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20122月10

フルスペクトルの定義、必然、結果

マリンアクアリウム エイジ 05:17
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前回の色温度の続きです。
今回はフルスペクトルとは?をお送りします。
画像が多くて重いです。すみません。

まずは、メタハラに学ぶフルスペクトル。
そう、メタハラは基本的にフルスペクトルなんです♪

メタハラは基本的にフルスペクトル

* 6500Kは岩崎から、SCはランプネットワークから拝借してトレースしたもの

何故か?
クロロフィルだけではない、サンゴや海藻など多種多様な海洋性光合成生物が必要とする波長400nm~700nmをすべて、しかも十分な光強度で兼ね備えているからです。
そう言う意味で、それらの波長をすべて含み、且つなるべく破綻せず光強度が均一に分布しているスペクトルを、海洋生物向け基準フルスペクトルと定義します。
あ、僕が(曝)

え?
青系のメタハラだと青しか入ってないじゃないか!
ですって?

これも多くの方が誤解しています。
これらのスペクトルグラフは波長ごとの光強度を示すものではなく、あくまでも波長全域の光強度を「相対グラフ」と言う決まった高さの表に押し込めた図に過ぎません。なので、ピークとの比率は読み取れても、低いからといって弱いとは限りません。ピークが強すぎるだけかも知れませんから。

判りやすく言うと、以下のように考えます。

フルスペクトルの査定方法

仮にスーパークール・サンホワイトで見てみましょう。
このランプの光量は、公称で7300lmの光束です。そして、青450nmに強力なピークを持つため、相対的に他の波長領域は弱く描かれています。しかし、450nmのピークは、所詮僅か10nm幅程度の局所的・瞬間的なピークです。そのピークを全体の光強度の10%程度丸めた図が右上のスペクトルです。要するに、7300lmの90%に着目すれば、6570lmの完璧なフルスペクトルを含んでいる、と言う事になります(厳密には光束ではなく放射束での計算が必要なのでもっと高いと思いますが、ここでは端折ります)
ま、マリンブルーだと9000lmあるので、それよりは低い光量になりますが、青にピークさえ持たなければ、普通に同等の光量を持つ明るいフルスペクトルだと言うことです。
逆にその下の図にあるように、6500Kに青のピークを足せば、サンホワイトと同じようなスペクトルになります。
このように、相対グラフの見方に惑わされないよう、本質を見抜いてください。

一方、気になる一般白色LEDのスペクトルです。
このLEDだって450nmにピークがあるやんか!
丸めたらんかいっ!笑

一般LEDに足りない波長

・・・無いものは無いのです(汗)
そして、問題は図にあるように、(a)の欠落と(b)の不足です。
これがサンゴにとって許容できる部分かどうか、それはひとつひとつのサンゴで試さないと判りません。しかしそれは無理な話です。何百・何千種類いてる思てんねん(汗)
一方、現実問題として、実際にメタハラからLEDに移行され、水質等の問題が無いにも関わらず、それまで成長も色揚げもしてきたサンゴたちが白化や色落ちに至り、悩まされたアクアリストも大変多いのです。もはやそれが答えだと理解しなければなりません。

(a) 自然界で利用していた400nm~420nmの波長が欠落
(b) シアンが緑・黄より極端に弱いという、自然界ではありえない波長バランス

これらにより、本来の光合成・蛍光が得られず、また破綻スペクトルによる光合成異常やストレスなどの懸念、結果として、一部のサンゴは適応できても、多くのサンゴにとっては拷問・虐待となり得るでしょう。

そもそも、海洋の水深スペクトルを見てみましょう。

海洋の水深スペクトル

* 轡田研究室海の光環境と植物プランクトンの25Pの図を相対グラフにしたもの

まず、海中を支配する波長は、ご存知の通り青です。水深の上から下まで、主役は青450nm~シアン500nm(以下ブルー)の帯域です。そして、注目すべきは水深30メートルでのUV 400nm~420nm(以下バイオレット)の光強度です。赤620nm~640nm(以下赤)はおろか、黄色や緑をも抑えての大きな存在感です。
まずこれが、深場でさえ青と同様にバイオレットが必要だとする理由です。

そして実は、赤がバイオレットに勝るのは陸上だけの話で、しかも僅差なのです。だから、ひとたび海中に潜れば立場は大逆転し、しかも圧倒的な差を魅せつけます。なんと、僅か1メートル潜っただけで、バイオレット70~80%に対して、赤は55~60%にまで低下します。そして、KR93SPが目指した水深3~5Mの光環境に至っては、バイオレットは依然70%以上あるのに、赤はもはや僅か20%しかありません。たったの水深5メートルでですよ?
サンゴ向けには温白色LEDに含まれる赤で十分♪とするのは、これが理由です。

