Професійний квантметр (PAR-метр) коштує від кількох сотень до тисячі євро. Звичайний люксметр — кілька євро, а часто він уже вбудований у ваш смартфон. Логічно, що гровери хочуть вимірювати світло дешевим люксметром. Проблема одна: рослинам важливий PPFD (щільність потоку фотонів), а люксметр показує люкси. Наш калькулятор вище переводить одне в інше — але, на відміну від більшості формул в інтернеті, робить це з урахуванням спектра конкретної лампи! При цьому спектр можна налаштувати вручну за 6 каналами! Або вибрати спектр ДНаТ, який відмальований не на 100% ідеально, але розрахунок 99% точний. Нижче розберемо, чому це принципово важливо і чому «універсальний» коефіцієнт бреше.
Чому не можна просто помножити люкси на один коефіцієнт
У мережі гуляють «універсальні» формули на кшталт «поділи люкси на 67» або «помнож на 0,015». Вони дають грубу помилку, і ось чому.
Люкс — це не фізична потужність світла. Це освітленість, зважена за чутливістю людського ока. Око влаштоване вкрай нерівномірно: воно максимально чутливе до зелено-жовтого світла (близько 555 нм) і майже сліпе до глибокого червоного (660 нм) та синього (440 нм). Але ж саме червоний і синій фотони критичні для фотосинтезу. Ви також можете ознайомитися з матеріалом про люмени, люкси (люкс - кількість люмен на 1м2), шкалу чутливості людського ока та порівняння люмен з PPFD за допомогою наочного віджету↗ перейшовши за посиланням.
Що з цього випливає: люксметр систематично «недораховує» ті самі червоні та сині фотони, які потрібні рослині. Червоний світлодіод 660 нм дає потужний потік для рослини, але люксметр його майже не бачить. Тому одне й те саме значення PPFD від ламп із різним спектром дає абсолютно різні показання в люксах — і навпаки.
Саме тому коефіцієнт перерахунку не може бути універсальним. Він повністю залежить від спектра лампи. Мій калькулятор рахує цей коефіцієнт зі спектра — для модулів SPECLED бере його з реальних вимірів спектрометром Ocean Optics STS-VIS↗ (усі заміри можна знайти у нас на YouTube↗, звідти й були взяті цифри для розрахунку коефіцієнтів), а для решти ламп оцінює за налаштованим спектром.
У кожного типу лампи — свій коефіцієнт
Щоб це не було порожніми словами, наведемо реальні коефіцієнти, виміряні нашим спектрометром. Коефіцієнт показує, скільки µmol/m²·s (PPFD) припадає на кожні 1000 люкс:
| Лампа / тип | Спектр | Коефіцієнт (PPFD на 1000 lux) |
|---|---|---|
| ДНаТ (HPS) 600W | Жовто-помаранчевий, вузький | 11,6 |
| Square Sol 6V | Повний спектр, CRI 93 | 16,5 |
| Sol Beam V3 | Повний спектр + 660 нм, CRI 96 | 18,6 |
| COB повного спектра, 50Вт - праска 220В з Аліка | Теплий, зміщений у червоне | 24,1 |
| Бі-колор (синьо-червоний) | 440 + 660 нм | 98,6 |
Розкид — від 11,6 до 98,6. Це різниця у 8,5 раза. Якби ви взяли «універсальний» коефіцієнт і застосували його до синьо-червоної лампи, помилилися б майже на порядок. Логіка проста: чим сильніше спектр лампи зміщений у невидиму оку зону (глибокий червоний, синій), тим вищий коефіцієнт. ДНаТ світить у жовто-помаранчевій зоні, де око все бачить відмінно, — тому в неї найнижчий коефіцієнт. Бі-колор світить там, де око майже сліпе, — тому найвищий.
Також калькулятор наочно показує, наскільки матриця гірша за нормальні модулі. Цифри наведені для потужності 50Вт, і це без урахування того, що матриці 220В повного спектра досить швидко деградують. Фото матриці нижче — це один із найкращих варіантів серед «прасок»:
Чи можна перераховувати світло від ДНаТ (HPS)?
Так, для ДНаТ у калькуляторі є окремий пресет — я вимірював спектр натрієвої лампи Osram 600W спектрометром і заклав її реальний коефіцієнт. Виберіть пресет «ДНаТ (HPS)» і вводьте показання люксметра.
