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蛍光灯以外の照明:アクア豆知識#08

2010.01.19/Tue/23:29:49

小龍
「前回はよくも忘れてくれたな~」


どうもスミマセン。すっかり意識にありませんでした。代わりに今回複数画像アップしますんでご勘弁を。


ベタ水槽
beta.jpg
1本ではなく2本縦に並んでいます。手前が雄で、後ろが雌の水槽です。雌の水槽にのみスポンジフィルターを設置しています。雄の水槽はフィルターなし。

beta3.jpg
こんな感じで縦にピッタリくっつけて置いています。というのもこの水槽のヒーターには細長い布のようなパネルヒーターを水槽の壁面に8の字に巻きつけて温度管理をしているためです。(上の画像で水槽の下の方が黒く見えるのがヒーターです)

普通の水槽より高温(30度前後)に保ちたいのですが、今は寒いのでなかなか暖まらず24度くらいの水温になっています。(窓際で冷気の影響もあるのでしょう)

beta2.jpg
でも食欲も衰えていませんし、相変わらず元気に突進してきます。

先生、これでよろしいでしょうか?

小龍
「うむ、くるしゅうない」



それではそんな余計なハナシは終わりにして、今日の本題にいきたいと思います。

小龍
「オイ!」


今日は#05に続いて、蛍光灯以外の照明について調べたいと思います。

最近は蛍光灯以外の照明も増えてきて色々な種類がありますが、その特徴などをご紹介。データ的な数値の評価ではなく、水草水槽の観点からのお話であることをご了承ください。


・メタルハライドランプ
略してメタハラ。最近はかなり普及してきた照明です。高圧の金属ガスの中で放電することにより発光します。点灯から最大の明るさになるまで少しタイムラグがあります。

蛍光灯より大出力で明るいものが多く、無脊椎などには割と古くから使われていました。バリエーションも豊富でブルーの光やグリーンの光のもの、高演色タイプなど用途に合わせランプが存在します。

メリットはランプ効率が優れていることで、同じワット数でも蛍光灯より明るくなります。また、ランプの寿命も蛍光灯より若干長めです。

デメリットは演色性がやや落ちること。太陽の光を100とした演色評価指数(Ra)は三波長蛍光灯が80以上、高演色蛍光灯が99なのに対し、メタハラは60~90。そして蛍光灯はインバータ化されていますが、メタハラは特別の安定器が必要であること(場所をとる&発熱)、交換ランプが高価なことでしょう。

そしてメタハラの特徴として点光源であるということが挙げられます。
うちの実例をちょっとご紹介。
MH.jpg
30cmH水槽です。この水槽は小型のメタハラであるNeoBeam(24W)を2灯使用しています。
水槽の真上にあるのが10000K、左がグリーン球です。
点光源とは光が1点から照射されるため、陰影が強調されます。
(光源の真下は白飛びするほど明るいですね)

レフ
こちらは比較用のレフランプ(40W)。レフランプも一定方向への光の照射が強いランプですが、周りの壁も含め光が届いています。

水槽内の見え方
MH見え方
メタハラ

レフ見え方
レフランプ

上から
MH上
メタハラ

レフ上
レフランプ

周りの明るさと照明が当たっているところの明るさがこれだけ違います。

小龍
「水草の見た目もかなり違うな、メタハラで見ると緑一色に見えるが、レフランプは水草の色の違いがわかる」

色温度が違うのでより強調されていますが、それが演色性の差ですね。レフランプは色の再現性が高いので微妙な違いも分かりますが、メタハラは演色性が少し落ちるので本来の色とは見え方が違うのです。(ただし、メタハラでも演色性の高いものはあります。極端な例だと思ってください)



つづいて、あまり使われないと思いますが水銀灯、ハロゲンランプ、白熱球の特徴です。

・水銀灯
メタハラと同じ原理で発光するランプで、水銀の高圧蒸気に放電して発光します。こちらも蛍光灯より大出力で、ランプ効率もそこそこ、メタハラよりも寿命が長い上に、安定器も安価です。

