Valaisimien värilämpötilat vs. teho. Kumpi voittaa, ja miksi?

[ChipotleFan]

Rupesinpa tänään tutustumaan valaisimien ja valon ihmeelliseen maailmaan biologian näkökulmasta ja aloin ihmettelemään erillaisten valaisimien tuottamien valon lämpötilojen, tehon, ja sähkönkulutuksen välisiä korrelaatioita.

Kysymys liittyy nyt siis siihen, että MITEN ihmeessä saman verran sähköä vievät valaisimet voivat tuottaa noin erillaisella spektrillä säitelevää valoa? Eikös lyhemmän aallonpituuden valokvantin tuottamiseen tarvita enemmän energiaa? Kerta 200W ESL valaisin tuotta spektriltään valoa jonka värilämpötila on 2700K (Warm White), ja saman tehoinen 200W ESL tuottaa 25000K (Bio Tropic). Voidaanko karkeasti sanoa, että 200W Purple, eli em. Bio Tropic jakaa tuottamansa valon tehon 50%/50% sinistä ja punaista valoa, ja taas 200W Warm White 100% pelkkää punaista? Harmi kun nuo osoitteessa, http://www.nlites.co.uk/cfl.htm , näkyvät kuvat eivät ole saatavilla. Kiinnostaisi nuo tehokäyrien huippukohtien arvot.

Kiitoksia jos joku jaksaa tähän visaiseen pulmaani vastata

[calm]

Kysymys liittyy nyt siis siihen, että MITEN ihmeessä saman verran sähköä vievät valaisimet voivat tuottaa noin erillaisella spektrillä säitelevää valoa? Eikös lyhemmän aallonpituuden valokvantin tuottamiseen tarvita enemmän energiaa?

Helposti. Tuottamalla valokvantteja ihan eri määrän samalla sähköteholla.

Kerta 200W ESL valaisin tuotta spektriltään valoa jonka värilämpötila on 2700K (Warm White), ja saman tehoinen 200W ESL tuottaa 25000K (Bio Tropic). Voidaanko karkeasti sanoa, että 200W Purple, eli em. Bio Tropic jakaa tuottamansa valon tehon 50%/50% sinistä ja punaista valoa, ja taas 200W Warm White 100% pelkkää punaista? Harmi kun nuo osoitteessa, http://www.nlites.co.uk/cfl.htm , näkyvät kuvat eivät ole saatavilla. Kiinnostaisi nuo tehokäyrien huippukohtien arvot.

Tuon 25000 K:n voit ihan huoletta unohtaa kokonaan. Se ei ole mitään muuta kuin markkinamiesten hömppää. Mitään tekemistä sillä ei ole mustan kappaleen säteilyn kanssa (tai edes siihen verrattuna silmämääräisesti) spektrinsä perusteella. Erittäin karkeasti voitaisiin sanoa niinkuin jakaumiksi ehdotat. Spektrejä tarkemmin katsomalla ne oikeat jakaumat selviävät.

Ja kannattaa muistaa, että kelvinit eivät kerro mitään valotehosta, vaan pelkästään valon väristä. Olisiko tässä syy hämmennykseesi?

[ChipotleFan]

Hmm... Kiitos vastauksesta! Tietämättäsi selvensit, ehkä lopullisesti, sen mitä jo itsekkin ounastelin  Ehkä tässä täytyy ottaa fysiikan kirja käteen ja miettiä asiaa vähän syvällisemmin.

Hämmennys johtuu lähinnä tästä, http://www.gelighting.com/na/business_lighting/education_resources/learn_about_light/distribution_curves.htm Kun käyrän yksikkönä käytetään uW/nm/Lumenit. Vielä kun lisätään wikipedia täkyt aiheesta SPD, http://en.wikipedia.org/wiki/Spectral_power_distribution, niin soppa on valmis. Täälläkin foorumilla tuo värilämpötila vs. lampun teho on saanut monet harrastelijat raapimaan päätään, ihan vain siitä syystä, koska kyseessä vaikuttaisi olevan vain ihmisen silmään kalibroitu mittaustapa, eikä mihinkään standardiin sidottu. Kuten vaikka siihen sinun mainitsemaasi mustaan kappaleeseen.

Asiaa vähän sivuten kysysinkin, taas hyvin karkeasti ajatellen, jos "Värilämpötila on sellaisen mustan kappaleen lämpötila, jonka säteilemä valo vaskaa tarkasteltavaa valoa. Mikäli tarkasteltavana on spektriltään jatkuvaa valoa lähettävä säteilijä kuten tähti tai hehkulamppu, vaskaavuus on yksiselitteinen, mutta muunlaisen valonlähteen, esimerkiksi loisteputken, värilämpötila määritetään vertaillen etsimällä sitä lähimmin vaskaava lämpötila. Voimakkaasti värillisellä valolla ei ole värilämpötilaa.", niin onko aurinko sitten "täydellinen valkea säteilijä"?

