「オレンジフィルム」と聞いてピクッと反応するマリンアクアリストは多いでしょう♪

特にfacebookユーザーの間でパンデミックが広がってるかも？笑

通常、海水水槽のような青い水槽を肉眼で見たとおりの色味で写真を撮るには、デジカメのホワイトバランスを駆使したある程度のスキルが必要になります。
しかし、オレンジフィルム(何でも良い訳じゃなく波長透過率の優れたモノ)があれば、スマホでさえ何も設定しなくても綺麗な写真が撮れるのです♪

* iPhoneで撮影したマメスナ写真 by S氏

オレンジフィルムのご用命は、アズ氏まで(笑)

さて、時を経て、今度はブルーフィルムを用意しました。

* 数字は色番号

一体何に使うのか？？？
それは、水槽をもっと真っ青に撮るためです！ウソ

今考えてる用途としては、

• 屋外水槽に当たる太陽光を海中スペクトルに変換する
• ひまわり(太陽光採光システム)を海中スペクトルに変換する

等です。
元々はひまわりの光を水深3-5M程度にスペクトル変換するために調査していたのですが、半年掛けてようやく結果がまとまった(単に忘れてた)ので報告させて頂きます。

まず、各ブルーフィルムの波長減衰率を知るために、広帯域にフラットな可視光光源を用意します。今回はCCSの自然光LEDランプをチョイス。これもう廃盤なんだよなぁ～勿体ないなぁ。。。

この光源をブルーフィルムに通すと、このような発色になります。

* 乳白色のカバーは外しています

次に、各フィルム使用時のスペクトルを測った結果がこちら。

その測定データを元に算定した各波長透過特性がこちら。

おほっ！ どれも絶妙な特性ですね♪
光源スペクトルさえフラットなら、水深1-30Mまで自在に海中スペクトルが作れそうです♪

試しに、手持ちの太陽光スペクトルデータに掛け合わせてみると、、、

素晴らしい！
いつも見慣れた海中スペクトルそのものやん♪

また、ひまわりのスペクトルデータに掛け合わせてみると、

素晴らしい、、、けど、そもそも400-430nmを確保してから使いたいね(汗)

ちなみに、ひまわりにはこのUV域を意図的にカットするフィルターが組み込まれています。しかし、希望があればそれを取り外す施行依頼も受けてくれます。試しにUV カットフィルター無しのスペクトルを見せて頂きましたが、ゴッソリ欠けてた390-430nm間がしっかり残ってました。これなら、太陽光を使った光合成関連の実験にも有用だと思います。
但し、紫外線によってファイバー含め光の入出力周りのパーツの劣化が早まるため、定期的なメンテナンスと部品交換が必要になります。詳しくはラフォーレエンジニアリング株式会社までお問い合わせください。

まとめ

今回テストしたブルーフィルムで、およそ以下のような海中スペクトルが再現できます。

ソース	太陽光
フィルム	No.218	No. 203	No. 202	No. 281	No. 201	No. 200
海中水深	-1M	-3M	-5M	-10M	-20M	-30M

ブルーフィルムのご用命は、メールでご相談ください。

オマケ

天気が良かったので、実際にブルーフィルム越しに太陽光を測定してみました。

あ、栗スケさんも元気です♪

太陽光+ブルーフィルム=海中スペクトル♪

ほぼ計算通り！

ただ、700nm以上の近赤外線はあまりカットできてませんね。。。
赤外線カットフィルムと併用しないとあかんかな。。。

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• AQUA SANRISE PLUS MMC SP UV強化実験

「KRのUV素子は世界を救う・・・」
僕は常日頃、そう考えています。真顔で。
でも、今のところKRユーザーしか救えてない…

そんな折り、ちょうど手元にそそられる素材が召喚され、衝動は抑えきれないものに♪笑

AQUA SANRISE PLUS MMCスペシャル！！！
その30cm用R30モデル！

じゃ、これに先日のKR用のUV素子を入れてみようぜ～♪ というのが今回の実験です。
でも、本採用品(400nm/425nm)は勿体ないので、不採用品(395nm/415nm)で試してみます(笑)

