2010年5月06日
どうも。
LED脳科学クリエーターのエイジです。
うそです。
前回の記事で、「LEDで目がチカチカすんのはエグザイルのせいちゃうのん？」と言う推測に至りましたが、今回はもう少し掘り下げてみたいと思います。
そのために本日は特別ゲストをお招きしております。
日本国民なら誰もが憧れる、あの有名人です♪
では、どうぞ～。
この中に、ひとりだけ目がチカチカする諭吉さんが混じっています。
お判りでしょうか？
そう。答えはBの諭吉さんです。
決して神々しくて目が合わせられない訳ではありません。
では何故、チカチカするのでしょうか？
それは、脳の混乱です。
特に人物の顔だと発生しやすいようですが、これはどこでも条件さえ揃えば引き起こされるようです。
その条件とは、目から捉えた像に対して、脳が焦点距離・ピント補正の必要性を感じた際に、これを無意識に修正しようとして引き起こされます。
上の例では、Aは普段見慣れている（僕は見慣れてないけど）像ですから、脳の認識に問題は発生しません。
また、一見Cは見慣れてはいませんが、普段の認識から著しく掛け離れた像であるため、脳はそういう像だと認識せざるを得ませんから、それ以上の混乱は発生しません。
しかしBの場合、とても惜しいのです。普段見慣れた像であり、あともう少しピントを補正すれば正しい像が得られるのです。・・・と、脳が思い込んでしまうのです。そのため脳はせっせとサーボを働かせますが、あれれ、どうしたことかピントが合いません。そりゃそうです。ピントは既に合ってますから（曝）
その結果、Bを見た時に、違和感を覚えたり、目が変になった感覚に襲われるのです。
ちなみにこの現象の解説はどこかで見た受け売りで、記憶を頼りに適当に書いてますから、誤りがあったらごめんです（汗）。でも確かこんな感じです。
さ、本題のLEDのチカチカについて考えます。
前回の記事の結果から、LEDでもこれと同様の現象が起こっているのではないか？と考えました。そしてその原因は、複数の素子を搭載したLEDランプによって引き起こされる、影の多重化ではないか？と。
上の諭吉さん同様、普段我々は日常的に影というものに触れています。
外でも室内でも、クッキリの影やボンヤリな影まで、これを見ない日はありません。
しかし、よく考えてみると、影は通常ひとつです。よほど特殊な環境で無い限り、複数の影が発生したり、それらが均等な強度で発生することは稀です。しかも多素子のLEDのように、ほぼ同じ地点から同じ強度で微妙にズレて促される影なんて、まずありませんよね。
そこで、前回の記事を思い出してみましょう。
拡散60°レンズではあまり問題になりませんでしたが、特にレンズ無しのLEDでは、素子の数だけ影が強烈にエグザイルでした。
果たしてこの影を脳はどう処理するでしょうか？
あれれ？ 見慣れた影だけどピントがちょっとズレてらぁ、よいしょ、よいしょ、あり？
こんなことがあなたの脳で発生していませんか？
皆まで言うな。
本日私はこれを「エグザイル・シンドローム」と命名し、学会に発表しようと思う。
うそです。
ところで、びっくりしたんだけれども。
諭吉さんて、スキャナがちゃんと拒否るようになってるんですね！？
スキャンしようとしたら、「お札はコピーしちゃいかーん！」て怒られました（汗）
すげぇ。。。どーなってんの？
で、まぁ、無視したんだけれども。。。
逮捕されないよね？（汗）
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2010年5月05日
皆さん、教えてください。
たまに、「LEDランプで目がチカチカする」と聞くんですが、何故？
そしてそれは目の悪い僕でも体感できますか？（曝）
という訳で、なんとなくそれらしい実験をしてみただわ。
使ったのは、Grassy LeDio 7 PearlWhite 。
このランプは、中心の青素子以外、すべて白素子になります。青×1 + 白×6。
比較内容は以下の通り。
- 素子のみ（レンズ無し）
- 拡散60°レンズ
- フロスト90°レンズ
- クリア30°レンズ
- クリア60°レンズ（純正）
ちなみにフロスト90°レンズは企業秘密です（汗）
その前に、チカチカする原因のひとつに考えられる色収差について調べてみました。
色収差とは？ - Wiki
イメージとしてはこんな感じ。人工的に作った色収差です。
ここまでひどいと、僕でもチカチカするんだぜ♪
でもこれ、例えばレンズ越しに撮影されたものなら、確かにこの要素はあるよね？
あるいは、水槽を斜めから観察すると、目視でも似たような現象が体験できます。
でも、いくらLEDでも、普通に水槽見てても出ないよね？
出るなら目が色収差だったりして（笑）
さて、冗談は顔だけにして（笑）、早速各レンズのビーム比較から。