PS: Hei kaikki kasvattelijat! Jos unohdettaisiin tunnelmavalaisimien värilämmöistä puhuminen kokonaan, kun puhutaan "päivän valosta" kasvien yhteydessä?

<Muokkaus> Muutin ketjun otsikon houkuttelevammaksi, jos saataisiin selkeytettyä monia askarruttanut kysymys? </Muokkaus>

[ChipotleFan]

Tähän voisi myös ottaa verrannoks yhden SPNA:n spektrikäppyrän:

http://www.brite-lite.com/Hydroponics/Charts/HPSSpec_Emis2.gif

Tuo näyttäisi nopealla vilkaisulla myös paljon "täyteläisemmältä, jos katsoo noita piikkien määrää, ja vertaa sitä em. ESLien käppyröihin. Onko siinä se SPNA:n etu ESLiin nähden? Lisätään vielä tuotettu lämpö, josta tsilit tunnetusti myös pitävät Myös HuPu2:n mukaan SPNA:n läpäisykyky olisi myös, syystä tai toisesta, parempi...? http://fi.wikibooks.org/wiki/Koristehampun_kasvatusopas/Sis%C3%A4kasvatus#Puutarhan_valontarve

ESLin etuhan on selkeästi sen tuotetun valon ja hukkatehon, eli lämmön, suhteessa.

[Chilivaari]

... niin onko aurinko sitten "täydellinen valkea säteilijä"?

Niinhän se on nähtävä.  Sehän säteilyllään pitää tätä kaikkea yllä.

Huomaa kuitenkin, että auringollakin on useita eri värilämpötiloja. Jo tuolla linkittämälläsi sivulla niitä esitettiin 3 ja siitä puuttui esimerkiksi ilta-aurinko, n. 3000K ja päivänvalon normina pidetty 5500K käyrät. Saman sivun Daylight-lampulla on aivan liian kaunisteltu kuva. Noihin GE:n käppyröihin ei kannata tuijottaa. Loisteputkillahan ei käyrää ole vaan piikkejä. Osram esittää asian realistisemmin. 36W putki, värilämpötila Cool White, 5400K Product description: L 36 W/954

[ChipotleFan]

... niin onko aurinko sitten "täydellinen valkea säteilijä"?

Niinhän se on nähtävä.  Sehän säteilyllään pitää tätä kaikkea yllä.

Huomaa kuitenkin, että auringollakin on useita eri värilämpötiloja. Jo tuolla linkittämälläsi sivulla niitä esitettiin 3 ja siitä puuttui esimerkiksi ilta-aurinko, n. 3000K ja päivänvalon normina pidetty 5500K käyrät. Saman sivun Daylight-lampulla on aivan liian kaunisteltu kuva. Loisteputkillahan ei käyrää ole vaan piikkejä. Osram esittää asian realistisemmin. 36W putki, värilämpötila Cool White, 9540K
Product description: L 36 W/954

Pitää kaikkea yllä, kyllä. Josta klorofyyli, eli lehtivihreä, käyttää vain punaista ja sinistä valoa. Tämä on tutkittu fakta johon löytyy lähteitä vaikka sun millä mitalla. Minusta nyt vaikuttaa siltä, että olisi syytä, ihan lopullisesti, unohtaa nuo värilämpötilat kokonaan, kun puhutaan kasvien kasvatuksesta. Keskitytään watteihin, lumeneihin, ja hyötysuhteeseen. Pidetään spektrikäyrät ohjeellisena viitteenä siihen, miten valoteho jakautuu eri spektrien mukaan. Kyllä ne spektrit yleensä, ymmärtääkseni, on piikkejä. Loisteputkissa varsinkin joissa se emittoidun valon spketri riippuu lampun sisällä olevan kaasun, ja putken pinnassa olevan loisteaineen ominaisuuksista. Valokvantien voidaan olettaa emittoituvan melkoisen porrakkaasti. Joku viisaampi voi minun AMKin fysiikan tunnilta opitun väitteeni kumota.

[Chilivaari]

... klorofyyli, eli lehtivihreä, käyttää vain punaista ja sinistä valoa. Tämä on tutkittu fakta ...

Tuo nyt on yksisilmäistä, LED-valmistajien ylläpitämää tietoa.

