Зависимость люксов от расстояния в аквариуме

[aquaserg12 aquaserg12 Новичок]

Здравствуйте. Скажите, пожалуйста, по какой формуле посчитать люксы в зависимости от расстояния до источника света. Сколько люкс будет в каждом из 3-х случаев?

[serg_42 serg_42 Профессионал]

В сети куча информации на эту тему.
...
...
Но в воздухе - это одно, а в воде другое.
Вот, например, цитата с одного из сайтов (ссылку дать не могу, ибо правили форума запрещают):

Опытным путем было установлено что в воде средней прозрачности на каждые 10 см глубины потери светового потока доходят до 50%. Всё это лишь примерные данные, и что значит «средняя прозрачность» вам может быть не совсем понятно, но для получения общих знаний этого будет достаточно.
Вот картинка которая наглядно демонстрирует потерю светового потока у дна аквариума на определенной глубине.

[Hedin Hedin Житель]

Точных цифр не скажу. Но 10 см воздуха видимо снижают световой поток. Разломайте старый калькулятор и подключите его солнечную панельку с тестеру. Тестер поставить на измерение тока. Получим простейший прибор.
Если его поместить в герметичную коробочку, то можно замерить освещённость у дна. Уверяю,данные полученные вами станут откровением. И картинка выше не совсем правильная. На дне,ближе к стёклам,освещённость гораздо выше чем в центре.
По большому счёту,всё это фигня. Делаем свет 30-60 люменов на литр,вешаем не выше 10 см над водой,и не паримся. Светим не менее 11 часов,иначе красная трава плохо красится.
Если планируются такие лампочки как на рисунке,то колем на них колбы. Они только вредят.

[oltrew oltrew Участник]

serg_42 1. Эта картинка из очень старой книги 1972 г. Ганса Майланда Das Susswasser-Aquarium : Einrichtung - Pflege - Fische - Pflanzen.
2. Интересно, что за люксметр такой дает точность до сотых долей люкса?
3. Почему-то все обрезают подпись к картинке: "На рисунке изображены показатели абсорбции "Sylvania"". Не уменьшения, не ослабления, не потери, а абсорбции, т.е. поглощения.
Из подписи и из цифр следует самое главное! Результаты на картинке не измерены, а посчитаны по закону Бугера для коэффициента поглощения 6,9315. Это очень грязная вода, в которой вытянутая рука почти не видна. Результаты измерений, даже прецизионных, не могут совпадать с расчетными до десятых долей люкса, это невозможно.

У меня есть гипотеза как появилась эта картинка. Но проще про нее забыть - она абсолютна неверна и только заводит людей в заблуждение.

[serg_42 serg_42 Профессионал]

oltrew, спасибо!
Весьма ценная информация.
Люксметра у меня к сожалению нет, проверить нечем. Поэтому за что купил, за то и продал... :nez-nayu:
Но, сдаётся мне, что даже при наличии люксметра вопросы всё равно бы остались, ибо люмен люмену - рознь (учитывая различные фактические спектральные составляющие как источника света, так и спектральную чувствительность люксметра).

[serg_42 serg_42 Профессионал]

Люксметра у меня к сожалению нет, проверить нечем.

Люксметр появился. :co_ol:
Проверил... :-):
Купил у братьев-китайцев модуль для измерения освещённости ... на базе чипа BH1750FVI.
Чип измеряет уровень освещенности от 0 до 65000 люкс и выдаёт результат сразу в цифре по i2c (шкала практически линейная).
Упаковал его в прозрачную коробочку от "tic-tac", залил герметиком и подключил к ардуинке (Arduino Nano):

Приколхозил его к "кочерге" из алюминевого трёхжильного кабеля:

чтобы можно было измерять освещенность в аквариуме на различных глубинах, типа так:

Аквариум Jebo, 142 литра, вода прозрачная, фильтр внешний, аэрация отключена, общая мощность люминесцентных ламп 64 Вт (2 лампы 6500К и 2 лампы на 4000К), в меру заросший травник, плавающих растений нет.
Итак, мои результаты фактических измерений на картинке (слева):

Должен заметить, что результаты интернетовской картинки и мои замеры весьма близки.
Свой люксметр я предварительно проверил на 100 ваттной лампе накаливания и убедился что ему верить можно, как впрочем и интернетовской картинке.

[Hedin Hedin Житель]

А теперь повозите его по грунту,как я выше описывал. Интересно что даст люксметр,а не моя поделка.
Хотя люксметр имеет чувствительность обратную чувствительности растений. Но тем не менее, интересно.

