- Temperatura barwowa – temperatura ciała doskonale czarnego, w której wysyła ono promieniowanie tej samej chromatyczności, co promieniowanie rozpatrywane. Innymi słowy, jest to obiektywna miara wrażenia barwy danego źródła światła, np.:
2000 K – barwa światła świeczki
2800 K – barwa bardzo ciepłobiała (żarówkowa)
3000 K – wschód i zachód Słońca
3200 K – barwa światła żarowego lamp studyjnych
4000 K – barwa biała
5000 K – barwa chłodnobiała
6500 K – barwa dzienna
10000-15000 K – barwa czystego niebieskiego nieba
28000-30000 K – błyskawica
-Wspołczynnik oddawania barw
RA
Aby zapewnić dobre odwzorowanie kolorów i właściwy kontrast barwy, należy stosować źródła światła o wysokim wskaźniku oddawania barw. Wówczas przedmioty, które obserwujemy prezentują się w swoich naturalnych, niezafałszowanych kolorach. Wskaźnik oddawania barw Ra posiada maksymalną wartość 100. Niesie on informację o tym, w jakim stopniu dane źródło światła umożliwia obserwację kolorów. W pomieszczeniach przeznaczonych do pracy, a oświetlanych świetlówkami, powinny być stosowane te, których współczynnik oddawania kolorów jest większy od 80, czyli tak zwane trójpasmowe np. serii Super 80 New Generation. Natomiast w tych pomieszczeniach, w których wierna prezentacja kolorów jest szczególnie istotna, przykładowo w szkolnych salach zajęć plastycznych, w sklepach z tekstyliami, z farbami, w gabinecie stomatologicznym wskazane jest stosowanie świetlówek, których Ra jest większe od 90, np. świetlówki serii 90 De Lux.
CRI (ang. Colour Rendering Index) – współczynnik oddawania barw, charakteryzujący źródło światła. Wyrażony jest liczbą z przedziału od 0 (dla światła monochromatycznego) do 100 (dla światła białego). Określa, jak wiernie postrzegamy barwy oświetlonych przedmiotów. Im współczynnik ten jest wyższy, tym barwy są lepiej oddawane. Niskim współczynnikiem CRI charakteryzują się np. niskoprężne lampy sodowe, a wysokim światło słoneczne.Stosowane najczesciej w LED-ach ale w tym temacie może Hahar coś więcej
Teraz może troche więcej o samych świetlówkach
CDN ...
[hr]
Wpływ barw na jakość wzrostu.
Skład spektralny (widmo promieniowania elektromagnetycznego, widmo światła) jest bardzo ważny przy doświetlaniu. Widmo to dzieli się na pasma różnych długości fal, które my odbieramy jako barwy. Całkowite promieniowanie słoneczne ma długość fali 300-3000 nm. PAR (Photosynthetically active radiation)- promieniowanie fotosyntetycznie czynne – jest to część spektrum promieniowania słonecznego w zakresie długości fali 400-700 nm wykorzystywana przez rośliny w procesie fotosyntezy. W świetle słonecznym, które dociera do powierzchni Ziemi, PAR stanowi przeciętnie 45%. Chlorofil a posiada maksimum absorpcji dla długości fal 410, 430 i 662 nm, a chlorofil b dla 453 i 642 nm. Minimum absorpcji przypada na długości fal od 500 do 600 nm, a więc najbardziej cenne dla naszych roślin są fale w zakresach 400-500 nm i 600-700 nm. Rodzaje sztucznego oświetlenia mają różny skład spektralny emitowanego światła, a poszczególne długości fal różnie wpływają na rośliny. Najmocniej wpływa na nie promieniowanie niebieskie oraz stosunek promieniowania czerwonego do dalekiej czerwieni (nie jest ona bezpośrednio wykorzystywana w fotosyntezie, lecz dostarcza roślinom informacji o zmianach w otoczeniu). Jeśli ilość obu czerwieni jest na podobnym poziomie lub też dalekiej czerwieni jest więcej niż bliskiej, powoduje to wydłużanie się pędów, a hamuje rozkrzewianie się, rośliny także słabiej się wybarwiają, są bardziej wiotkie. Gdy natomiast czerwieni bliskiej jest więcej niż dalekiej, nadmierne