasa folositoare” (cunoscuta ca PUR, ce abreviaza “Photosynthetically Useful Radiation” = “Energia fotosintetizatoare folositoare”). Am observat faptul ca PAR este de asemenea trecut cu vederea dar si prea luat in seama (PUR este mai important) de catre acvaristii marini dar si de apa dulce.
PAR este abrevierea pentru “Photosynthetically Active Radiation” = “Radiatia fotosintetica activa”, ceea ce reprezinta aria spectrala din lumina solara cuprinsa intre 400 si 700 nm, ce este necesara plantelor si algelor zooanthellic simbiotice (zooxanthellae sunt plante unicelulare ce traiesc in tesuturile animalelor ca scoici, corali, anemone si nudibranch) pentru fotosinteza. In particular, acesta este gasit intre UV-A actinic si infrarosu. UV-A este cuprins intre 400 si 550 nm (din care 465 – 485 au cel mai ridicat PAR din aria actinica) si reprezinta zona de absorbtie a clorofilei a, c2 si peridinin (carotenoidul care “recolteaza” lumina, un pigment inrudit cu clorofila). Infrarosu (sau aproape infrarosu) este cuprins intre 620 si 720 nm si reprezinta zona de absorbtie a clorofilei a si c2.
Fotonii cu lungime de unda scurta (UV-C) tind sa fie atat de energetice incat pot fi daunatoare celulelor si tesuturilor; din fericire ele sunt in mare parte filtrate de catre stratul de ozon din stratosfera. Lumina verde ocupa mijlocul spectrului (550-620 nm; lumina ce este cea mai vizibila pentru noi) si explica de ce clorofila este verde, datorita proprietatilor de reflexie. Becurile care emit in mare parte lumina actinica vor avea un PAR scazut (desi UV-A actinic prezinta un varf in PAR, dupa cum se vede in grafic si imbunatateste PAR-ul iluminarii), becurile care ocupa in mare spectrul mijlociu (galben-verde) cum ar fi “alb cald” (2700-3500 K) vor produce putin PAR, in timp ce becurile care produc in mare infrarosu (dupa cum se vede in grafic) vor produce mai mult PAR; insa raportul intre infrarosu si UV-A este cel care va produce cel mai bun PAR.



Definitii importante ce aplica PAR pentru plante si algele zooanthellic (vezi graficul de mai sus, ce corespunde cu fiecare dintre aceste definitii):
A. Raspunsul fototropic; ce are tendinta sa se modifice ca raspuns la lumina. In principiu acesta reprezinta plantele sau algele continatoare de clorofila “miscandu-se” in raspuns la o sursa de lumina pozitiva incepand procesul de fotosinteza (cresterea initiala a plantelor, zooxanthellae etc.). Acesta este gasit la 420 – 500 nm, spectrul albastru.
B. Raspunsul fotosintetic; procesul care incepe atunci cand energia din lumina este absorbita de proteine numite centri de reactie fotosintetica ce contin clorofila.
C. Sinteza clorofilei: reprezinta reactiile chimice si caile urmate de hormonul din planta, citokina, curand dupa expunerea la lungimea de unda nanometrica corecta (in jur de 670 nm) a luminii ce rezulta in formarea clorofilei, avand ca rezultata cresterea continua a plantei, algei, zooxanthellae si abilitatea de a se hrani si propaga, iar fara acest aspect din PAR (energia luminoasa de 670 nm) zooxanthellae si plantele nu se pot hrani corect si propaga. Rezultatele lipsei acestui varf din PAR sunt cresterea slaba sau chiar oprita a plantelor de apa dulce si o sanatate scazuta a coralilor in acvariile recif. Aceasta lipsa a luminii apropiate de rosu peste 630 nm este des intalnita in asa numitele lumini pentru acvariu. […]