ちなみに今回のテストは、僕の中ではレンズ無しvs拡散60°レンズになってます。
それ以外はオマケ（苦笑）
| レンズ無し |
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まず、レンズ無しだと光が綺麗ですな～♪
コレだけ見ると、な～んもチカチカしない。
レンズ無し、やるじゃん♪ |
| 拡散60° |
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次に拡散60°レンズ。
こちらも綺麗にブレンドされてますね♪
柔らかな、優しい光です。 |
| フロスト90° |
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ちょい黄色が分離してるけど、許せる範囲。 |
| クリア30° |
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き・汚い・・・。
黄色から青から分離しまくってます（汗）
チカチカは感じないけど。
ただ・・・汚いっ。 |
| クリア60° |
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で、次は別の角度から観察。
モデルはビクターのお犬様。
んで、その影も見てやろうと言う目論見です。
念のため、ランプとの距離25cmと50cmで撮影。
| レンズ無し |
ランプ距離 25cm |
ランプ距離 50cm |
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どちらも素子数の分だけ影がクッキリ出ますね。
まるで、ひとりエグザイル。
実はこれが目がチカチカする原因じゃないの？
しかも、露出を調整してるので判り難いですが、レンズ無しだと暗すぎる。
ランプを直視すりゃ明るいのは当然だけど、ものを照らすキャパは無い。
水面に浮かべて使うか。。。 |
| 拡散60° |
ランプ距離 25cm |
ランプ距離 50cm |
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拡散60°は影も上手くボケるので、エグザイルは気になりませんね。
やっぱ拡散60°レンズは最高だ～♪ |
| フロスト90° |
ランプ距離 25cm |
ランプ距離 50cm |
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レンズ無しと拡散60°の中間って感じ。
ちょい特殊なフロスト加工なので、改善の余地はありそう。 |
| クリア30° |
ランプ距離 25cm |
ランプ距離 50cm |
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クリア30°は、色収差は相変わらず目立ちますが、影が意外と柔らかい！？
拡散60°より良いかも？
もしかしてレンズによる集光って、やればやるほど影は相殺されていくのかも？ |
| クリア60° |
ランプ距離 25cm |
ランプ距離 50cm |
 |
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| クリア60°は・・・何やってもダメって感じ。。。汗 |
ちなみに、青×1、白×6なのに、なんで青い影が6つと白（黄）の影がひとつなの？という疑問があるかと思いますが、それは、よ～く考えてみてください。なぞなぞです（笑）
以上の結果から、LEDランプで目がチカチカするのは、影が多発したり、色が分離したり、あるいはそれらのコンボが原因じゃないかと思いました。
また、レンズ無しvs拡散60°レンズ対決は、僕的には文句無しで拡散60°レンズ！という感じになりました。色良し、影良し、照度良し、角度△。
ただ、90°レンズで拡散型作ったら最強なので、これは今後の課題です。
やっぱ、水槽向けLED照明にはレンズだよなぁ～♪
皆さんからのご意見、お待ちしております。
この記事の続き 完結篇 → LEDのチカチカは脳の混乱
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2010年5月03日
なんか、すっかりGW真っ盛り？のようで、おもてはすっかり静まりかえってるだわ。
みんな、どこへ行ってしまったのかしら。
僕はここにいるよ。。。
かと思えば、どこからともなく懐かしいメロディが。
あぁ、やっぱり。カエルの大合唱のようですよ。
ん。あれって春だっけ？
なぁんて、風流に舌鼓♪
いや、カエルは食ってない。
って、何の話だっけ。
あ、えるいぃでぃの話だわ。
みんな居ないみたいだし、暇つぶしにアクア向けLED講釈でも書き散らすんだわ。