wydłużanie się pędów jest zahamowane, a gdy występuje emisja promieniowania niebieskiego, którego jest nieco więcej niż czerwonego, rośliny są niższe, bardziej rozkrzewione i zwarte, mają lepiej wybarwione i grubsze liście oraz łodygi, liści przyrasta więcej, międzywęźla są krótsze. Zależnie od tego, co chcemy osiągnąć, powinniśmy wybierać oświetlenie z odpowiednią emisją różnych fal. Gdy np. chcemy uzyskać zwartą, niską, mocno rozkrzewioną roślinę, musimy wybrać oświetlenie z największą emisją w paśmie niebieskim, a nieco mniejszą w czerwonym. Mała ilość niebieskiego w porównaniu do czerwieni spowoduje wyciąganie się pędów i wolny przyrost tkanki zielonej. Do kwitnienia roślin i kiełkowania nasion niezbędne jest promieniowanie czerwone, ponieważ samo niebieskie tego nie zapewni. Samo promieniowanie niebieskie natomiast hamuje wzrost roślin, a barwa liści staje się ciemniejsza, dlatego do doświetlania zawsze należy wybierać źródła światła z jednoczesną emisją w zakresie niebieskim i czerwonym lub używać niebieskiego światła łącznie ze światłem dziennym. Do prawidłowego wzrostu roślin, promieniowania niebieskiego powinno być o około 1/3 więcej niż czerwonego, a czerwieni dalekiej nie powinno być więcej niż 1/2 bliskiej. Jakość widma głównie wpływa na jakość wzrostu.
Długości fal i odpowiadające im barwy:
ultrafiolet: poniżej 380 nm
fioletowa: 380-440 nm
niebieska: 440-490 nm
zielona: 490-560 nm
żółta: 560-590 nm
pomarańczowa: 590-630 nm
czerwona: 630-780 nm
„bliska czerwień”: 600-700 nm
„daleka czerwień”: 700-800 nm
podczerwień: powyżej 780 nm
Maksima absorpcji chlorofilu:
Fiolet: 410, 430 nm
Niebieski: 453 nm
Bliska czerwień: 662, 642 nm
Daleka czerwień: 730 nm
Wpływ natężenia światła na szybkość wzrostu.
Dla szybkości wzrostu ważne jest natężenie światła. W naszej szerokości geograficznej natężenie światła jesienią, wczesną wiosną i zimą jest zbyt niskie dla roślin pochodzących z tropików. Przez to intensywność fotosyntezy jest mniejsza, a wtedy szybkość wzrostu także maleje. Natężenie światła, to ilość energii przypadającej na jednostkę powierzchni uprawy. Im wyższa moc lampy, tym wyższe jest natężenie światła (więcej energii zostaje przetworzone na światło – na przykład zwykłe żarówki przetwarzają dużo pobieranej energii w ciepło, świetlówki natomiast przetwarzają dużo więcej energii w światło). Ilość światła jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między źródłem światła a powierzchnią oświetlaną. Znaczy to, że podwieszając żarówkę 2 razy wyżej niż wisiała nad roślinami, będzie do nich docierać 4 razy mniej światła. Podwieszając ją 3 razy wyżej, do roślin będzie docierać 9 razy mniej światła. Źródło światła powinniśmy umieścić na tyle wysoko, aby w miejscu, w którym znajdują się górne liście, temperatura nie wzrastała niebezpiecznie podczas doświetlania. Musimy pamiętać, że świetlówki T8 wytwarzają więcej ciepła od T5 – te wytwarzają go niewiele, jak i świetlówki kompaktowe. Optymalna odległość źródła światła od czubków roślin to 10-20 cm, wtedy na świetlówkę długości metra przypadnie obszar o wymiarach 50x100cm. Chcąc poszerzyć ten obszar, możemy zawiesić świetlówkę wyżej o 20cm. Maksymalna odległość światła od roślin powinna wynosić 50cm dla świetlówek o mocy 50-60W. Pamiętajmy o tym, aby używać odbłyśników - specjalnie pozaginanych, polerowanych blach aluminiowych odbijających światło, dzięki którym odzyskujemy wiele z 50% światła, które jest emitowane w górę i na boki - w przypadku świetlówek liniowych. Do świetlówek kompaktowych także możemy stosować specjalne odbłyśniki w kształcie kloszy.