Mai multe informatii despre PAR
Dupa cum cititorul a putut vedea, exista trei varfuri principale in spectrul PAR, toate trei fiind importante. Totusi, cel mai important varf este cel de partea rosie si toate trei varfurile sunt incorporate mai mult sau mai putin intr-un bec “daylight” de aproximativ 6500 K. In timp ce lumina penetreaza mai adanc in apa, aceste varfuri rosii trebuie sa se mute putin spre stanga (mai jos) [e graficul nanometric pentru a permite utilizarea propice a PAR-ului (cu alte cuvinte Energia fotosintetica folositoare; vezi sectiunea PUR). Asta inseamna ca lampile cu temperatura Kelvin mai mare, 9000 pana la 20.000 K e posibil sa fie necesare. Aceasta poate sa varieze in functie de tipul sursei de iluminare deoarece nu toate sursele asa numite “daylight” sunt la fel. Vezi sectiunea Energia luminoasa folositoare.
Pe langa evidenta penetrare a apei, este de asemenea de notat faptul ca majoritatea algelor verzi necesita mai mult din varful actinic decat plantele dezvoltate, prin urmare popularitatea luminilor actinice pentru acvariile recif, totusi aria nanometrica optima este in jur de 465 – 485 nn, nu cea scazut de 420 nm produsa de majoritatea luminilor actinice (aici este unul din punctele unde exceleaza LED-urile, avand un albastru mai precis de 465 – 485 nm). Din acest motiv este o idee buna adaugarea unei limini actinice pentru corali/scoici ce depind de algele zooanthellic, in acelasi timp limitand lumina albastra/actinica in acvariile de apa dulce pentru a evita cresterea excesiva a algelor verzi.
Acvariile de apa dulce plantate: Este de asemenea important de notat faptul ca algele de apa dulce de asemenea prefera mai mult lumina albastra, asadar utilizarea albastrului actinic ar trebui evitat in acvariile de apa dulce plantate, la fel ca si folosirea luminii cu temperatura Kelvin ridicata (14.000 K sau mai ales 20.000 K), inafara de acvariile adanci. Altfel este posibil ca plantele sa nu poata concura impotriva algelor cum ar fi “hair algae”.
Mai multe studii recente arata ca lumina uV-A scazuta (sub 420 nm) si in special radiatia UV-B pot decolora coralii, astfel incat utilizarea iluminarii albastre sub 420 nm trebuie evitata!

Masurarea PAR-ului
Desi gradele Kelvin (ca si conversiile lucsilor folosind factorii conversiei lux la PAR) sunt cai de a estima grosier PAR-ul, doar un PAR-metru poate oferi cea mai buna masuratoare a acestui aspect (deasupra cat si sub suprafata apei). Momentan valorile acceptate mmol/metru patrat/secunda sunt 50 mmol pentru majoritatea plantelor sau coralilor cu necesar mic de lumina cum ar fi “Nemezophyllia”, in timp ce “Acropora” poate sa necesite pana la 300 mmol (mai mult de atat reprezinta doar risipa de energie).
Totusi, retineti ca un PAR-metru nu este exact in ceea ce priveste varfurile de energie in aria 400 – 700 nm, astfel incat o lumina poate masura un PAR mai mare in timp ce alta lumina poate fi totusi superioara datorita unui PUR mai important.
Unele organisme, cum ar fi cyanobacteria si Heliobacteria, pot folosi lumina inutilizabila de catre plante, in acest caz lumina inafara ariei PAR-ului necesar plantelor, de aceea Cyanobacteria este prolifica in conditii de iluminare ce include mai mult galben 4000 K (si mai jos) si de aceea lumina actinica (50.000 K) la fel ca si lumina echilibrata dintre 6400 K si 14.000 K combinata cu trecerea apei printr-un sterilizator cu ultra violete (pentru a omora cyanobacteria libera din masa apei) este importanta pentru controlul acesteia.
In cazul “red slime cyanobacteria”, aceste cyanobacterii nu folosesc varfurile PAR de 465 nm si 675 nm, in schimb folosesc mai mult din aria mijlocie galben si verde a spectrului, ce e comuna luminii fluorescente si incandescente.

*For further reading (references) about PAR:
http://en.wikipedia.org/wiki/Photosynthetically_active_radiation


Sanatatea pestilor: Multe studii recente au aratat importanta intregului spectru (ce in general constituie o valoare ridicata a PAR) in relatie cu sanatatea oamenilor si a animalelor si poate fi extrapolat in cazul pestilor, de asemenea pentru prevenirea bolilor. De aceea o iluminare buna nu ar trebui folosita doar in recifurile marine sau acvariile de apa dulce plantate, dar si in acvariile doar cu pesti, cu apa sarata sau dulce. In fapt, comunitatea medicala foloseste acum lumini 6400 K SHO (lumini cu intreg spectrul) datorita studiile tot mai dese ce demonstreaza o functie imuna mai buna, sanatate mintala si altele. Studiile pe animale releva rezultate asemenatoare.
Referinte:
http://www.immunesupport.com/news/95fal003.htm
http://www.iaath.com/light.htm

