A Cryptocoryne-vízikelyhek

1. ábra: A C. beckettii levelének szerkezete; b) ugyanaz oldalról; c) a C. beckettiivirágfedőlevelének felső vége

2. ábra: a) a C. undulata; b) a C. willisi; c) aC. affinis ( "haerteliana") levelének szerkezete

3. ábra: a) a C. cordata; b) a C. griffithi levelének alakja és erezete

Délkelet-Ázsiában széltében elterjedt mocsári növények a vízikelyhek. E trópusi nemzetségből több mint 70 fajt ismerünk, ezekből azonban eddig nem túl sok terjedt el az akvarisztikában. A talajban kúszó, többszörösen elágazó erős gyökértörzsük van, amelyből rövidebb-hosszabb nyelű, lándzsás levelek fejlődnek. A mindig épszélű levéllemez formája fajonként - sőt a környezetviszonyok szerint még egyazon fajon belül is - a keskeny fűszerű vagy a hosszú lándzsás alaktól a széles tojásdad vagy kerekded-szíves alakokig igen változatos. Színük a világostól a sötétzöldig, a barnás fényűtől a kékeszöldig terjed, míg a levél fonáka gyakran pirosas. 

Szobaakváriumokban többnyire állandóan submers formában nevelik. A trópusi paludáriumokban azonban sekély vízborítással emers levelek fejlődnek, minthogy hazájukban a száraz időszakban csak levéltövük áll vízben. A víz fölé emelkedő emers levelek durvábbak, némely fajon alakban is eltérnek a submers formától. Igen jellegzetes a virágzatuk. A tulajdonképpeni, virágok a színes fedőlevéltől takarva, az általa képzett kehelyben húzódnak meg, mégpedig alul a női virágok, s felettük hosszú nyélen a hím virágok. Sok fajuk csak emers módon nevelve hoz virágzatot, de egyesek submers formában is virágzanak. Az utóbbiak virágzata gyakran a víz színe fölé emelkedik. A megtermékenyítés önbeporzással vagy apró rovarok közvetítésével történik; ezeket a színes fedőlevél csalogatja oda, majd a kehely síkos fala csúsztatja a mélyen ülő nőnemű virágokhoz. Mikor a kis rovar a virágnyélen felfelé igyekszik, - a testére tapadt virágporral megtermékenyíti a női virágokat. A magvak egy része már a terméscsomóban kicsírázik, s így e növények "elevenszülőknek" tekinthetők.

Valamennyi Cryptocoryne - trópusi mocsári növény lévén - 24-30 C°-ot igényel. Kedvelik a lágy, enyhén savanyú vizet; a túl kemény víz pusztulásukat okozhatja. Submers és emers módon egyaránt tarthatók. Talajágyként az agyaggal kevert, durva szemcséjű folyami homokot kedvelik, amelyet kevés kifőzött és kinyomkodott tőzeggel még lazábbá teszünk. A jól felmelegedett talaj az erős gyökérzet miatt megfelelő mély legyen: a kisebb fajoknak 6-8, a közepeseknek 10 cm, a nagyobbaknak pedig ennél is mélyebb.

A Cryptocoryne-ket a lehető legritkábban ültessük át, mert nehezen gyökeresednek, kényes gyökerük az átültetéskor gyakran megsérül, s a növények fejlődése megakad, sőt nem ritkán leveleik az átmenetileg szünetelő táplálékfelvétel miatt pusztulni kezdenek. Emers töveket vagy csak fiatal kortól, fokozatosan emelt, de a levelek lemezét a levegőn hagyó vízoszloppal, vagy a már submersen gondozott tövek vízborításának lassú csökkentésével lehet létrehozni, hogy a növények a változó feltételekhez fokozatosan alkalmazkodni tudjanak. Csaknem mindig a gyökérindán fejlődő fiatal növényekről szaporítjuk, amelyek idővel az indáról leválaszthatók. Csak a C. ciliatán fejlődnek az akváriumban is a termésből kicsírázó növénykék. A vízikelyhek erős megvilágítást nem igényelnek, de a szórt fényt erőteljesebb fejlődésükkel hálálják meg. Igen ügyeljünk viszont arra, hogy levéllemezük el ne algásodjék, mert a levélen ülő algatelepek, főleg a bársonyos bevonatú kékalgák a levelet, majd az egész tövet megfojtják.