Skuteczność świetlna źródeł światła podawana przez producentów, czyli ilość lumenów na 1 Wat może nie być dla nas miarodajna, ponieważ standardowo jest obliczana w zależności od długości fal spektrum danego źródła światła, przy czym fale, na które najbardziej wrażliwe jest ludzkie oko (czyli odbierane jako najjaśniejsze) mają w tych obliczeniach najwyższy współczynnik skuteczności, a maleje on wraz z malejącą widzialnością fali dla naszych oczu. Ludzkie oko jest najbardziej czułe na fale o długości 555 nm – jest to światło zielone, które nie jest przydatne dla roślin w procesie fotosyntezy. Czułość naszych oczu mieści się głównie w zakresie długości od 500 do 630 nm – jest to światło zielone, żółte i pomarańczowe. Dla długości 400 i 600 nm współczynnik skuteczności świetlnej osiąga wartość 0. Standardowo obliczana skuteczność świetlna źródła światła nie jest więc pomocna w dobieraniu oświetlenia dla roślin. Gdyby obliczenia tej skuteczności powstawałyby w oparciu o wrażliwość chlorofilu a i b na długość różnych fal, byłyby one jak najbardziej miarodajne podczas wyboru światła do doświetlania, lecz bez tego pozostaje nam sugerować się ilością Watów – im więcej, tym większa skuteczność.
Przydatność źródeł światła do doświetlania.
Zwykłe żarówki przetwarzają tylko 5% energii na światło, mają ciepłą temperaturę barwową. Nie nadają się one do doświetlania roślin, ponieważ są strasznie mało wydajne i mają nieodpowiednie widmo światła.
Świetlówki kompaktowe zintegrowane zmieniają w światło około 25% energii, a te najczęściej spotykane w handlu mają temperaturę barwową z zakresu 2500 – 6700K. Ich standardowe gwinty pozwalają oszczędzić na specjalnych obudowach. Najlepiej kupować te z oznaczeniami 950 i 965 – mają największą emisję czerwonych i niebieskich fal. Pierwsza liczba znaczy współczynnik oddawania barw (CRI lub Ra) wyrażany w skali od 0 do 100. Pośród świetlówek kompaktowych najczęściej występuje 8 i 9. 8 znaczy od 80 do 89 (oznaczane też 1B), 9 znaczy od 90 do 100 (oznaczane też 1A). Im więcej, tym wierniej oddawane będą barwy oświetlanych przedmiotów. Innymi słowy, współczynnik ten mówi nam, jak bardzo oświetlone przedmioty będą wyglądać tak, jak w świetle dziennym - przyda się to, jeśli świetlówki do doświetlania przy okazji mają być światłem pokojowym lub też odwrotnie i nie chcemy, aby ich światło było np. zbyt różowe, niebieskie lub żółte (mogłoby być męczące dla oczu). Dwie pozostałe liczby są oznaczeniem temperatury barwowej: 50 znaczy 5000K, 65 znaczy 6500K.
Świetlówki liniowe przetwarzają na światło nawet 35% energii, a typ świetlówek liniowych T5, wymagający elektronicznych stateczników, jeszcze bardziej zwiększa tą wydajność oraz nie wytwarza tyle ciepła, co poprzednicy. T5 dodatkowo charakteryzują się większą trwałością i mniejszymi rozmiarami od T8 (starszy typ). Świetlówki liniowe mogą mieć także bardzo zróżnicowaną długość emitowanych fal i ich temperatury barwowe mieszczą się w bardzo szerokim zakresie, nawet do 18000K. Są one najlepszym wyborem do uzyskania szybszego i bardziej gęstego przyrostu, lecz trzeba liczyć się z kosztem zakupu statecznika, oprawek, itd.
Wysokoprężne lampy sodowe przetwarzają na światło 30% energii, lecz większość tych lamp emituje fale głównie w zakresie 550 - 640 nm, a jest to barwa żółta i czerwona (zakres ten jest zbliżony do zakresu maksymalnej czułości ludzkiego oka, dlatego też mają tak wysoką skuteczność świetlną), z tego powodu lampy sodowe mocno wspomagają kwitnienie roślin. Są najczęściej używane w uprawie szklarniowej do doświetlania pod koniec dnia, aby wydłużyć fotoperiod i jednocześnie silnie wspomóc kwitnienie np. pomidorów lub ogórków.