Toisaalla tutkijat ovat löytäneet yli 130 erilaista tapaa, joilla valo vaikuttaa kasvien elämään. Se on paljon muutakin kuin kahden lehtivihreän kasvattamista. Valitettavasti en laittanut talteen tuota tiedeuutista, mutta joskus keväällä se julkaistiin. Kukintaan, hedelmien tuotantoon, varren tukevuuteen, haaroittumiseen, tuholaisten ja tautien kestävyyteen jne. vaikuttavat erilaiset valot. Auringossa on ne kaikki.

[ChipotleFan]

... klorofyyli, eli lehtivihreä, käyttää vain punaista ja sinistä valoa. Tämä on tutkittu fakta ...

Tuo nyt on yksisilmäistä, LED-valmistajien ylläpitämää tietoa.

Toisaalla tutkijat ovat löytäneet yli 130 erilaista tapaa, joilla valo vaikuttaa kasvien elämään. Se on paljon muutakin kuin kahden lehtivihreän kasvattamista. Valitettavasti en laittanut talteen tuota tiedeuutista, mutta joskus keväällä se julkaistiin. Kukintaan, hedelmien tuotantoon, varren tukevuuteen, haaroittumiseen, tuholaisten ja tautien kestävyyteen jne. vaikuttavat erilaiset valot. Auringossa on ne kaikki.

On, auringossa on vaikka minkä aallonpituuden säteilyä. Eihän tässä ollut siitä kysymys? Alkuperäinen kysymys lähti kun mietin, että käytänkö purplea esliä koko kasvatuskauden, vai otanko kukitukseen punaisen mukaan? Auringon tehohan on selkeästi ylivoimainen mihin tahansa kuluttajabudjetin valolähteeseen verrattuna. Siksi on aika yhdentekevää katsella sen spektrikäppyröitä, ja miettiä jakautavan valotehon määrää.

[ChipotleFan]

...Ja mitä tuohon sinun väitteseen LED-valmistajien salaliitosta, niin oletko koskaan miettinyt, miksi kasvien lehdet usein ovat vihreitä, eivätkä esim. violetteja? Kai siinä absorptiossa on oltava jotain perää?

[Chilivaari]

... Alkuperäinen kysymys lähti kun mietin, että käytänkö purplea esliä koko kasvatuskauden, vai otanko kukitukseen punaisen mukaan?

Olisit heti kysynyt, olisi vältytty lillukanvarsilta. 

En ole missään nähnyt yhtään perusteltua tietoa, että CHILIT tarvitsisivat punaista valoa kukkiakseen. Luonnonvalossa se hoituu hyvin ja myös 5500K loisteputki toimii. Onhan niissä tietysti punaistakin valoa mukana ja ilmeisesti ihan riittävä määrä.

Minä valitsen loisteputken sen mukaan, mikä miellyttää silmää, kun noiden kanssa kuitenkin pitää elää. Väri 940-950 on minulle sopivin. Kelvineissä siis 4-5000.

[Chilivaari]

... miksi kasvien lehdet usein ovat vihreitä, eivätkä esim. violetteja? Kai siinä absorptiossa on oltava jotain perää?

Niitä muuten on myös violetteja.
Enhän minä noita tutkimuksia kiistä ollenkaan. Klorofylli A:n ja B:n suhde valon aallonpituuksiin on selvitetty melko perusteellisesti. On vain PALJON muitakin asioita, joita kasveissa tapahtuu valon vaikutuksesta. Miksi pitäisi keskittyä vain lehtivihreän tuottamiseen?

[ChipotleFan]

... miksi kasvien lehdet usein ovat vihreitä, eivätkä esim. violetteja? Kai siinä absorptiossa on oltava jotain perää?

Niitä muuten on myös violetteja.
Enhän minä noita tutkimuksia kiistä ollenkaan. Klorofylli A:n ja B:n suhde valon aallonpituuksiin on selvitetty melko perusteellisesti. On vain PALJON muitakin asioita, joita kasveissa tapahtuu valon vaikutuksesta. Miksi pitäisi keskittyä vain lehtivihreän tuottamiseen?

Tiedän Pieni provo estää jumahtamasta paikalleen

[ChipotleFan]

... Alkuperäinen kysymys lähti kun mietin, että käytänkö purplea esliä koko kasvatuskauden, vai otanko kukitukseen punaisen mukaan?

En ole missään nähnyt yhtään perusteltua tietoa, että CHILIT tarvitsisivat punaista valoa kukkiakseen. Luonnonvalossa se hoituu hyvin ja myös 5500K loisteputki toimii. Onhan niissä tietysti punaistakin valoa mukana ja ilmeisesti ihan riittävä määrä.