4. ábra: A vízikelyhek ( Cryptocoryne fajok) virágjának felépítése és a jellegzetesebb fajok virágfedőlevelei közti különbség (Wendt nyomán) — 1. Vízikehely virágzatának vázlatos rajza: a) a virágzatot takaró színes fedőlevél (spatha) tölcsérszerű nyílása; b) a fedőlevél hosszú kehelycsöve; c) a hím virágot takaró spatha-redő ; d) női virág; e) hím virág; f) virágzat nyele; — 2. A Cryptocorynék virágszerkezetének vázlata nagyítva: S fedőlevél (spatha) takaró redője ; H = hím virág; N = női virág; — 3. Néhány Cryptocoryne faj virágfedőlevelének sajátos végződése: a) C. cordata ; b)griffithii; e) C. undulata ; d) C. affinis ("haerteliana"); e) C. willisi

A vízikelyheken nem ritka jelenség, hogy a növények - látszólag minden külső ok nélkül - hirtelen pusztulni kezdenek. Eleinte csak a levelek szövete válik üvegszerűvé vagy lyukacsossá, később a levelek sárgulva rothadásnak indulnak, majd az egész növény elpusztul. Az akvaristák " Cryptocoryne-betegségnek" nevezik ezt, valójában azonban a növény életében hirtelen bekövetkezett életkörülmény-változás reakciója, a növény élettani sokkja. Ilyen élettani zavart idézhet elő az átültetés is a hajszálgyökerek szinte elkerülhetetlen megbolygatása által, amely a tápanyagok felszívódását egy időre megszünteti, s ez a levéllemez elrothadásához vezet. Hasonló tünet szerint pusztulhatnak el a levelek a víz vegyi összetételében bekövetkezett hirtelen változás miatt is (pl. amikor az addig csapvízben tartott Cryptocorynék medencéjét esővízzel töltjük fel). Ilyenkor az előidéző fő ok: az ozmotikus nyomás hirtelen megváltozása. A vízikelyhek levélrothadásának másik gyakori esete a magas nitrogénkoncentráció okozta levélmérgeződés (pl. túl sok állati szervezet jelenlétekor), ugyanis aCryptocorynék csak alacsonyabb koncentrációban viselik el az anyagcseretermékeket. A medence vizének részleges kicserélése javíthat a helyzeten. A rothadásnak induló levelek szövetében mikroszkóppal mindig találhatunk rothasztó baktériumokat, amelyek azonban csupán másodlagos okozói a levélpusztulásnak.

A Cryptocoryne-levelek hirtelen bekövetkező elrothadásának a nyomelemek kimerítéséből adódó hiánybetegségen kívül fertőző formája is van, amikor a levélszövet elhalását parazita baktériumok, vírusok, avagy sugárgombák (Actinomycetes) idézik elő. A fertőzött növényről átvihető betegségformáról, annak kórokozóiról és gyógyításáról bővebbet még nem sikerült kideríteni. ACryptocoryne levelek lyukasodását, különféle gombák okozzák. A mikózisnak (negeosis) nevezett betegség úgy lokalizálódik, hogy a növényen a megtámadott hely körül kérges réteg képződik, e szövetrész felbomlik és a kérges gyűrűből kiesik. A levéllemez épen maradt része a lyukasodás után tovább él.

A vízikelyhek levélrothadását a medence vizéből felhasznált biogén elemek - különösen a vas, magnézium és foszfor - hiánya okozta klorózis is előidézheti. Ilyenkor a levelek csak erezetük mentén őrzik meg sötétebb zöld színüket, egyébként lemezük halványzöld vagy sárga színű. Az akváriumban (amely lényegében törpe biotóp) a Cryptocorynék - különösen ha nagyobb tömegben vannak jelen - hamar kimeríthetik az élettani szempontból oly fontos nyomelemeket. Ebben az esetben nyomelemes növénytápoldattal vagy a víz részleges, esetleg teljes felújításával segíthetünk a bajon. A Cryptocorynék klorózisának kórokozója egyébként - akárcsak a szárazföldi növényeknél - vírus is lehet.