5. Energia luminoasa folositoare (PUR)

PUR (Photosynthetically Usable Radiation) este ceea ce ne intereseaza pe noi acvaristii chiar mai mult decat PAR. PUR este acea fractiune din PAR care este absorbita de fotopigmentii din zooxanthellae si astfel stimuland fotosinteza. PUR reprezinta acele lungimi de unda intre 400 – 550 nm si 620 – 740 nm. Un spectograf este o metoda incompleta dar totusi folositoare de a determina PUR. Este de notat faptul ca plantele dezvoltate (in general crescute in acvariile de apa dulce plantate) au nevoie mai mult de aspectul infrarosu al PAR in timp ce zooxanthellae din interiorul multor corali sensibili necesita mai mult din varful albastru 400 – 550 nm (465 – 485). Din acest motiv ambele lumini “daylight” cu Kelvin ridicat cat si albastru/actinic este necesar pentru multe acvarii marine de recif in timp ce infrarosu este mai putin esential si de altfel nici nu penetreaza apa la fel de mult.
Dupa cum s-a scris in sectiunea PAR varfurile exacte nanometrice trebuie sa fie mai scazute pentru a produce PUR, din acest motiv un rosu de 5000 – 5500 K nu este cea mai buna lumina cu exceptia apelor putin adanci. Echilibrarea acestor lumini pentru plante cum ar fi “Aqua Flora” cu 6500 K pana la 10.000 K este necesara pentru rezultatele cele mai bune (o asemenea combinatie poate avea beneficiul ca anumite plante sa creasa mai mult catre suprafata).
Este de asemenea de notat, conform unor studii recente cu corali acropora, faptul ca coralii fotosintetizatori gasiti in ape crescande in adancime s-au adaptat la un PUR cu spectru albastru crescand iar luminile cu prea mult rosu pot incetini cresterea coralilor.
Abilitatea noii tehnologii de iluminare de a folosi spectrul nanometric exact se traduce in mai putina risipa de energie si face ca o lumina de cu un wattaj considerabil mai mic sa depaseasca o sursa cu wattaj mai mare dar care risipeste mult din energia sa prin lungimi de unda ce nu sunt folositoare (acesta e motivul major pentru care regula “watt/litru” este nefolositoare cand este aplicata tehnologiei moderne). Chiar si cele mai bune lumini fluorescente ce au temperatura Kelvin de 6500 K folosesc un procent din lumina lor pentru spectrul galben si verde ce sunt in mare parte nefolositoare pentru acvariile plantate si pentru corali. Astfel, desi o lumina de 6000 – 8000 K vor produce in general un PAR bun, vor produce de asemenea mai multa lumina galbena/verde. Un aspect al temperaturii Kelvin ridicate (10.000 – 14.000 K) este o penetrare mai eficienta, desi temperaturile Kelvin peste 14.000 K pierd mult din varful important de 700 nm, la care speciile de apa adanca s-au adaptat. […]
La unele Led-uri, noua tehnologie poate selecta lungimile de unda exacte si astfel mai putina lumina nefolositoare galbena sau verde este emisa. Asadar desi LED-ul pare sa emita o lumina mai putin intensa pentru ochiul uman decat unele lumini HO (cum ar fi T5 sau MH) defapt productia de energie luminoasa din spectrele pe care noi nu le puteam vedea este mult mai mare. De aceea interpretarea unei lumini pe baza a ceea ce vezi nu este corecta. […]

Mai multe despre PUR: http://www.aquarium-pond-answers.com/2012/03/pur-vs-par-in-aquarium-lighting.html

6. Lumeni

Unitatea internationala a fluxului luminos sau cantitatii de lumina, folosit ca o masura a cantitatii totale de lumina vizibila emisa. Cu cati mai multi lumeni, cu atat mai stralucitoare sau mai intensa pare lumina pentru ochiul uman. Poti calcula lumenii pe watt impartind lumenii lampii la numarul de wati. Calcularea acestui raport este la fel sau chiar mai important decat raportul watti/litru. Spre exemplu o lumina T12 de 20 watti cu un numar de 800 lumeni prezinta un raport lumeni/watt de 40. In timp ce un bec T2 cu 950 lumeni prezinta un raport de 73 lumeni/watt. Acesta este un exemplu clar ca regula watti/litru este defectuoasa. Aceast raport se poate aplica de asemenea pentru luminile SHO, VHO si metal halide.

Lumeni focalizati
Este de asemenea de notat faptul ca si numarul de lumeni poate fi inselator cand luam in considerare iluminarea acvariului. LED-urile sunt un exemplu bun, caci aceasta noua tehnologie are o energie luminoasa foarte focalizata cu putina energie luminoasa pierduta, spre deosebire de celelalte tipuri de iluminare acvaristica. Cu aceasta energie focalizata un LED necesita de obicei jumatate din numarul lumenilor (chiar mai putin) pentru a produce energia luminoasa esentiala (cum ar fi PAR) pentru plante, corali etc.Noua generatie de LED-uri are o pierdere de lumeni considerabil mai mica la 50 cm decat o lumina CFL (compact fluorescent light) (dupa cum testele arata 166% mai multi lumeni la acelasi wattaj pentru LED fata de un bec CFL).
Atentie la folosirea lumenilor pentru masurarea productiei de lumina: in timp ce lumenii sunt o importanta unealta de masurare pentru iluminarea standard pentru casa, pentru iluminarea acvaristica reprezinta doar o parte din ecuatie, mai ales cand se aplica tehnologiilor noi (cum ar fi LED-urile). Un exemplu unde masurarea lumenilor nu e utila este atunci cand temperatura Kelvin se ia ia in considerare; o sursa ce emite 1000 lumeni la o temperatura de culoare de 20.000 K nu va emite la fel de mult PAR ca o sursa ce emite 1000 lumeni la o temperatura de culoare de 6500 K.