このように、R30モデルには400nmが2ヶ、420nmが2ヶ搭載されています。

18素子中4素子がUV系と言うことは、UV素子率20%超えてます♪
でも、その割にスペクトルのUV域が弱いんだよね。。。

ホントは400nmと420nmが2ヶずつ、450nmと470nmが3ヶずつなのに、測定結果を見る限り、400nm/420nmが2ヶずつ、450nm/470nmが5ヶずつか！？
ってくらいの差があるように見えます(汗)
※実際、400nm+420nm=約40、450nm+470nm=約100のPPFD

では、作業に取りかかります。
こちらが換装前のSANRISEオリジナルのUV素子400nmと420nm。

パッケージメーカーは不明ですが、Epiledsチップを使ったよくある3535素子です。

で、KR用UV素子に換装後の状態がこちら。

おおぅ？ 暗かったUV素子がそこそこ明るくなったような？？？

念のためPPFDを測っておきました。
こちらが換装前。

UV強化前は248 umol/m²/s @30cmありましたが。。。

げっ！？

317 umol/m²/s @30cmも出てるやん！？

UV素子の換装だけなのに、PPFDが軽く20%オーバーしちゃいました♪汗
コレは期待大ですぜぇ～？

そして、スペクトル強度を測ったら どどーん！！！

一気にフルスペやスーパークール・マリンブルーの世界へようこそ♪笑

マジかっ！！！

UV強度、何倍増えとんねん！！！ 強化されすぎっ！！！
て言うか、今までのSANRISEが弱すぎたってことか！？汗

気になるスペクトルのビフォーアフター比較はこちら！

ちょ、、、やった本人も激しく戸惑っております(汗)
ザックリ見ても、界王拳4倍です！爆
で、400nmと420nmを各20%まで下げたら、ようやく元のUV強度に近づきました(汗)

* このスマホアプリは本家SANRISE用なので、スマホの表示スペクトルは異なります

とは言え、UV素子の出力が純粋に4倍差であるとは考えにくいです。
仮に、KR用UV素子が各600mW@350mAあるとして、じゃーSANRISEのUV素子が各150mW@350mAなのか？と言うと、いくら何でも今時そんなに弱い出力のUV素子がある訳がない。試しにSemiLEDsの最近のデータシートを見ても、最低ランクでさえ400mW@500mAから。@350mA換算でも300mW前後はあるはず。

これは、きちんと理屈を解明せねばなるまい！

まず考えられる要因が、KR用UV素子のガラスレンズ自体のビーム角です。

通常、一般的な3535サイズ(Cree XP互換)のLED素子のビーム角が120-140°であるのに対し、KR用UV素子のビーム角はご覧の通り約100-110°でした。これは、スペクトラでビーム角がPPFDに与える変化を試せばすぐに理解できると思うけど、例えばビーム角120°→100°の変化は、PPFDの2倍引き上げに十分な変化なんです。

また、例えば90°レンズに120°LEDを放り込んでも90°ビームになるだけですが、逆に120°レンズに90°LEDを放り込むとLEDの90°ビームが120°レンズによってさらに集光効果を受け80°程度のビームに収束します。そうなると、PPFDは軽く4倍です(笑)

そういう考察を経ると、今回の界王拳4倍現象は、SANRISEのレンズが120°程度の広角レンズだから起き得た問題であることが見えてきます。もしSANRISEレンズがKR用UV素子の100-110°より狭角だった場合、スペクトルには界王拳2倍程度しか現れなかったでしょう。なぜか？
仮にSANRISEのレンズがリアルな90°だった場合、KR用UV素子の100-110°も、他のCree XP等の120-140°も、すべてSANRISEレンズにより90°に集光されます。と言う事は、UV以外のビーム角も120°→90°へ変換され2倍以上スペクトル強度が引き上げられます。よって、相対的に見ればUV強度は半分に下がる、と言う訳です。