Jak długo i kiedy doświetlać?
W strefie zwrotnikowej najkrótszy dzień w roku trwa 10-11h, a najdłuższy 13-14h. Na równiku przez cały rok dzień równa się nocy, więc wynoszą po 12h. Biorąc to pod uwagę, najlepiej byłoby zapewnić roślinom z tych stref co najmniej 10 godzin dziennie intensywnego nasłonecznienia przez cały rok. Dzień w naszym klimacie trwa najkrócej około 7 godz. i 18 minut. Dodatkowo jest to mało intensywne światło (w porównaniu do światła w strefach zwrotnikowych). Codziennym doświetlaniem przez odpowiedni czas można trochę nadrobić te straty. Od 7h do 10h brakuje tylko 3h, lecz jest to zdecydowanie za mało, aby nadrobić małe natężenie światła w ciągu zimowego dnia. Długość czasu doświetlania zależy także od tego, jak bardzo słoneczne stanowisko mają rośliny, które chcemy doświetlać. Im ciemniej, tym więcej substytutu dziennego światła muszą dostać. Np., światło z zachodniego okna ma zimą bardzo słabe natężenie, więc powinniśmy zacząć doświetlanie co najmniej 3 godziny przed zachodem, aby nadrobić straty ze słabego światła dziennego i płynnie wydłużyć fotoperiod (czas nasłonecznienia w cyklu dobowym). W grudniu na mało słonecznym stanowisku proponuję doświetlać przez 7-10 godzin dziennie. Gdy natomiast rośliny mają lepsze stanowisko, tzn. południowe lub południowo-wschodnie, ilość godzin można skrócić o 2-3. Przykładowe czasy doświetlania w różnych miesiącach można sprawdzić na poniższych wykresach. Dobrym pomysłem jest także stosowanie sztucznego światła w ciągu całego dnia - możemy doświetlać je przez 10-12 godzin dziennie (zaczynając o wschodzie słońca) świetlówką z podbiciem na barwę niebieską. W świetle dziennym rośliny dostawałyby dosyć fal czerwonych, natomiast ze świetlówki dodatkową porcję fal niebieskich, dzięki czemu rosłyby o wiele szybciej i byłyby znacznie bardziej rozkrzewione, mocniejsze, z grubszymi łodygami i liśćmi. Bardzo ważne dla zdrowia roślin jest to, aby okres ciemności wynosił minimalnie 6 godzin i przypadał zawsze na te same godziny. Bez tego mogą stać się osłabione i po dłuższym czasie zacząć zamierać. Dobrym pomysłem są czasowe wyłączniki prądu - dzięki nim lampa może włączać się codziennie automatycznie o tej samej porze na ustawioną ilość godzin. Taki wyłącznik podłączamy do gniazdka, na jego panelu ustawiamy godzinę i czas działania, a do wyłącznika podłączamy lampę.
Najważniejsze źródła:
http://www.ho.haslo.pl/article.php?id=1756
http://www.ho.haslo.pl/article.php?id=3090
http://www.ho.haslo.pl/article.php?id=1755
http://en.wikipedia.org/wiki/Chlorophyll
http://en.wikipedia.org/wiki/Luminous_flux
http://en.wikipedia.org/wiki/Luminous_efficacy
http://pl.wikipedia.org/wiki/Temperatura_barwowa
http://pl.wikipedia.org/wiki/Barwa_biała
http://www.calendar.k-ce.pl/index.php
http://ledmuseum.home.att.net/spectra.htm
http://www.swiatlo.tak.pl/pts/pts-kolor.php[hr]Istnieją trzy podstawowe metody zapewnienia oświetlenia ogólnego:
a) oświetlenie bezpośrednie - gdy promieniowanie widzialne emitowane przez źródło światła pada na oświetlane obiekty prawie wyłącznie:
bezpośrednio tzn. nie jest odbijane przez odbłyśnik oprawy oświetleniowej ani żaden inny obiekt,
po odbiciu od powierzchni odbijającej w sposób kierunkowy np. od odbłyśnika oprawy oświetleniowej wykonanego z materiału odbijającego w sposób kierunkowy,
b) oświetlenie pośrednie – gdy promieniowanie widzialne emitowane przez źródło światła pada na oświetlane obiekty prawie wyłącznie:
po odbiciu od powierzchni odbijającej w sposób rozproszony, np. od sufitu lub wnęki,
po odbiciu od odbłyśnika oprawy oświetleniowej wykonanego z materiału odbijającego w sposób rozproszony,
c) oświetlenie bezpośrednio-pośrednie, czyli kombinacja oświetlenia bezpośredniego i pośredniego.