7. Wati

Wattul este egal cu un joul pe secunda. Pentru noi, este o masura a cat de multa energie consuma o sursa de iluminare si NU cat energie emite ! De aceea regula cu 3-4 W/galon (1 galon = 3.78 litri) pentru plantele de apa dulce sau 3-5 W/galon pentru recif poate fi inselatoare, iar aceasta regula reprezinta doar un punct de start, similar cu regula 1 inch/galon (1 inch = 2.54 cm) pentru pesti. Aceasta regula arhaica era mai precisa cand tot ce se folosea erau sursele T12, regula bazandu-se pe aceasta. Tinand minte ca o sursa T12 are un raport lumeni/watt de 40, inseamna ca vei avea nevoie de jumatate din numarul de wati pentru o sursa care emite 80 lumeni/watt (presupunand ca PAR, Kelvin si celelate aspecte sunt la fel). Termenul watt/litru devine tot mai arhaic in timp ce apar noile T2, T5, fluorescent compact, SHO si in special LED-urile.
Un alt aspect al watilor este productia de lumeni/watt. Ca o comparatie atunci cand lumenii sunt luati in considerare, productia reala a unei surse incandescente de 400 W este in jur de 25 W de lumina, o sursa metal halida de 400 W emite in jur de 140 wati de lumina. […]
Tragand linie, regula watt/litru poate fi folosita cand comparam acelasi tip de surse de iluminare, cum ar fi un LED cu un altul, dar nu cand comparam o sursa T8 cu una T5 sau T2 sau metal halide si mai ales cu una LED.

8. CRI (Color Rendering Index)

Pentru a determina cum vor apare culorile sub diverse surse de iluminare, un sistem a fost creat acum cativa ani care compara matematic cum o sursa de lumina schimba locul a opt culori specifice comparate cu aceleasi culori iluminate de o sursa de referinta cu aceeasi temperatura de culoare. Daca nu exista nicio schimbare, sursa aflata in discutie are un CRI de 100. De la 2000 K la 5000 K, sursa de referinta este “corpul negru de radiator” (Black Body Radiator), iar peste 5000 K este lumina zilei. Un CRI de 100 are un spentru rosu major. Culoarea de temperatura este 2700 K pentru lumina incandescenta si 3000 K pentru lumina halogen. O lampa incandescenta, prin definitie, are un CRI aproape de 100. Asta nu inseamna ca o sursa incandescenta este o sursa perfecta. Nu e. Este foarte slaba in albastru. Pe de alta parte, lumina zilei de la nord, la 7500 K, este slaba in rosu, deci de asemenea nu este o sursa perfecta de iluminare. Totusi are de asemenea un CRI de 100 prin definitie.
CRI este folositor in specificarea culorilor atunci cand este folosit tinand cont de propriile limite. La inceput, CRI a fost dezvoltat pentru a compara sursele cu spectru continuu a caror CRI era peste 90, deoarece sub 90 este posibil sa existe doua surse cu acelasi CRI, dar care emit culorile diferit. In acelasi timp, culorile luminate de surse a caror CRI difera cu 5 puncte sau mai mult pot sa arate la fel. Culorile vazute sub surse cu spectru liniar cum ar fi lampi cu mercur, metal halide, lampi cu sodiu sub presiune mare, pot arata mai bine decat indica CRI-ul lor. Tehnic, CRI-ul poate fi comparat doar pentru surse ce au aceeasi temperatura de culoare. Totusi, ca o regula generala “mai mare, mai bine”, sursele cu un CRI ridicat (80-100) tind sa faca lucrurile sa arate mai bine, decat o sursa cu un CRI scazut.
"

Pentru restul articolului (in lb. engleza): http://www.americanaquariumproducts.com/downloads/AQUARIUM%20LIGHTING.pdf

Atentie: Aceasta traducere a fost facuta pentru forumul www.acvariu.ro
Pentru copierea sau citarea acestei traduceri pe un alt forum se cere un link catre acest topic !


Comentarii si discutii pe marginea subiectului prezentului articol se pot face aici