上の図の意味は、ザックリと言えば、
120°レンズの中にそれよりも狭角なビーム角を持つLED素子がある場合そのLEDの放射照度のみ増加するが、いずれのLED素子よりもレンズ自体が狭角な場合、すべてのLED素子のビームはレンズのビーム角に支配され一様に揃う。
と言う意味になります(厳密にはレンズの光学特性により変化します)

実際に120°レンズ+100°LEDで80-90°ビームに収束しているのが判るでしょうか？

この集光効果は、界王拳2倍を容易く界王拳3倍に引き上げます(笑)

さらに、実際に取り外したSANRISEのUV素子を直接積分球で測定して、KRのそれと波長強度を比較してみました。

* KR用425nmの放射束に600mW@350mAを割り当てて計算しています

はい。実際にはSANRISEとKRのUV素子には2倍までの差異はなく、せいぜい1.3倍差どまりでした(但し、このKR用UV素子は不採用品)。400nmが300mW台後半、420nmが400mW台後半なら、比較的まともなUV強度の素子と言えますね。
よって、120°レンズ+100°LED=90°ビーム効果が残りの2.7倍差となり、正味4倍の界王拳を生み出したと言えそうです。

結論

今回のUV強化後のスペクトル強度の差異は、
UV素子の波長強度差1.3倍 + 素子とレンズのビーム効果2.7倍 ＝ 界王拳4倍
によってもたらされた可能性が高いです。
∴ SANRISEのUV素子は、およそ400-500mW弱だろうと考えられます。
これは、他社に劣らず十分なUV強度であり、むしろ他社より強いかも知れません。

以上、検証終わり。

ただ、SANRISEは早く本当の90°レンズを作ることをお勧めします！
この記事を読めば光学レンズの重要性は身に染みて理解できたはずですし。
既に機能面は秀逸ですから、性能面でもRadionやHydraを凌駕しましょうよ♪笑

尚、最後に重要な補足をしておきます。
僕がたまに使う「界王拳」とは、漫画ドラゴンボールに出てくる技の名称です。その奥義を使うと、戦闘力が2倍にも3倍にも増えます(うろ覚え)。で、僕は身の回りの様々な事象に際して何かが倍増していく様を「界王拳○倍！」と表現することにしています。なぜか？
強さを誇張するにはちょうどいい尺度だからです♪笑

* 画像は拾いもの

尚、必殺仕事人による制裁の際は○倍返しを愛用してます(爆)
・・・そろそろ続報いきますか。

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• KR用ガラスレンズ仕様UV系LED素子
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久しぶりにシステムLEDライトのレビューをお送りします。
今回はAQUA SANRISE PLUSです。

■最新システムLEDライト・レビューシリーズ

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• eco-lamps KR90DR - 2015/06/22
• AI Hydra 52 / Hydra 26 - 2015/06/24
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• eco-lamps KR93SP - 2015/06/28
• Maxspect Razor 15000K - 2016/04/11
• AQUA SANRISE PLUS MMC Special - 2016/07/13 ← 今ココ

昨年のMACNAで初めて現物を見ましたが、深圳のSOSHIがやってるSANRISEのシステムLEDライトAQUA SANRISE PLUSが、遂に日本上陸です。しかも日本オリジナル仕様になってやってきました！ その名もMMCスペシャル！
そうです。この度エムエムシー企画がSANRISEの総代理店に決まったそうです。
SANRISEは前々から日本の代理店を探していましたが、まさかMMC企画を口説き落とすとは、なかなかの強者ですね(笑)
個人的にはMMC企画にはIllumagicの総代理店になって欲しかったのですが、Illumagicはかれこれ2年ほど日本とは距離を置いているので、まあ止むを得ませんね。そもそも新型のリリースも遅れてるみたいだし。。。
ともあれ、これでSANRISEが本格的に日本に入ってくることになった訳ですが、我々アクアリストにとって選択肢が増えることは大変ありがたいことですね。
既にMMC企画のサイトにAQUA SANRISE PLUS MMC Special専用ページがありますので、興味のある方はご覧ください。