Dr. Lányi György

Ismertebb fajok:

C. albida, C. affinis, C. alba, C. annamica, C. aponogetifolia, C. auriculata, C. bangkaensis, C. crispatula var. balansae, C. beckettii, C. bogneri, C. bullosa, C. ciliata, C. cognata, C. consobrina, C. cordata (blassii), C. cordata 'Rosanervig' , C. coronata, C. crispatula var. crispatula , C. crispatula var. flaccidifolia, C. crispatula var. sinensis, C. crispatula var. tonkinensis, C. cruddasiana, C. decus silvae, C. dewitii, C. cordata var diderici, C. edithiae, C. elliptica, C. ferruginea, C. fusca, C. cordata grabowskii, C. griffithii, C. hudoroi, C. ideii, C. jacobsenii, C. keei, C. ciliata var latifolia, C. lingua, C. longicauda, C. minima, C. moehlmannii, C. nevellii , C. noritoi, C. nurii, C. pallidinervia, C. parva, C. pontederiifolia, C. purpurea, C. pygmaea, C. retrospiralis, C. schulzei, C. scurrilis, C. crispatula var. sinensis, C. sivadasanii, C. spiralis var. cognatoides, C. spiralis, C. striolata, C. thwaitesii, C. uenoi, C. undulata, C. usteriana, C. versteegii, C. vietnamensis, C. villosa, C. walkeri, C. wendtii, C. x timahensis, C. x willisii, C. yujii, C. zaidiana, C. cordata var. zonata, C. zukalii.

Növényeink - Az Anubias nemzetség

Talán a legismertebb és legigénytelenebb akváriumi növény családot vettem ma nagyító alá….

Ismerősnek csengő nevét bizony nem máshonnan,mint a sakálfejű  Anubisról az egyiptomi alvilág istenéről kapta.

Vízi illetve félvízi virágos növény a konytvirág félék családjába tartozik.
Hazájuk a trópusi közép és Nyugat-Afrika folyói patakjai mentén,de mocsarakban is megtalálhatóak .Jellemzően széles vastag sötétzöld leveleik vannak,jellegzetes virágáról viszonylag könnyedén beazonosíthatók.Vastag leveleik és robosztus száruk miatt ültethetők nagyobb testű,a növényeket kiturkáló,csipkedő halak közé is.

Akváriumban gyakran kövekre,fákra kötözve használják,nincs feltétlen szükségük beültetésre,bár nagyobb változataik hosszú gyökereikkel megkapaszkodnak a talajon is.

Anubias barteri virága 

Mivel hazájában is árnyékos helyeken él,a víz alatt sincs szüksége nagy fényre,sőt mivel igen lassú növekedésű növények (kb.3hetente 1 levél) ezért erős fényben többnyire leveleik erősen bealgásodnak.
Igénytelensége és dekoratív formája miatt hosszú ideje kedvelt akváriumi növények.Legnagyobb túlélők az elhanyagolt gondozatlan akváriumokban is.
Az utóbbi évtizedekben nagyon sok fajta változat került piacra,így bátran válogathatunk az alacsony,előtérbe való növényektől kezdve a nagyon magas, nagy akvariumokba való növényekből is.



Akkor vegyük sorra a legismertebb Anubiasokat!



Anubias heterophylla 

Szinonimák: Anubias congensis N. E. Brown, Anubias congensis var. crassispadix Engler, Anubias affinis De Wildeman, Anubias engleri De Wildeman, Anubias bequertii De Wildeman, Anubias undulata

Nagyon magas növekedésű fajta,nagy akváriumokba
Levélnyelei hazájában több mint 60 cm-re is megnő ,akváriumban jellemzően 25-60cm,ezért
Az akváriumba hátra helyezzük.

Optimális növekedési feltételek: (ettől jóval szélsőségesebb körülményeket is gond nélkül elviselnek.Az  alábbi adatok középértékek!)

Hőmérséklet: 24-27 °C
pH: 5.5-8
Vízkeménység :5-12 Nk
Átlagos növekedése: 2-4 levél évente.


Anubias afzelii 

Keskeny levelű fajta.A levelek szélessége 3-13cm, hosszuk 15-30 cm
Magassága akváriumban 25-30cm.