いいことづくめに感じますが、最大の欠点は演色性が非常に悪いこと。物にもよりますが演色評価指数(Ra)は15~高いものでも50程度。観賞用としてはかなりのマイナス面です。

安価で大出力が得られるので街灯などによく使われています。(最近はメタハラや高圧ナトリウムランプの方が効率がいいので置き換わっているみたいですが)街灯の下に突っ立っている人がなんか不気味に見えるのはこの演色性の悪さも関係しています。肌の色が青白く見えるのでキモチワルイんです。たまには本物もいるのかもしれませんが、あいにくと遭遇したことがないので。


・ハロゲンランプ
白熱球の改良型のランプです。メリットは安定器は必要ないので簡単な灯具で使用できること。様々な形状、ワット数のものがあること。演色性がRa100と最高値なため物の本来の色が表現できること。

一方、デメリットとしてはランプ効率が悪いこと、消費される電力の10%程度しか光に変換されず、大部分が赤外線となってしまいます。寿命が短いこと。色温度は低いものしかなく、観賞面で劣ることです(色温度が低いと全体的にオレンジ色っぽくなります)。

色の再現性が高く、手軽な灯具で照らすことができるので商品展示場の簡易照明や店舗照明によく使用されます。


・白熱球
原理的に最も古いタイプの照明で、フィラメントが高温になることによって発光します。メリット・デメリットはほぼハロゲンランプと同じで、演色性は高いものの、色温度は低く、寿命が短いです。(中に封入されるガスなどにより変わります)先程のメタハラとの比較で使用したレフランプもこれに該当します。

小龍
「通常アクアリウムで使用されることはない照明なので基本的に忘れてもいいな」


昔はヒーター代わりに白熱球を水につけて水温を上げていたとも聞きますが、今はさすがにそんなことをしなくてもいいですしね。



最後は、近年注目されてきているLEDランプ。

LEDランプ
発光ダイオード(Light Emitting Diode 略してLED)は、 半導体に電流を流すことにより発光します。
電気エネルギーを直接光エネルギーに変換するため、応答速度が速く、個々のLEDを集合させて構成するので、他の照明に比べて、 様々な形状・大きさの照明開発が可能です。

そして、何といっても消費電力を大幅に低減でき、使用環境によっては、何万時間も点灯させることができます。
最近は懸案だった明るさもだいぶ明るい製品が開発され、観賞魚用にも商品が出始めています。

ところでこれを見てくれ。こいつをどう思う?
LED分光シーシーエス株式会社様HPより参照

小龍
「すごく、極端です…」


コレがLEDの特徴でもあるのですが、特定の色を効率よく発光することにより レーザー光ほどではありませんが、比較的波長が限定されています。

通常、水草水槽で使おうと思ったら白い照明を使用すると思いますが(このグラフの水色の線です)白色のLEDというのはかつて技術的な問題からなかなかうまく作れなかったもので、基本は青色LEDに蛍光体をプラスして擬似的に白色に見えるように作られています。

観賞的にはいいのですが、水草の育成(光合成)を考えた場合、赤色の光がほとんど含まれないので成長に影響が出るものと思われます。
ちなみに、植物プラントで使用されるLED照明はこんな感じです。
LED.jpg シーシーエス株式会社様HPより参照

小龍
「ピンク色だな」


ピンク+ブルーですけどね。多分白色LEDは成長がかなり遅くなるものと思われます。実際使ったことがないのでわかりません(どなたかLEDを使って水草育成されている方教えてください)

あとは、省エネ・長寿命ですが、改善されてきたとはいえまだまだ明るさ的には暗いものが多いです(こちらもメタハラのように点光源なので照明の光が当たる部分についてはかなり眩しくは感じますが、光の総量としてはまだ同タイプの蛍光灯・メタハラには及びません)。