AQUA SANRISE PLUS MMC Special 外観

外観はMACNAで見たAQUA SANRISE PLUSと同じですね。
あり？ ファンカバーが格好良くなってない？

ま～とにかく薄いです！ この薄さは間違いなくセールスポイントになるでしょうね。
筐体も重厚な金属製で、中華にありがちなチープさは感じられません。
写真は幅560mmのR60というモデルですが、この他にR30(幅235mm) / R45(460mm) / R90(860mm) の計4種類がラインナップされています。

AQUA SANRISE PLUS MMC Special ビーム角

MMC企画の製品ページでは特にレンズのビーム角については触れられていませんが、本家AQUA SANRISE PLUSには90°/120°の2種類のレンズが用意されていて、このうち90°レンズが日本仕様に採用されています。

ただ、上の写真の通り、90°と言っても優に120°はあります(汗)
まあその分、光の混ざりは良いですけど、放射照度には不利となります。

90°/120°レンズそれぞれのビーム角を比較するとこうなります。

120°レンズは余裕で150°オーバーです(汗)
まあ、まず使う機会はないと思うので、供給は90°レンズのみで十分ですね。

ちなみに、このレンズについて以前SANRISEの担当者と話したことがありますが、どうやら面発光のフラットなPAR分布にこだわってる感じで、それはむしろ自慢のようでした(笑)
ただ、現状はビーム角が広すぎてPAR強度不足が否めない状況なので、「もう少し光学的に煮詰めていけばPARは更に上がるよ」とは伝えてあります。今後に期待です！
SOSHIは元々電子機器メーカーなのでアクアに関してはこれからですが、今後はさらに良いアクアな出会いに恵まれて、伸びていくことを祈ってます。まずはMMC企画との出会いを果たせて好スタートでしたね♪

ちなみに、レンズが広角だから使い物にならないと言うことはありません。あくまで放射照度がビーム角で決まると言うだけで、製品のLED数や駆動電力が同じなら、光源が持つ光の量(光束・放射束)は大して変わりません。だから、発せられた光をすべてかき集めることができれば、集光レンズに迫る光量は稼げるのです。

こんな感じで、水槽外へ漏れる光をすべて水槽に収めるべく、LED照明を水面へ近接させることで、照射距離接近による放射照度アップと漏れ光の回収による放射照度アップがダブルで効いて光量はアップします。例えば、今回のSANRISEでもR30の30cm PPFDは僅か300 umol/m²/s程度ですが、距離を半分まで詰めれば15cm PPFDは軽く800オーバーです。直下PPFDだけでもそれくらい違うのですから、漏れ光の回収分まで含めるともう少し伸びるでしょうね。なので、純正のスタンドあたりを使えば水面にも近くなるし、放射照度的にはあまり不便はないでしょう。ご安心を。

AQUA SANRISE PLUS MMC Special 採用LED

AQUA SANRISE PLUSはLED素子がひとつずつ独立して脱着が可能なので、もし将来的に素子単体もオプション販売されるようなら、一応カスタマイズも可能にはなります。

ただ、現状のチャンネルはほぼカラー毎に分けてあるので、あんまり異なる波長をチャンポンすると、チャンネル分けの意味がなくなっていきますね。そして、あとで混乱して訳が判らなくなるでしょう♪笑
一昔前のシステムライトはチャンネル数が少なかったので素子のチャンポンは日常茶飯事、むしろ波長を補う上で不可欠でしたが、最近の製品はチャンネル数も多くなってますから、近年の波長のカスタマイズは素子チャンポンからチャンネル調光に置き換わったと言えるでしょう。要は、必要な波長はすべて揃ってるので、あとは調光さえ極めれば、素子のカスタマイズは不要なのです。