Optimális növekedési feltételek:
Hőmérséklet: 22-27 °C
pH: 6-7
Vízkeménység :2-6 Nk
Átlagos növekedése: kéthavonta 1 levél.
Ültetése: hátra,középre

 

Anubias barteri
Ennek a fajtának több variánsát találni,hála a nemesítők munkájának.

Anubias barteri 'coffeefolia'

Jól felismerhető a kávécserjére hasonlító leveleiről.

Optimális növekedési feltételek:

Hőmérséklet: 22-28 °C
pH: 6-7,5
Vízkeménység :2-12 Nk

Anubias barteri var. ’angustifolia’ 

Szinonimái: Anubias lanceolata f. angustifolia Engler.
Keskeny levelei vannak,nagyon hasonlít az A.afzelii-hez,de alacsonyabb növekedésű.
Levelei 18cm hoszúak és kb.3,5 cm szélesek.
Akváriumban 10-15 cm magas.

Optimális növekedési feltételek:
Hőmérséklet: 20-27 °C
pH: 5.5-8
Vízkeménység :8 Nk
Átlagos növekedése: 2 havonta egy levél
Ültetése: középre
.



Anubias barteri var. barteri 

Szív alakú levelek,melyek 7-23 cm hosszúak és 4-11 cm szélesek.
Akváriumban 25-45 cm magas.

Optimális növekedési feltételek:
Hőmérséklet: 20-27 °C
pH: 5.5-9
Vízkeménység :20 Nk
Átlagos növekedése: 3 havonta egy levél
Ültetése: hátra

.Anubias barteri var. glabra  



Szinonimái:  Anubias lanceolata N. E. Brown, Anubias minima Chevalier.
Keskeny levelű,magas növésű fajta.Levelei lándzsásak,21 cm hosszúak 9 cm szélesek.
Akváriumban 30-50 cm-re nő meg.

Optimális növekesési feltételek:
Hőmérséklet: 22-27 °C
pH: 5.5-8
Vízkeménység :20 Nk
Átlagos növekedése: évente 4-8  levél
Ültetése: hátra

Anubias barteri var. nana 

Szinonimái:  Anubias nana Crusio

Törpe,kúszó habitusú növény szív alakú levelekkel,melyeknek szélessége 3,hosszúságuk kb.6cm.
A növény magassága 5-10 cm.

Optimális növekedési feltételek:
Hőmérséklet: 22-27 °C
pH: 5.5-9
Vízkeménység :3-10 Nk
Átlagos növekedése: havonta 1 levél
Ültetése: előre



Anubias barteri var. nana petite  

Optimális növekedési feltételek:
Hőmérséklet: 20-30 °C
pH: 5 - 8
Vízkeménység :2-15 Nk
Átlagos növekedése: havonta 1 levél
Ültetése: előre

Anubias gigantea Chevalier ex Hutchinson 

Szinonimái: Anubias gigantea var. tripartita Chevalier, Anubias hastifolia var. robusta Engler
Nagy,nyíl alakú levelek,melyek 30 cm hosszúak és 10 cm szélesek.Akváriumban ritkábban látni

Optimális növekedési feltételek:
Hőmérséklet: 22-27 °C
pH: 6-8
Vízkeménység :4-10 Nk
Átlagos növekedése: 2-6 levél évente
Ültetése: hátra


Anubias hastifolia Engler  

Szinonimák:
Amauriella hastifolia (Engler) Hepper, Anubias hastifolia var. sublobata Engler, Anubias auriculata Engler, Amauriella auriculata (Engler) Hepper, Anubias haullevilleana De Wildeman, Anubias laurentii De Wildeman, Amauriella obanensis Rendle, Amauriella talbotii Rendle

Levelei hosszúkás szív alakúak 33 cm hosszúak,14 cm szélesek.
Akváriumban 30-50 cm magasra nőhet.

Optimális növekedési feltételek:
Hőmérséklet: 22-27 °C
pH: 6-8
Vízkeménység : < 20 Nk
Átlagos növekedése: 2-6 levél évente
Ültetése: középre-hátra






Anubias gracilis Chevalier ex Hutchinson  

Még kétséges,hogy ez egy különálló faj-e,vagy a variánsa az Anubias barteri-nek
Levelei háromszög/szív alakúak 21 cm hosszúak,4-10 cm szélesek.
Akváriumban 20-30cm magasra nő.