Wśród wielkiej różnorodności typów i konstrukcji opraw oświetleniowych przeznaczonych do bardzo wielu zadań, zwłaszcza w zakresie oświetlenia technicznego, praktycznie wszystkie są wyposażone w odbłyśnik, natomiast tylko niektóre posiadają rastry.
Kierunkowe właściwości odbicia niektórych materiałów pozwalają konstruować odbłyśniki opraw oświetleniowych w taki sposób, aby skupiały one światło w pożądanym kierunku.
Jeśli jednak powierzchnia tych materiałów odbija światło w sposób rozproszony, część promieniowania emitowanego przez lampę będzie podlegać wielokrotnym odbiciom wewnątrz odbłyśnika przed opuszczeniem oprawy. Każde odbicie oznacza stratę światła w wyniku pochłaniania lub interferencji (nakładania się fal). Pochłanianie fal przez materiał spowoduje dodatkowo niekorzystne nagrzewanie.
Reasumując, wykończenia powierzchni materiałów używanych na odbłyśniki jest jednym z ważnych czynników kształtujących charakterystyki rozsyłu światłości opraw oświetleniowych.
Parabola. Przy profilu parabolicznym wykorzystuje się znane właściwości odbijania promieni świetlnych wychodzących z ogniska paraboli. Wszystkie promienie odbite od powierzchni odbłyśnika będą biegły równolegle do osi symetrii paraboli. Raster paraboliczny do świetlówki liniowej przedstawia rysunek a. Uzyskujemy w ten sposób tzw. wiązkę równoległą. Taki układ optyczny jest najczęściej stosowany w oprawach rastrowych klasy I i w naświetlaczach przeznaczonych do oświetlenia zewnętrznego. W praktyce uzyskanie idealnie równoległej wiązki promieniowania jest niemożliwe z tego względu, że świetlówka nie jest w rzeczywistości punktowym źródłem światła.
Aby uzyskać odpowiedni rozsył światłości z rastra parabolicznego konstruktorzy opraw stosują różne techniki np. odchylanie wiązki przez obrót odbłyśnika parabolicznego wokół ogniskowej czy kształtowanie odbłyśnika w formie dwóch powierzchni parabolicznych.
Okrąg. Zbliżone właściwości fotometryczne wykazują odbłyśniki z krzywą profilową wykonana w postaci fragmentu okręgu lub kombinacji fragmentu okręgu i prostej. Pokazano to na rysunku b. Odbłyśniki takie są łatwiejsze pod względem technologii wykonania.
Elipsa. Odmienne właściwości niż parabola czy okrąg wykazują rastry o krzywy profilowych odbłyśników w kształcie elipsy. Wszystkie promienie wychodzące z jednego ogniska elipsy skupione są w drugim ognisku tworząc jednocześnie rozbieżną wiązkę świetlną. W przypadku źródła światła o określonych wymiarach obszaru świecącego, wiązka świetlna jest jeszcze bardziej rozwarta.
Hiperbola. Układ odbłyśnika hiperbolicznego charakteryzuje się podobną rozbieżnością wiązki świetlnej, co eliptyczny. Mniejszy jest natomiast wpływ niedokładności ustawienia źródła światła względem ogniska hiperboli w porównaniu z innymi krzywymi profilowymi.
Inne kształty. Niekiedy elementy optyczne rastrów wykonuje się też z elementów płaskich tak ułożonych, aby ich obwiednia stanowiła kreśloną krzywą profilową. Pokazuje to rysunek c. Tego typu rozwiązania częściej spotyka się jednak w naświetlaczach.
