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20122月06

色温度からスペクトルは計れない

マリンアクアリウム エイジ 04:04
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僕がフルスペフルスペ言うから悪いのか、はたまたフルスペ=太陽と言うイメージから派生して、太陽=6500Kだからフルスペ=6500K?とまで飛躍しちゃうのか・・・!?

答え:

太陽=フルスペクトル (天気関係なく)
太陽=6500K (快晴時)
× フルスペ=6500K
× 6500K=フルスペ

さて。下の図は、CIExy色度図と黒体軌跡上の色温度を示したものです。アクア向けに、多少の最適化はあるやも知れませんが。

CIExy色度図と色温度

黒体軌跡と言うのは、黒い物体の温度が上昇していくときに可視光線として見える色の変化を表したものです。炎の温度が低い時は赤く見え、温度が高くなるに従い青くなる、というアレです。

で、これを照明の光色に当てはめて考える際に注意して欲しいのは、色温度・光色はあくまでも光源の波長・スペクトルに関係なく、結果的に目に映る光の色を表しているに過ぎない、と言うことです。光の色とスペクトルは不可逆的な関係であり、スペクトルから光色を算定することは可能ですが、光色から想定されるスペクトルは多岐に渡ります。(もちろん計器によりスペクトルを解析することは可能ですよ)

小学生の頃、写生会で絵の具の黒を使い果たして途方に暮れていた時のこと。

先生: 「エイジ君は黒ばかり使うのね。黒はあまり使わない方がいいわ」
エイジ: 「え? じゃあ、黒いところはどうやって塗るの?」
先生: 「いくつか色を混ぜてごらんなさい」
エイジ: 「うおおおおおおおっ!!!」

なつかしい。。。僕が絵に関して開眼した瞬間でした(大げさな)
ちなみにホントはもっと富山弁バリバリでしたけど(汗)

ある色を得ようとする時、その色を構成するレシピにはいくつものパターンが存在します。
しかし、結果的にその色が得られても、レシピを辿ることは出来ません。。。

色温度や光色からスペクトルは計れない

* グラフは相対値であり、実際の混合比ではありません

メタハラの6500Kも白色LEDの6500Kも、6500Kに見えるように作られた光源です。しかし、その6500Kの光色を構成するスペクトルはまったく違います。それでも同じ色温度は得られている訳です。
また、水色のシアンを見た時、それが本当に500nmの波長からなるシアンそのものなのか、はたまた青と緑を足して作られた嘘のシアンなのか、光色からは判りません。パープルも同様です。。。

少なくとも、RGBの3色があれば、多彩な色を再現することが可能です。この3色があれば、概ね全ての色を作り出すことが出来ます。その上で、6500Kも、10000Kも、18000Kも、思いのままです。RGBについては過去の記事もご参考にどうぞ。

もちろん、そうした演色や観賞としての光色・色温度で目的が果たせる用途(舞台照明、魚水槽など)ならそれでも十分です。しかし、光合成や蛍光を命の糧とするサンゴにとって本当に必要なのは、演色でも光色でも色温度でもなく、波長やスペクトル分布です。

サンゴ: 「おう、悪いけどUV 400nm当ててくれへんか?」
飼い主: 「今ちょっと無いわ。青と赤ならあるわ。足したらパープルやで♪」
サンゴ: 「頼む。俺を海に返してくれ・・・」

サンゴ用LED照明は、必ず光合成・蛍光タンパクの要求スペクトルを満たす波長のLED素子群を配備した上で、且つ色温度の設定が必要な場合は、それらが生み出すフルスペクトルが破綻しない範囲で調整できるべきです。間違っても、波長・スペクトルを無視して、光色・色温度を基準に構築してはなりません。

最近のLEDシステムライトを見ていて、とても不安なのは、
色温度が作れる♪=サンゴが飼えるスペクトルが作れる♪
と言う誤解が生じてないかどうか。
光色・色温度は作れても、波長・スペクトルは作れませんから。

そして、もうひとつの懸念は、
調光によるスペクトルの破綻の回避策は用意されているのかどうか?
と言う点です。
間違っても赤だけガンガンとか拒否するようになっとらなアカん。。。汗

じゃ、フルスペってどんなのがフルスペやねんっ!?

つづく

オマケ:スーパークールとKR93SPの色温度

スーパークールとKR93SPの色温度

* SCの色温度データはハナアレジーさんから拝借
* KR93SPの色温度データはeco-lampsから入手

KR93SPの白chは、スペクトル的にはスーパークール・マリンブルーに酷似しますが、色温度で見るとSCサンホワイトに極めて近いようです。また、白ch+青chのフル出力時では、SCアクアブルーに近い色温度となり、これはコーラルグローやアストロビームにも近い色温度と思われます。何人かのユーザーさんが「KR93SPの光色ってコーラルグローみたい」と仰っていたのは、このフル出力時の色温度のことです♪
その上、白chと青chの比率を変える事で、上の図の28000Kの位置から、下方の青chの位置まで、色温度が行ったり来たりすると言う訳です。LEDシステムライトって、この調光機能が良いですよねぇ♪

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コメントとトラックバック

  1. 1. こばやし 2012/02/06 17:37

    ども!先日の私のコメントは、こちらのエントリで解決しましたです。近くの店舗で見てみたいなぁ…。

  2. 2. エイジ 2012/02/06 20:44

    それよりも、止まってる自作の方を早くなんとか。。。笑

  3. 3. こばやし 2012/02/06 23:16

    おっとw あの子は、素子構成を見直しているのと、出力を最大に引き上げる方向で、少しあと戻りしています。エイジさんのせいですww

  4. 4. エイジ 2012/02/07 23:37

    確か80Wでしたよね?
    まだ上げるの???
    400と420を増やすのかな?

  5. 5. こばやし 2012/02/08 04:00

    いま3W駆動で12素子が動作してるんですけど、それを5W駆動にします。UV~青系が全体的に強化される感じです。あとアンバーが2素子あるんですけど、それを400と420に換装します。とうとう100W越えです。1W多素子設計のKR93SPの光束量を目指すと、出力は倍以上必要になっちゃいますねー、恐るべしです。3W以上のパワー素子を並べてる照明は、消費電力・ブレンド性能・光束量、どれかをKRに近づけようとしたら他の何かを犠牲にしない限りは無理!

  6. 6. エイジ 2012/02/08 20:29

    そっか。アンバー入れてましたっけ。それを400と420交換できるなら、それはある意味ラッキー?でしたね(笑)

    それにしても100Wは、やりすぎのような。。。汗
    30キューブですよね?汗
    計算上、光強度やスペクトルはどうなりそうですか?

    100Wと言うとフルスペなら24インチ(60cm)で91素子か。。。
    確かに1W駆動にするのは自作の域を超えますね(汗)

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