白色LEDはまだ技術的な発展途上にあり、演色性と明るさの両立に問題があります。やっと民生品が出回り始めていますが、高出力を得るために大容量の電力を使用すると発熱でLED自体がダメになったり、効率が落ちるといった問題があるようです。

小龍
「小型の水槽用としては使える可能性もあるが、今後の技術革新に期待といったところだな」


そうですね。あとスペクトルが極端なので魚メインで飼ってらっしゃる方にとってはコケ(緑色の)が抑えられるという効果が期待できるかもしれません。これも試したことないので想像ですが。

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この記事に対するコメント

うちの日記で苔について書いた際、車輪のホイールさんの記事をリンクさせていただきました。
後報告で申し訳ございませんでした。

なんとも照明に関しては難しい。

LEDも(0.7W一点光源スポットタイプ)観賞用と撮影用に一部使用しておりますが、いかんせん直進性が強く、メタハラほど光源が強くないのでほとんど拡散いたしません。なので1球で水槽を照らすとなると20キューブでも全体を照らす事が出来ません。

おもしろいのはおもしろいんですが・・・

こちらも苔についてはいろんな傾向が見えてきましたので少しづつ報告できると思います。
URL | GARCIA #tHX44QXM
2010/01/20 05:36 * 編集 *

受け売りですが、マメスキマーの発売元のマメデザインが
ものすごく明るい高圧LEDの照明を出したみたいですね。
僕も人づてに聞いた時、「どうせ使えないんじゃ」と思いましたが、
いろいろと高圧LEDの難点が改善されており、
4色でCPUによる色調管理とかいろいろ凄いみたいです。
しかし値段が…

メタハラの利点のひとつは、
封入するガスによって光スペクトルのピーク(つまり色調)を
かなり自由にいじれることだそうです。

水銀燈、もとい水銀灯の光は好みが分かれますが
僕は暗い夜道で灯っていると安心するので
結構好きな光です。
URL | greenfiddler #-
2010/01/20 08:38 * 編集 *

レフランプとメタハラの違いはかなりありますねぇ
同じ水槽じゃないみたいですね。
LEDは自分も期待していますが、光の強さも
お値段もまだまだですよね~
メタハラ2台増やしたら電気代が跳ね上がってしまったので
早くメタハラに変わるものが出てくれればなぁと思ってます^^;
URL | cat #-
2010/01/20 10:47 * 編集 *

毎回、ためになるブログ拝見させていただき、
ありがとうございます。
30cmH水槽が神秘的に見えたのは、メタハラだったのですね。照明選びも大事ですね。分かりやすい解説でした。
URL | QR #-
2010/01/20 12:50 * 編集 *

こんにちは。

メタハラの水槽は綺麗に見えますが、実際の色とは違って見えているんですね。

今使っている照明をもう少し明るいものに変えてみようかと思っていましたが・・・・ますます悩んでしまいました。勉強になります。
URL | santakurippu #-
2010/01/20 13:17 * 編集 *

ベタ先生、なかなか厳しい人みたいですね(笑)

照明に関しては、私はやっぱりメタハラが大好きですね~。
海水やってからっていうのもありますが、やっぱり水の動きが影となって揺らめくのを見てしまうと、たまりませんよね~☆
URL | zilla #-
2010/01/20 17:51 * 編集 *

LED


こんにちは、またお邪魔します。
呼ばれた様なので…(笑)

2~3ヶ月前に蛍光灯からLEDにシステム変更しました。
一般市販品ではなく、ヤフオクで落札した物です。
各部門で色々と出て来たLED商品ですが、これは元々はどうやら写真撮影用の照明のようです。かなり明るいです。
業務用3W×7灯の白いLEDで、イメージ的にはカ〇ハタのレコルトロータスの様な形をしています。
最初から付いてる標準は30°ですが、オプションレンズで1灯ずつレンズをはめて照射角度を調整できます。LEDにコンタクトレンズをはめる様な感じですね。
レンズは、60°90°150°とありますが、ライト本体の取り付け位置で調整したり、角度を狭くするとかなり強光です。