Tämä on itseäkin askarruttanut kysymys, koska tietoni kasvien fysiologista ovat selkeästi puuttelliset väittäkseni muuta. Mutta muistan lukeneeni jostain, eräästä hormonista joka aktivoituisi juurikin tästä punaisesta valosta. Kyseinen hormoni kiihyttäisi kasvin tuottamaan kukkiaan ja hedelmiään... Tämä siis melkolailla mutu-pohjalta.

[ChipotleFan]

Tuohon spektrin tulkintaan tuli vielä tarkennus eräältä tuttavalta optiikkaan erikoistuneelta fyysikolta: "Elikkäs tuossa kun mainitset valonlähteen spektrin, niin sehän on siis toiselta nimeltään valonlähteen spektrinen tehojakauma (spectral power distribution) joka siis nimensä mukaisesti kertoo kuinka "teho" on jakautunut eri aallonpituuksille. Elikkä valonlähteen kokonaisteho on jakautunut sen spektrin mukaisesti, matemaattisesti ilmaistuna sen tehojakaumaspektrin "pinta-ala".
"

"Tuossa sinun tapauksessa noiden piikkien välisen suhteen näkee niiden piikkien pinta-alasta. Esim. kapealla hyvin korkealla piikillä voi olla sama teho kuin matalammalla ja leveämmällä."

"Wikipedia kertoo: "Värilämpötila on sellaisen mustan kappaleen lämpötila, jonka säteilemä valo vaskaa tarkasteltavaa valoa"

Mustan kappaleen säteily lienee tuttu? Eli Mustan kappaleen säteilyn spektri riippuu sen lämpötilasta, (planckin laki).

Valonlähteille voidaan arvioida eli laskea mitä mustan kappaleen lämpötilaa se vaskaa. Puhutaan termistä "correlated color temperature". Siinä lasketaan esmerkiksi valonlähteen xy-värikoordinaatit ja sitten arvioidaan minkä lämpöinen musta kappale vaskaa kyseisiä värikoordinaatteja."

Jolla ei siis ole MITÄÄN tekemistä lamppukauppiaitten värilämpötilojen kanssa. Ehkä se auttaa kauppiasta ja asiakasta puhumaan samaa kieltä tunnelmavaloa valitessa, mutta minkään vertailukelpoisen datan kanssa sillä ei ole mitään tekemistä.

[ChipotleFan]

Ja vielä vähän off-topic: "Se ei kuitenkaan kerro valonlähteestä kaikkea. Esimerkiksi jokin piikikäs valonlähde ja vastaavan lämpötilan mustan kappaleen säteilijä laitetaan vierekkäin niin samanlaista valoahan sieltä silmän mielestä tulee, mutta jokin objekti voi näyttääkkin ihan erilaiselta katsottuna ensin toisen valon alla ja sitten toisen johtuen spektrin piikikkyydestä. Ilmiössä on kyse metameriasta (metamerism)."

[ChipotleFan]

Vielä yksi pieni lisäys jos tämä vihdoinkin saisi ihmiset ymmärtämään miten harhaanjohtavia nuo kauppiaiden merkinnät oikeasti ovat. "However, many other light sources, such as fluorescent lamps, emit light primarily by processes other than raising the temperature of a body. This means the emitted radiation does not follow the form of a black-body spectrum. These sources are assigned what is known as a correlated color temperature (CCT). CCT is the color temperature of a black body radiator which to human color perception most closely matches the light from the lamp." Eli kyseessä on vain silmämääräinen arvio siitä miltä vaikka "daylight" näyttää meille. [edit]Pitäisi varmaan mennä nukkumaan. Toistan nähtävästi itseäni [/edit]

[Hanz]

Kysymys liittyy nyt siis siihen, että MITEN ihmeessä saman verran sähköä vievät valaisimet voivat tuottaa noin erillaisella spektrillä säitelevää valoa? Eikös lyhemmän aallonpituuden valokvantin tuottamiseen tarvita enemmän energiaa?

Käsitykseni asiasta on, että loistareilla ja ESLeillä tuotetun valon aallonpituutta voidaan muuttaa vaihtamalla fluoensoivaa ainetta. Eikö ole niin, että loistarin/ESLin sisällä syntyvä valo on alunperin UV-sätelyä. Sen jälkeen se fluorensoituu lasin sisäpinnalla olevaan fluorensioaineeseen, ja kun aine emittoi sitä, niin se on näkyvää valoa. Erilaiset aineet emittoivat eritaajuista valoa/sähkömagneettista säteilyä.
http://fi.wikipedia.org/wiki/Loisteputkivalaisin
http://fi.wikipedia.org/wiki/Luminesenssi

Joo, voi olla sekavaa tekstiä, tai paljon virheitä, mutta niistä voi huomauttaa.

[Ryhis]

No. Pähkinänkuoressa joo.