[serg_42 serg_42 Профессионал]

Hedin, Евгений, я не совсем понял где именно надо было повозить датчик по грунту, поэтому отснял короткое видео :dr_ink:
Плохо, что камера не желает фокусируется на дисплее, поэтому все цифры (в люксах) дублировал словами. :nez-nayu:
Там в кадре у меня оговорка - максимальная освещенность 16000 лк
...

[ll-vladimir-ll ll-vladimir-ll Профессионал]

Евгений, я не совсем понял где именно надо было повозить датчик по грунту

видимо имелось ввиду ближе и дальше от стекла

На дне,ближе к стёклам,освещённость гораздо выше чем в центре.

[serg_42 serg_42 Профессионал]

ближе и дальше от стекла

Померил.
Развернул датчик рабочей поверхностью к переднему стеклу.
Сам чип датчика вот (измеряется световой поток, который приходит на датчик перпендикулярно плоскости печатной платы):

Если ближе к стеклу, то просто добавляется освещённость комнаты (менее 100 люкс), а она на порядок (т.е. в 10...15 раз) меньше освещения банки и ей реально можно пренебречь.

[ll-vladimir-ll ll-vladimir-ll Профессионал]

Развернул датчик рабочей поверхностью к переднему стеклу.

я так понял, что имелся ввиду свет падающий именно сверху (может отраженный от поверхности стекла?....), т.е. измеренный в том же положении датчика, хотя чисто субъективно мне кажется, что возле стекла не может быть света больше, чем непосредственно под светильником.

[Hedin Hedin Житель]

Нужно промерять освещённость самого дна - грунта. Интересует центр и ближе к стёклам.То есть,освещённость дна у переднего стекла и у торцевого.

[serg_42 serg_42 Профессионал]

То есть,освещённость дна у переднего стекла и у торцевого.

На поверхности воды - примерно 16000 лк.
Центр дна (глубина 40 см) - 1400...1600 лк
Дно (глубина 40 см) рядом с передним стеклом - 2000...2200 лк
Дно (глубина 40 см) рядом с левым боковым стеклом - 600...800 лк
Дно (глубина 40 см) рядом с правым боковым стеклом - 600...800 лк

[ll-vladimir-ll ll-vladimir-ll Профессионал]

Центр дна (глубина 40 см) - 1400...1600 лк
Дно (глубина 40 см) рядом с передним стеклом - 2000...2200 лк

т.е. у переднего стекла освещенность действительно выше, чем под самим светильником? Интересный момент... Влияние света из комнаты?

[serg_42 serg_42 Профессионал]

Влияние света из комнаты?

Я склоняюсь к мысли, что это отражение от стекла.
Из комнаты у меня света - "ни о чём".
Там вроде как геометрия должна приближаться к критическому углу, когда весь свет отражается от поверхности стекла.

p.s.
Забыл там у себя в параметрах упомянуть, что ЛЛ-лампы (64 Вт) у меня с зеркальными отражателями (пластины от фотоглянцевателя):

[Hedin Hedin Житель]

Что и требовалось подтвердить. Вода и стёкла образуют световод и сила света увеличивается ближе к стёклам.

[ll-vladimir-ll ll-vladimir-ll Профессионал]

на базе чипа BH1750FVI

Сергей, Вы обратили внимание на нелинейность чувствительности этого датчика в зависимости от длины волны? Если я правильно понял (Spectral responsibility is approximately human eye response), у него пик в середине видимого диапазона и спад по краям? И, кстати, люксы в воде так же зависят от спектра - короткие волны (синий свет) проникают гораздо лучше длинных (красный свет).

[ll-vladimir-ll ll-vladimir-ll Профессионал]

люксы в воде так же зависят от спектра

[serg_42 serg_42 Профессионал]

Вы обратили внимание на нелинейность чувствительности этого датчика в зависимости от длины волны?

Конечно. :dr_ink:
Предварительно почитал, как в "люксометрии" обстоят дела с точки зрения метрологии (особенно в той части, где и откуда поверители люксметров берут образцовую меру люксов). Оказалось, что используются образцовые лампы накаливания :-)
Радует то, что в интересующем нас спектральном диапазоне коэффициент передачи китайского датчика изменяется всего на 20%.
ИМХО для "аквариумных" измерений освещенности воспроизводимость на уровне 20 % - это очень даже хорошо.

[ll-vladimir-ll ll-vladimir-ll Профессионал]

в интересующем нас спектральном диапазоне коэффициент передачи китайского датчика изменяется всего на 20%

Сергей, видимо не совсем так, т.к. у светодиодов с цветовой температурой выше 5000 К есть пик на длине волны 450 нм, и этот датчик его почти игнорирует, хотя возможно это и не существенная доля в общем спектре.