Приклад спектра лампи ДНаТ:
Одне застереження: спектр різних ДНаТ-ламп трохи відрізняється залежно від виробника, потужності та зносу лампи. Колись я вимірював три різні натрієві лампи (Osram, Lucalox, Bellight) — їхні коефіцієнти вийшли дуже близькими (10,9–11,6), тому пресет дає хороший результат для більшості ДНаТ. Але якщо спектр вашої конкретної лампи помітно відрізняється (наприклад, стара, «вигоріла» лампа зміщує спектр) — можлива невелика похибка. Для критичних завдань усе одно розрахунок достатньо точний.
Як користуватися калькулятором
Порядок простий:
- Задайте спектр лампи. Виберіть готовий пресет своєї моделі (для ламп на базі модулів від SPECLED коефіцієнт уже виміряно спектрометром) або налаштуйте спектр вручну повзунками, якщо у вас лампа іншого типу. Це базова унікальна опція мого конвертера з Люкс у PPFD!
- Введіть освітленість. Заміряйте люксметром прямо на рівні верхівок рослин або в тому місці, де вам це необхідно, і введіть значення — повзунком або числом вручну (поле це дозволяє).
- Дивіться результат. Калькулятор покаже PPFD у µmol/m²·s. За необхідності перемкніть діапазон PAR (400–700 нм) на ePAR (400–780 нм), якщо хочете врахувати дальній червоний.
Важливо: заміряйте люксметром у тій самій точці, де росте рослина, і тримайте датчик горизонтально. PPFD, як і люкс, — точкова величина, тому під центром лампи і по краях боксу значення будуть різними.
Готовий приклад розрахунків Lux у PPFD для трьох різних джерел світла:
| Lux to µmol/m²·s | SolBeam V3 Led Module | ДНаТ | Bi-Color LED |
|---|---|---|---|
| 50000 Lux | 930 µmol/m²·s | 580 µmol/m²·s | 4930 µmol/m²·s |
| 20000 Lux | 372 µmol/m²·s | 232 µmol/m²·s | 1972 µmol/m²·s |
| 10000 Lux | 186 µmol/m²·s | 116 µmol/m²·s | 986 µmol/m²·s |
| 5000 Lux | 93 µmol/m²·s | 58 µmol/m²·s | 493 µmol/m²·s |
Чому не варто вибирати лампу для вирощування рослин на основі освітленості в люксах? Короткий підсумок.
З таблиці вище випливає несподіваний, але важливий висновок: лампу не можна порівнювати і вибирати за люксами. Люксметр обдурить вас двічі. Невже?! Може, й тричі.
Уявіть, що ви порівнюєте дешеву китайську матрицю COB і професійний модуль за показаннями люксметра. У матриці коефіцієнт 24,1 проти 16–18 у якісних модулів — тобто на однакових люксах вона покаже більше PPFD. Здається, ніби матриця «потужніша». Але це ілюзія: її високий коефіцієнт означає лише те, що її тепле світло зміщене в зону, яку око погано бачить. При рівній споживаній потужності вона віддає рослині майже вдвічі менше фотонів, ніж професійний модуль, і робить це неповноцінним спектром з низьким індексом передачі кольору. Тут начебто нічого нового я не написав, але багато хто не може нормально порівняти хороше з поганим, і мене це досі дивує. Цифри не брешуть, вони кричать прямо, але ні, не завжди виходить довести факти.
Ще приклад — ДНаТ. У нього найнижчий коефіцієнт (11,6), тому що жовте світло око бачить чудово. За люксметром ДНаТ виглядатиме «яскравішим» за багато LED, але це знову ж таки не означає, що рослині дістається більше корисного світла. Я б сказав — якісного світла, бо все світло в області ePAR корисне. Але не весь повний спектр дійсно повний і збалансований.
Висновок: люксметр — зручний інструмент, щоб виміряти одну відому лампу і перевести її показання в PPFD за допомогою правильного коефіцієнта. Але він марний і оманливий для порівняння різних ламп між собою. Для вибору лампи дивіться на виміряний PPFD при відомій потужності та на якість спектра, а не на люкси. Ми розробили навчальний інтерактивний віджет, що наочно демонструє різницю між PPF та PPFD↗ - рекомендую матеріал до вивчення.
Калькулятор покликаний допомогти гроверам, які хочуть знати освітленість у PPFD у своїх боксах із високою точністю. Вибачте, я не передбачив перерахунок для ламп ЕСЛ (енергозберігаючих), тому що вважаю, що сьогодні вони вимерли як динозаври. Для прикладу ось вам спектр:
Це голкоподібний, горбистий спектр лампи ЕСЛ. Непоганий у синьому та зеленому, поганий у червоному. Лампи ЕСЛ взагалі ще продаються? :)