そして、本家AQUA SANRISE PLUSとの大きな違いは、採用LEDの波長です。

CH.	AQUA SANRISE PLUS オリジナル	AQUA SANRISE PLUS MMCスペシャル
A	White 7000-8300K	White 6000-7000K
B	RoyalBlue 450-465nm	RoyalBlue 450nm Blue 470nm
C	Blue 465-485nm	Violet 420nm
D	Violet 420-430nm UV 405-410nm	UV 400nm
E	Red 620-630nm	DeepRed 660nm
F	Green 520-535nm	Cyan 500nm

細かな波長誤差はスルーするとして(笑)、EチャンネルとFチャンネルを見て下さい。
サンゴがあまり吸収しない赤630nmを クロロフィルaに有効な深赤660nmに変更し、また緑520nmを より蛍光タンパクに効果的なシアン500nmへ変更しています。
その結果が、この採用LED群です。

シアン500nmも深赤660nmも、お手本のような手堅いところを攻めてきましたね！
Lumileds RebelもOSRAM OSLONもなかなか高価ですが、品質も性能もピカイチですからね。もちろん溶接パターンがCreeとは異なるので、Rebel/OSLON共に専用パターンのLED基板を作る必要はありますが、そうした手間をかけてでも使いたいLED素子です。だから、こういうことをしっかりやるには、製造側のスキルだけではなく、発注元にも資本力が必要ってことです♪
ま、欲を言えば、白LEDと同じようにRoyalBlue 450nmにもXT-Eが欲しかったかな？
とりあえず詐欺も偽装も見当たらないので、気持ちよく太鼓判をポンっとな♪笑

ちなみに、LEDデザインは割愛しますので、製品ページでご確認ください。

AQUA SANRISE PLUS MMC Special 操作性

SANRISEの売りのひとつに、操作性があります。
特筆すべきはコレ！

コタツのように、手元で素早く安全に電気切れます(笑)
いや、冗談じゃなくて、これなかなか重要ですよ。
だって、僕も咄嗟に電気切ろうと思ったら、RadionもHydraも切り方判りません♪爆
そんな機械音痴には、コレ最高です～♪

そして、もちろん本体でも操作できます。コレもとても重要♪
だって、本体に操作系を持たない製品、結構あるのよ！ RadionとかHydraとか(笑)
その点、SANRISEはちゃんと本体でも調光できます♪

もちろん、流行のスマホ+WiFiでも調光できちゃう♪

*写真のアプリは本家用なので、B/C/Dチャンネルの波長が異なります

調光に応じてスペクトルがシミュレーションできるのも良いね♪

簡単な動画も用意しました。

*動画のアプリは本家用なので、B/C/Dチャンネルの波長が異なります

AQUA SANRISE PLUS MMC Special ファン

僕は、SANRISEのファンがお気に入りです(笑)

遠心ファンていうのかな。普通のファンは前面から吸気して後方へ排気だけど、このファンは吸気を直接的に水平方向への排気に変換するので、なんか効率が良さそう♪

AQUA SANRISE PLUS MMC Special スペクトル

まずは、製品スペクトルです。

30cmモデル R30のスペクトル。

45cmモデル R45のスペクトル。

60cmモデル R60のスペクトル。

90cmモデル R90のスペクトル。

LEDデザイン的には波長比率は青系：UV系＝3：2くらいなので、他社と比べてもなかなかの量のUV系素子が搭載されています。ただ、その割にUV強度が弱いのは、青系に比べてUV系の素子のランクが低いからでしょう。パッと見ただけでも波長強度差が倍以上あるのが判ります。そこがちょっと残念。。。とは言え、それでも他社と比べれば、このUV量ならRadionやHydraよりも強かったはずです・・・が、如何せん広角レンズのせいでUV以前に全体的に放射照度が低くなってしまいました。つくづく残念。。。ただ、シアン系に至っては470nmと500nmがしっかりと効いて、あくまでもスペクトル上では白LEDの欠落分を完全に補完できていました。