60cm水槽でネオアーム使用で60°か90°2灯が妥当な所でしょうか。
1個は90°+ネオアーム、1個はベタ置き150°で使ってます。
おっしゃる通り、メタハラの様に影が出来ます。それに水面の揺らぎが底床に映って綺麗です。
ですが、水草の成長は????です
久し振りにグロッソを植えたんですが、蛍光灯の時程の勢いは無くなりボルビの気泡も殆ど無くなった様な気がします。

あららら…

やはり明るいだけじゃいけないんですねぇ…
URL | カリウス #SFo5/nok
2010/01/20 19:16 * 編集 *

Re: タイトルなし

> GARCIA さん
いえいえ、こちらこそリンクしていただいてありがとうございますですよ。

LEDは今のところ観賞用の補助ランプというのが妥当な使い方なんでしょうね。単用ではなかなか光量の確保は難しそうですね。

コケについてのレポート楽しみにしています。私の方はちょっと検証に時間がかかりそうな感じなので。

> greenfiddler さん
マメデザインさん、早速ググってみました。
あの価格未定なヤツのことでしょうね。なんかスゴそう、そして値段もスゴそう…
でもあれ1つで日の出から日の入りまでの色の変化もつけられるのは便利ですね。

メタハラは封入する金属によってかなり色が違いますね。水銀灯はバリエーションの一つといった感じでしょうか?
私はビビりなので水銀灯の街灯ってなんか怖いです(笑

> cat さん
私も試してみてかなり違いがあることに初めて気がつきました。
ネオビームは演色性が低めなのかもしれませんね。データが載っていないので何とも言えませんが。
ADAのソーラーなんかは高演色のメタハラだと思いますので、もっと色は自然に見えるはずです。

ウチも電気代は数が多い分大変です。LEDでも使えるのが出てくれるといいのですが、上のgreenfiddlerさんが教えてくれたようなLED照明みたいのがもっと安価に出回ってくれるといいですね。

> QR さん
素人調べなので色々と説明が足りないところとかがあるかと思います。
毎回ビクビクしながら上げていますが理解のきっかけになってくれれば幸いです。

> santakurippu さん
アクア用のものはあまりデータが出ていないものが多いので何とも言えませんが、メタハラでも蛍光灯並みに演色性が高いものもちゃんとあります。
ネオビームはそうではなかったみたいですが、もっと大型のメタハラならここまで差は出ないと思いますよ。一般用のメタハラであれば高演色タイプを選べば間違いないです。

> zilla さん
ベタさんは私のことを、餌をくれる召使いかなんかと思っているんですよ(笑

海水だとやっぱりメタハラが綺麗ですよね。
水の影の揺らめきを見ていると本当の海のように感じます。

> カリウス さん
LEDで合計21Wはかなり明るいですね。レンズで向きが変えられるなんてものもあるんですね。
色々進化しているんですね。

水草の成長は?ですか…
ただ、おそらく21Wだと数値上の明るさは蛍光灯2灯くらいのはず。やはり光合成反応が最も大きい赤の波長が含まれないので光合成が活発ではないんでしょうかね。
URL | 車輪のホイール #-
2010/01/21 21:56 * 編集 *

蛍光灯以外のランプですね。
みなさん、LEDに注目されてるんですね。

家は、全部蛍光灯です。
メタハラ使ってみたいと思っていましたが、
未だ実現していません。

メタハラとレフランプの比較で、差が良くわかります。
演色性か、直進性か・・・、
それは、さておき、メタハラの独特感を一度は、手元で味わってみたいです。


URL | トモ(熱帯魚といっしょ) #b03wljAE
2010/01/21 22:33 * 編集 *

Re: タイトルなし

> トモ さん
私もほぼ蛍光灯なので、90cmとかでメタハラ使ってみたいです。
演色性は何とかなるので、あの水面の揺らめきを大きな水槽で見てみたいですね。
URL | 車輪のホイール #-
2010/01/22 22:56 * 編集 *
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