いろんな理論・理屈に基づいた設計を経て完成したのが、KR93SPフルスペなのです。
サンゴを全て試して無難な許容範囲を探すのではなく、太陽の子には太陽、と言う単純明快な答え。だからフルスペはサンゴを選びません。だってそもそもそれが「海」ですから。

一方、他社のLEDライトも見てみましょう。

アクア各社のLEDライトのスペクトル

赤を主張せず、UV 400nmも取り入れ、およそのバランスを意識したMazarraは、実はかなり大したものです。これで成功している方も多いのでは?
特に420nmにこだわったP+420は花丸。ノーマルPもこれをデフォルトとすべき。

Pacific Sun Metis Hyperionも400nmと420nmを搭載しましたが、もうひとつ光強度が欲しいことと、シアンの落ち込みが気になります。また、赤が入ってる点もちょい心配。ま、大した光量じゃなさそうだけど。。。

Illumagic AdvanceもUV 400nmを採用していますが、420nmは入っておらず、逆に赤が入っていたため懸念が浮上。恐らくユーザーさんならもう気づいてるでしょう。。。
(Illumagicに赤が入っていることが判明した件については後日)

あとは期待のRadionですが、UVは今後に期待するとしても、やはり赤はちょっと心配。 まだ実際に買われたというブログや記事は見かけませんが、もし海水で使うなら赤は弱め、またはオフを推奨します。水草ならむしろ良いと思いますが。。。

そう言えば、以前初めてVertexを見た時は、シアンが低くならないよう、また緑や赤が極端にシアンを超えないよう配慮されていて、とても感動したものでした。だからVertexには波長に長けたエンジニアがいらっしゃるのでしょう。今となれば、光量でCreeにこだわる必要もなくなりましたし、次の舵をどう切るべきか、きっと判ってるはず。期待してます。

さあ! 〆は、巷で噂のステマといきますかっ♪曝
(ステマ: ステルス・マーケティング(宣伝と悟られずに宣伝すること)の略だそうです)
まんまと僕の術中に落ちないよう、冷静に自分の目で見極めてくださいね!
こんだけ派手に宣伝しといて、どこがステルスやねん?と言うのはご愛嬌♪

KR93SP自慢の”太陽”の白チャンネルは、SCマリンブルーにそっくりやん♪

KR93SP白chとSCマリンブルーのスペクトル

でもね、色温度で見ると、もっと青くて、SCサンホワイトに近いのだ♪

KR93SP白chとSCサンホワイトのスペクトルと色温度

もうひとつの自慢 “深度”の青チャンネルは、SCディープブルーよりも濃密♪

KR93SP青chとSCディープブルーのスペクトル

そして、”太陽”と”深度”が合わさった時、メタハラでさえ困難な海中の均一な波長配分が、浅場から深場まで破綻することなく完璧に再現されるのです♪

KR93SP白+青chとSCアクアブルーのスペクトル

  • メタハラ以上に強化されたUV 400nm~420nm → だから速やかな色揚がり♪
  • メタハラを超越したスペクトル配分と濃密な光強度分布 → 完璧な波長応答!
  • シアン補完によるシアン周りの破綻スペクトルを完全排除 → ストレスフリー♪

生徒: 先生、フルスペはもうメタハラを超えちゃったんですか!?
先生: しぃっ! 声が大きいっ!

方法論としては、何も難しいことはありません。
理論と実装、それだけです。
作り手・売り手がスキルを身に付け、形にできるかどうか、それだけなのです。
しかし、現実は困難な道が待ってます。。。材料、品質、コスト、知恵、時には運も?

でも、だからこそ、その向こう側には幸せが待っていました♪
実際にフルスペを設置した水槽で、今どれだけのサンゴが成長し色が揚がってるか。。。
ユーザーさんも、今フルスペでどれだけ救われ、満たされ、癒されてるか。。。
そして何より、他のLED製品からフルスペに乗り換えられた方たちが、
今どれだけほくそ笑んでいるか(笑)
想像してみてください。。。

ほ~ら。。。
だんだん欲しくなってきた。。。
口元からはミューカスが。。。
喉からは触手が。。。
欲しいのはあなた?
それともサンゴたち?

—ステマここまで—

さて。
KR93SPフルスペのセカンドロットの次回入荷は今月末?だそうです。
お待たせしてごめんなさい。
まさかこんなにブレイクするとは・・・思ってたけど♪笑

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