これら4サイズの30cm直下のスペクトル強度(PPFD)比較がこちら。

R30はR45の半分のLED素子数しかないのでかなり控えめなPPFDとなってますが、R45以上は似たり寄ったりのPPFDとなっています。なぜか？ 面発光だからです。どんなに大きいサイズになっても、むしろ端のLEDは中心から遠ざかっていくので、測定器のセンサーでは拾われません。要するに、面発光タイプのLEDライトの光量測定は、所詮センサーの真上のLED群の光しか拾えていない、ということです。

さらに、AQUA SANRISE PLUS新旧比較として、元々のオリジナルとMMCスペシャルのスペクトルも比較してみましょう。
まずは相対スペクトル。要はスペクトルバランスの比較です。

ブルー450nm主体のありがちなアクアLEDから、波長全域にリッチなスペクトルに生まれ変わりました。特に400nmと500nmと660nmの量に注目ですね。
但し、これはあくまで相対グラフなので、実際のスペクトル強度比較はこうなります。

強すぎたブルー450nmと決別し、その分400nmと500nmに均等に分配してますね。
こりゃ～相当強い戦闘力を持つLEDスペクトルデザイナーが関わってますね～♪

AQUA SANRISE PLUS MMC Special PAR分布

最後に、いつものお役立ちPAR/Wattグラフをどうぞ♪ (クリックで大画像)

AQUA SANRISE PLUS MMC Special R30 (30cm)

無断転載禁止 / Unauthorized reproduction prohibited.
Gebrauchen die Bilder ohne Genehmigung verboten.

AQUA SANRISE PLUS MMC Special R45 (45cm)

無断転載禁止 / Unauthorized reproduction prohibited.
Gebrauchen die Bilder ohne Genehmigung verboten.

AQUA SANRISE PLUS MMC Special R60 (60cm)

無断転載禁止 / Unauthorized reproduction prohibited.
Gebrauchen die Bilder ohne Genehmigung verboten.

AQUA SANRISE PLUS MMC Special R90 (90cm)

無断転載禁止 / Unauthorized reproduction prohibited.
Gebrauchen die Bilder ohne Genehmigung verboten.

そして、開けちゃいますよパンドラの箱、♫ぶっちゃけ他社と比べてどーなのよ比較～！

確かに、レンズのせいで直下の最大PPFD値が500台しかありませんが、PAR/Wattは決して悪くはなく、レンズさえ極めたら各社の脅威になり得るポテンシャルはあるでしょう。
但し、上のグラフは一番大きな90cmモデルで比較しました。ハンデです(笑)

ただ、これだけだとメッチャ弱く見えるので、名誉挽回グラフ(笑)も見てみましょう。

■Average PPFD on 84×60cm² @30cm

これは、製品設置下の84×60cm²の空間全体に降り注ぐPPFDの平均値をグラフ化したモノです。これを見れば、PPFD平均値ではRazorと同等のスペクトル強度が照射されていることが判ります。
そもそもSANRISEは広角レンズ＆面発光なので、点光源型製品と直下PAR強度で比較されたら分が悪いのです。それはKRも同じ。KRはレンズこそ広角ではありませんが、ボディサイズに応じた面発光構造はSANRISEと同じ。だから、平均値で比較してこそ、水槽全体に広がるPPFD分布の強さが判るという訳です。
とは言えSANRISEさん、僕としては新レンズの開発を熱望しちゃうぜぇ～？笑

ところで、こうやって各社のスペクトル眺めていると、現状の各社アクアLED製品のスペクトルは、およそ以下のように大別できることに気付きました。

• 450nm タワー型 / 450nm Tower Type
• 450nmテント型 / 450nm Tent Type
• 400-500nmウォール型 / 400-500nm Wall Type

水深に例えると、こんな感じかしら。

アッチョンブリケ♪

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