BBSちゃんぷる - 海水魚とサンゴ飼育の話題




1.[>][x] YOU 自作LEDのスペクトルについて 2017/9/5 11:53

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こんにちは、中華製の青と白だけのシステムLEDを買い、
それを少しずつLED球を変えて来ました。
なんとなく、ましなスペクトルができたと思いますが、
お詳しい方、チェックしていただけますか。

水槽が45cmキューブと小さいため、レンズ無しで
ガラス蓋の上に直置きにしているため、光の偏りはあまりないようです。

疑問に思っているのは、水槽の見た目がなんとなく、
青っぽすぎることと、海草がくすんだ色に見えることです。

サンゴはミドリイシとLPSを飼っていますが、ミドリイシの
色揚げには栄養塩が消しきれず、(NO3 0.25-0.5ppm, PO4 0.04-0.08ppm)
まだ茶色石ばかりにしてしまっています。
いつか茶色石にしてしてしまったトゲサンゴを復活させたいです。

ライトについてアドバイス頂ければと存じます。
どうぞよろしくお願いします。

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2.[>][x] プロフィールどにゃ Re: 自作LEDのスペクトルについて 2017/9/5 18:17

こんにちは、初めまして。

添付画像のスペクトルは実測のものでしょうか?

もし実測なら、バランスとしてはKR93XPに近い為、「青っぽ過ぎる」とは感じないと思うので気になりました。
むしろ画像の通りのスペクトルなら、ブルーメインの一般的な海水用照明と比べるとかなり「黄色く」感じると思います。
もちろん居室用の照明などと比べれば青いですが・・・。

制作に使用した素材や素子や数の割合などはどんな感じでしょうか?

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3.[>][x] YOU Re: 自作LEDのスペクトルについて 2017/9/7 15:48

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お返事ありがとうございました。遅くなってしまってすみません。

計測したスペクトルは40cmほど離れた所の実測値です。
45cmキューブの水槽に、長さ40cmのライトをガラス蓋の上に
直置きにして使っているため、レンズを付けていません。
そのため、ライト下ですと大方同じようなスペクトルでした。

LEDの構成は明るさは違うのでしょうが、55灯すべて3WのLEDで、構成は次のようです。
UV 400nm 12pc, 紫420nm 10pc, ロイヤルブルー440nm 6pc, ブルー465nm 7pc, ブルーシアン470nm 6pc,
シアン490nm 4pc, 緑520nm 1pc, クールホワイト10000K 3pc, ワームホワイト4000K 2pc, 植物用LED(青とピンク) 4pc,
LED球はすべて中華で波長はそれぞれで図っておらず、正しいかわかりません。

水槽のiPhoneで撮ったままの写真を添付します。汚い水槽ですみません。
見かけは同じように青っぽく感じています。
以前もっとワームホワイトとホワイトが多かった頃の印象があってか、
青っぽく感じているのと、今の写真にはないのですが入れたい海草が
くすんだ色になってしまっていたため、KR93XPを目指してきたものの、
これでいいのか、疑問に思っています。ご返答頂き、ありがとうございました。

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4.[>][x] プロフィール管理者エイジ Re: 自作LEDのスペクトルについて 2017/9/8 00:18

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YOUさん、こんばんわ。

ご使用になられたLED素子の光量・波長には、ある程度の誤差はあると思われますが、しかし標準値から極端に懸け離れてるはずはないし、またその素子構成と水槽写真の青さは概ね一致してる気がするので、総合的に判断すると、その測定スペクトルが間違っている可能性が高いと思います。

何故か使用してないはずのアンバー光(580nm)がスペクトルに生じています。
また、490nmのシアン×4素子で、ここまで490nmが引き上げられるとは考えにくいです。
520nmのグリーンも同様です。
また、いくら弱いUV素子を使ったとしても、12素子も入れてこの波長強度の弱さは不可解です。標準的な光量なら3-4素子で済む程度の波長強度です。

レンズがない故に、周囲の光や部屋の照明を拾ってる可能性はありませんか?
暗室で測定されましたか?
どのようなスペクトロメーターをご使用になられましたか?
校正は正しいですか?
太陽光を測るとどうなりますか?

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5.[>][x] YOU Re: 自作LEDのスペクトルについて 2017/9/8 11:50

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エイジさん、こんにちは、アドバイスいただけて感激です。

おっしゃる通りかと思いました。全くこれまでの話が違っていたと思います。
これまではKvantのSpectra-1という持ち運びが楽な小さな分光機を使っていたのですが、
http://www.forschool.eu/spectrometry/spectra/
会社にライトを持っていってAvantesの分光機で計測したら、
全く違うグラフが得られました。添付したものです。

しかし、こちらも極端な気がします。
(4灯ある植物LEDの赤のピークもまったくないのが不思議です。)

アドバイスいただけて、助かりました。
残念ながら、分光機は過度に当てにせず、サイトのシュミレーターと
目で見える色をもとに調整していったほうが確かそうです。
そんな感じで調整していきます。ありがとうございました。

ちなみにどこかでスペクトル安価で測っていただける所はないでしょうか?