最近、何かとアクアを賑わすLEDですけど。
でも僕らが議論すべきLEDは、あくまでアクアな世界のLED。
間違っても一般照明のLED要素なんて持ち込むと、大変ややこしくなるので注意のこと。
例えば演色性。
LEDは演色性が悪いだの、蛍光灯のがマシだの、と言うのは人間の目で見た場合の話。
海洋生物はそんなもの求めてませんだわ。
光合成や代謝に必要な波長があるかどうか、それに尽きます。
疑似白色と言う呼ばれ方も、これは人間様の表現。
「白色LEDはさ、青発光と黄色の蛍光体で作った嘘の白なんだよね」
「RGB素子の白はさ、光の三原色だから、マジ白いんだよね」
だからね、これは人間様の目の都合のお話。
白く見えるかどうかが重要ではなく、生体に必要な波長を含むかどうかが重要なのです。
「光の色が何色に見えるか」と考えてしまうと、大変な間違いが起こります。
例えば、赤と青を混ぜて紫に見える光を作りました。でもそれはUVを欲する生体の要求を満たすでしょうか？
いえ。混ぜたからと言って400nmの波長にはなりません。ただの赤青光です。
例えば、赤と緑を混ぜて黄色に見える光を作りました。でもそれは黄色を欲する生体の要求を満たすでしょうか？
いえ。仮に赤650nmと緑500nmを混ぜても、あくまでもそれらを含むと言うだけの光に過ぎません。黄色の550nmの波長が湧いて出る訳ではないのです。
別の言い方をするなら、そもそも黄色の物体がなぜ黄色に見えるのかと言うと、それは太陽光の波長帯域のうち黄色の帯域を反射し、逆に他の帯域を吸収するからです。
しかし、赤と緑で作った黄色に見える光を黄色い物体に当てても、そもそも黄色の波長が含まれていない訳ですから、黄色の物体は黄色の光を反射させることができません。要するに、「黄色を主張することが出来ない」と言うことになります。
この事に気付けば、人間の都合の白色と、海洋生物の都合の白色、どちらが疑似白色なのか立場が逆転します。
RGBで作った白は各色の中間色が欠けてますから、シアンや黄色を正しく照らす（反射させる）事が出来ません。
一方、人間が言う疑似白色のLEDは、蛍光体による励起帯の両端は弱いものの、とりあえず青～赤までの波長のほぼ全域を含んでいますから、生体にとっては利用すべき波長が少なからず満遍なく存在するため、むしろ有り難い白色と言えます。
そう。生体から見れば、白色LEDの方が美味しい白色であり、RGBこそが疑似白色と言える訳です。
と言うことは、人間がRGBによる白色光を自慢げに生体に与えても、生体にしてみれば「黄色入っとらんやんけ」「わしゃ、おまえらが言う疑似白色の方がええのぉ」と言う事になりそうです。
但し、シアンや黄色を利用する生体は、海洋生物でこそ多種多様に存在（カロテノイド系光合成色素がシアン、フィコビリン系光合成色素が黄色を利用）しますが、陸生植物や水草あたりではクロロフィル光合成色素がメインなので、対象は少ないでしょう。
淡水か海水か。ここにも大きな都合の違いがありますね。
淡水なら、とりあえずクロロフィルを対象に青と赤を与える事になるので、RGBでも活躍の場がありそう。でも極端に言えば、先の例のように、青と赤で作った紫でも十分かも（笑）
ただ厳密には、クロロフィルの光合成に本当に必要な赤（600nm後半、FR等）は、一般的な赤LEDでは得られないので、やはりそれらも僅かに含む白色LEDに分がありそうです。それか、電球色LEDや橙色LEDを混ぜた方が手っ取り早いかな。
さあ、一般照明業界で議論される「白」を水槽に持ち込むのはやめましょう♪
光がどう見えるかよりも、光を受けた生体がどう主張できるのかを考えるのですっ。
参考：光合成色素の利用波長帯域（ラインの色が色素色）
青～シアン帯域をカロテノイド系色素が、緑～黄色、黄色～橙帯域をフィコビリン系色素が利用しているのが判る。
参考：先の図にLED各色の出力帯域を重ねたもの
一般的な赤LEDでは、クロロフィルbは辛うじてかすめるが、クロロフィルaはカバーできていない。しかしアンバー色やオレンジ色LEDはクロロフィルaもカバーしている（白色LEDも僅かながらカバー）。またフィコビリン系色素に対しても赤LEDはフィコシアニンのみをかすめる程度だが、白LEDならばフィコシアニンもフィコエリトリンも完全にカバーできている。
よって、RGB3色による白色では、いずれの光合成色素も中途半端でしかカバーできないため、アンバーかオレンジを追加すべきである（但し、黄色LEDでは不完全）
結論：水槽用LED照明で白を実装するには、白LEDや電球色（アンバー）を用いましょう。RGBを使う場合でも、中身は青・緑・赤の素子を混在させる事と同義なので、尚のこと白かアンバーで補強しすると良いでしょう。
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