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水族照明知識：水缸光量的需求與比溫、演色的取舍

2011-03-23

水族照明知識：水缸光量的需求與比溫、演色的取舍

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     按水草、海水生物是高光量的需求。方能營造類如其自然完整生態始竟其功，是不待贅言。惟何等的光量始足夠？又何謂色溫？色溫有何重要性？什么叫演色性？有其必要嗎？照度與流明又是什么？相信，這些有關“光”的名詞多少困擾著初學者。
     其實，如前所說，營造一缸完美的水草、海水生物生態缸，無非是站在模擬的角度，絕非等同于自然的生態環境。所以，就實證的經驗，藉此一一闡述。
     A、照明與流明──自然的生態環境，因無法測得太陽的流明值僅得藉照度計測出其水草、海水生長環境的水流表面的照度值（勒克斯，Lux）（注四）如某一水草生長的環境的正午水流表面的照度值是11000Lux。當然，如依樣畫葫蘆，以照度計（市面上可購得）先在空缸上、中、底層先量測燈光的照明值亦不失一法，但灌水滿后，燈具設計的良窳致水的折射角度偏差甚巨，原測得的照度值Lux未免多所落空。
     為此，個人一向主張使用流明值（Lumen單位Lm）換算既簡易又方便。而所謂流明值（Lm）即每支燈管發出光束的總通量。流明值（Lm）越高表示越亮，如一支36W太陽燈＝3250Lm，一支36W植物燈＝1440Lm；換言之，太陽燈的亮度是植物燈的2．25倍多。至于水族缸究竟需多少流明值（Lm）？就實證的經驗，一立方公升的水至少需40－50Lm（40－50Lm／1L）。是以，若以4．2尺長（約126公分）×2尺寬（60公分）×2尺深（60公分）的水草缸可裝水約126×60×60÷1000＝約450L的水（扣除底床），再以（40Lm／1L）至少的光量計算40Lm／1L×450L＝18000Lm／450L。準知，此缸須具18000Lm光量，如以一支36W（4尺長）太陽燈管＝3250Lm，則至少需6支太陽燈管（3250×6＝19500）。
故，首求流明值（Lm）是營造一缸水草、海水生物完美生態缸的不二法門之一。
依此類推，只要掌握各類燈管所標明的流明值（Lm）依樣畫葫蘆，換算水族缸所需的光量不失為一簡便的法則。
B、色溫度與比溫值──，色溫度（Kelvn單位°K）R 定義，見諸前2．各型燈管的介紹。
已略有所述，如太陽燈管有暖色系（2700°K、4000°K、5500°K）、冷色系（6000°K、6500°K）及強力光合燈管屬冷色系（10000°K偏淡藍）等。固然，色溫度區分系為應付居于緯度高低國家的不同的市場需求。但應用于水草、海水生物生態缸亦有其必要性，蓋，水草為求嫣紅翠綠在如上例尺寸水草缸使用太陽燈管冷色系（6000°K）6支的白光照拂下，固然可表現水草的原色達85％，惟對于紅色系水草，諸如大血心蘭、紅蝴蝶、小草莓──等似嫌未足欲反稍嫌淡出，此時再配以1支植物燈管（淡紅色）一支強力燈管（淡藍色）共8支，則更有畫龍點睛之效。
而植物燈管的高光合成曲線光譜且符綠色系水草成長需要；強力光合燈管的淡藍光區可刺激紅色水草的花青素，兩者再補太陽燈管只求光量的需要但乏光合成效率（約55％）之不足。只是，由于水草照明的實證需要太陽燈管（6000°K）、植物燈管（淡紅色）、強力光合燈管（淡藍色10000°K）等不同色溫的混色現象，吾人稱之為比溫值。反之，若6支太陽燈管使用暖色系4000°K（橙色光）為主光量的照明，則明顯綠色系水草呈淡淡的黃綠，紅色系水草則偏金紅，固然可加配如上植物燈管、強力光合燈管、但整缸水草呈現熱騰騰的偏橙紅色調（早期荷蘭式水草缸的基調），難以予人沁人心肺的清涼感受；抑且背離水草缸的照明要求應模擬自然原色，來表達其逼真的程度，亦即所謂的演色性。此可從臺灣的水草缸、及日本ADA水草缸、等及歐洲水草缸漸調整色調可窺之一斑。
    同理，海水生物生態缸的主光量需求比照如上但流明值采高標準（50Lm／L因配軟體燈其流明值較低），以如上例的水缸尺寸，吾人仍以6支太陽燈管冷色系（6000°K）為主光量再配以1支強力光合燈管屬冷色系（10000°K偏淡藍）及1支軟體燈（藍色光）或僅以2支軟體燈（視軟體數量多寡），其光量不但足夠，且比溫值呈現10000°K－12000°K間的標準值，能呈現類如自然海水生物環境的光色生態，亦予吾人不言而喻的海中自然原色的滿足視覺的感受，更且，這樣的比溫值一直以來都是歐美先驅奉為圭臬的營造海水生物生態缸的不二法則。
是故，不論水草或海水生物等生態缸次求比溫值的充分與必要條件，則是營造一缸水草、海水生物完美生態缸的不二法門之二。
     C、至于演色性一詞，誠如前所述即燈管發光時對所照射之物體所能表達該物體原色的逼真程度而言，稱之。以自然光（即太陽）為其準單位為Ra值100，已知太陽燈管是85，全光譜燈管是為98；植物燈管（已偏紅）、強力光合燈管（已偏淡藍）、軟體燈（藍色光）則談不上演色性。是為模擬自然環境水草或海水生物等之原色需要，始為真。從數值上可知，唯賴太陽燈管或全光譜燈管兩者演色性較近太陽的Ra值，始足當之。由于全光譜燈管固然其演色性雖高達98幾近太陽的演色性，但人造光源的技術極限卻流明值（36W＝2100Lm）還低于太陽燈管（36W＝3250Lm），其扮演主光量的角色必嫌捉襟見時，是以舍之，而以太陽燈管以達85Ra值肉眼幾乎亂真，且具高光量來扮演主光量的角色較無后顧之憂，以數年來市場實例觀之，有越演越烈之勢，已無庸置疑。由上，顯而易見，表達自然環境水草或海水生物等之原色，演色性的需要是不可忽視的一環。而扮演此角色更須借重扮演主光量者。否則，以植物燈管、強力光合燈管對水草言的必要條件來多支使用（排除太陽燈管搭配）非但光量不足，整缸偏紅或偏淡藍，視覺感受必奇差；同理，海水生物缸單單都使用軟體燈，光量必不足，豈有視覺感受而言，而得以證之。演色性──附帶屬營造一缸水草、海水生物完美生態缸的不二法門之三，是當之無愧的。
      綜上所述，首求流明值，次求比溫值及演色性是營造水草、海水生物完美生態缸的不二法門，已是不爭。然則，正所謂工欲善其事，必先利其器。有好的光源（各型燈管資料）及掌握正確的觀念充其量為善其事做預備矣，而如何懂得利其器，亦是應予探討。
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