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6.[>][x] YOU Re: 自作LEDのスペクトルについて 2017/9/8 12:03

たびたび、すみません。 このAvantesのスペクトルもおかしいです。
ファイバーから光を読み取ったのですが、ファイバーに
指向性があるようで角度を変えるとスペクトルが変わってしまいました。
別の方法を試しますが、やはりシュミレーターをもとにしたほうが良さそうに思います。

また図り直すまで、しばらくお時間をください。
もとのSpectra-1で太陽光も図ってみます。

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7.[>][x] YOU Re: 自作LEDのスペクトルについて 2017/9/8 12:53

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KvantのSpectra-1の太陽のスペクトルを図ってみました。
ご指摘のとおり、黄色がやたら高く、他にも418nmあたりの紫、
470-600nmくらいが異常に高く計測されてしまっています。
波長の補正はできるのですが、強さの補正はできないっぽいです。
ここから間違っていました。すみません。

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8.[>][x] プロフィール管理者エイジ Re: 自作LEDのスペクトルについて 2017/9/8 18:15

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YOUさん、こんにちわ。

> これまではKvantのSpectra-1という持ち運びが楽な小さな分光機を使っていたのですが、

おおおー、僕が昔欲しかった奴です。
でもこんなにカーブが乱れるとは...汗

> しかし、こちらも極端な気がします。
> (4灯ある植物LEDの赤のピークもまったくないのが不思議です。)

植物用を謳うピンクLEDにも色々あって、青多め+赤蛍光灯弱めだと、こんな風にスペクトルにはほとんど現れないですよ。

> ちなみにどこかでスペクトル安価で測っていただける所はないでしょうか?

工業試験場だと平均15000円くらいでしょうか...汗
僕で良ければライトをお送り頂ければ測定しますよ。
必要ならメールください。info@1023world.net

> 指向性があるようで角度を変えるとスペクトルが変わってしまいました。
> 別の方法を試しますが、やはりシュミレーターをもとにしたほうが良さそうに思います。

あ、もちろんファイバーで環境光(照明)を測定するような場合では、ファイバーまたは分光器に合うSMAコネクタ型の拡散板を装着して測定しないと、ファイバーの向いてる方向のLED素子の波長ばかりが強調されたデータになってしまいますよ汗
分光器の付属品としてお持ちでないなら、別途用意してください。
https://www.thorlabs.co.jp/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=4959

> 波長の補正はできるのですが、強さの補正はできないっぽいです。
> ここから間違っていました。すみません。

多分、キャリブレーション設定画面で、波長とCCDのピクセルの三次多項式をいじらないとダメだと思うので、自分では無理じゃないでしょうか?(僕も判りません汗)
あるいはキャリブレーションの設定値を下手にいじってしまったのかな??
国内の代理店(どこだろ?)へ送るしかないですね。

※貼付は晴天の太陽光スペクトルです(9/3高知)

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9.[>][x] YOU Re: 自作LEDのスペクトルについて 2017/9/17 17:17

エイジ様、どにゃ様

その後のご報告をさせてください。またご返事遅くなってしまい、すみませんでした。
測定データが違うということで、シュミレータを使わせて頂き、LEDの構成を改めました。

UV 400nm 6pc, 紫420nm 7pc, ロイヤルブルー440nm 3pc, ブルー465nm 4pc, ブルーシアン470nm 4pc,
シアン490nm 7pc, 緑520nm 6pc, クールホワイト10000K 6pc, ワームホワイト4000K 6pc, 植物用LED(青とピンク) 6pc
という構成にしました。

植物LEDの波長はSpectra-1の計測であまり当てになりませんが、
シュミレータのWarm White 3000Kの黄色〜赤波長をもっとシャープにした感じで、
とりあえず、赤だけぴょんと強くなるのが嫌で赤の代わりに使っています。

この構成で見た目もやっと自然になり、緑の海草もそれなりにきれいに見えるようになりました。
(でも、黄色や緑の波長が増えたせいか、苔が目立ちます(´・ω・`))

正確なスペクトルの計測ができればと思いますが、とりあえず
Spectra-1の補正を試みたいと思います。
純正のソフトでは波長補正しかキャリブレーション項目がないので、
晴れた日に太陽光をSpectra-1で計測した結果をテキストで出力させ、
それを補正して太陽光っぽくして、補正係数を出そうと思います。

ちなみに他にスペクトルのはっきりしている光源って太陽光以外にないでしょうか?
太陽光も直だとサチュレーションしてしまうし、
少し方角を変えるとスペクトルが違ってしまうし、
なにか太陽光のように身近で測定でき、広いバンドの
標準光源となるようなものは他にないでしょうか。

(部屋の蛍光灯があかりカンパニーさんでスペクトルが公開させれていたんですが、
 輝線の間がまったく使えない感じで挫折しました。)

おかげさまで大きな間違いに気づき、少し正しい方向に迎えてよかったです。
改めて、ありがとうございました。
 

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10.[>][x] プロフィール管理者エイジ Re: 自作LEDのスペクトルについて 2017/9/18 16:33

植物用LEDのピークは青と赤どちらが強いですか?

白熱球やハロゲンは局所の突出もなく扱いやすいスペクトルカーブですよ。
ただ、UV域が弱いですが。。。

上にも書きましたが、飽和しないためにも拡散板(コサインコレクタ)が有用です。
これでも根本的に減光量がまったく足りない場合はNDフィルターをお使いください。
https://www.thorlabs.co.jp/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=5022

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