Optimális növekedési feltételek:
Hőmérséklet: 24-27 °C
pH: 6-8
Vízkeménység :5-12 Nk
Átlagos növekedése: 2-6 levél évente
Ültetése: középre-hátra

Anubias gilletii De Wildeman & Durand

Kezdetben szív alakú,később hosszúkás levelei vannak melyek 25cm hosszúra és 12-13cm szélesre is megnőhetnek.
Akváriumban 25-40cm magasra nő.

Optimális növekedési feltételek:
Hőmérséklet: 22-28 °C
pH: 6,5 - 7,5 Vízkeménység :4-12 Nk







Egyéb fajták és fajta változatok,nemesítések:

Sok köztük az emers növény,paludáriumokba is használhatjuk őket,bár hazánkban elég ritkák.

Anubias sp gilletii 

Anubias barteri ver.coffeefolia

Anubias sp."Gabon"

Anubias nana "Marble"

Anubias nana Wrinkled leaf

Anubias nana Eyes

Anubias nana mini

Anubias nana Yellow hreat

Anubias lanceolata

Anubias pettie

Anubias minima

Anubias congensis

Anubias barteri "Broad Lerf"

Anubias barteri marble

Anubias cf pynaertii

Anubias sp pynaertii

forrás:zsotyi.blogspot.hu

Fény

Gondolom senkit sem lep meg, hogy a növények fényt is igényelnek és nem is akármilyent. Más összetevő hiányában, a nővény még eléldegél a sima vízben is, de fény hiányában a növény hamar megsínyli.
Fontos a fény mennyisége, de a minősége is. Itt olyan összetevők jöhetnek szóba mint a spektrum (színösszetétel), színhőmérséklet (Kelvin fok) , fényminőség (CRI-színvisszaadási index, Color Rendering Index), fényerősség vagy fényáram (lumen), teljesítmény (Watt), világítás időtartalma és még lehetne sorolni. Spectrum: Megfigyelték, hogy a fotoszintézis elősegítésében főleg két hullámhossz játszik nagyobb szerepet a kékes hullámhossz (420-460 nm körüli) és pirosas hullámhossz (650-680 nm körüli). Használt fénycsöveink spektrumában tehát jelen kell lennie e két színcsúcsnak, ha egészséges és szép növényeket szeretnénk az akváriumainkban látni és az algásodást elkerülni. Lényegében a nővény inkább csak ezeket a színeket "látja". CRI: A CRI azt szeretné kifejezni, hogy az adott fényforrás fénye mellett egy x színű tárgy milyen százalékban adja vissza a színét. Egyszerűbben, pl. a zöld mennyire marad zöld ha azzal a fényforrással világítom.

Az Osram és a Philips cég fénycsövein van egy hármas számcsoport, mint pld. 830, 765, 865, 965 stb. amelyikből az első az index szám. Így például a 765 szám azt jelenti, hogy a 7 index 70-79% RCI-re , a 65 index a fény 6500 Kelvin fokára utal. Más cégek 1A, 1B stb. jelöléseket használják.
Színhőmérséklet:

2000 K - 3000 K - kora reggeli és késő esti fény
3000 K - 4000 K - reggeli és esti fény
4000 K - 5500 K - nappali fény
5500 K - 6500 K - déli fény
Ajánlott, hogy a növényes akváriumok színhőmérséklet skálája 4500 - 8500 K között, a halak színét kiemelő fénycsövek 8500 - 1200 K között és a tengeri akváriumok 10000 - 20000 K között mozogjanak.
Fényerő: Egy akváriumnak a fényszükségletét fényerőben szokták megadni, és Watt/literrel számolni. Úgy tartják, a fényerőnek 0,5W/l felett kell megállapodnia, ahhoz hogy a növény a beadagolt széndioxidot fel is tudja használni. Az érték azonban hozzávetőleges, mert a Watt a teljesítményt mutatja, nem magát fényerőt.
Ezért hamarosan elkezdték használni a lumen/liter (lm/l) arányt is, ahonnan a lumen a fényáram (vagyis mennyi lux esik egy négyzetméterre), és a 30 lm/l feletti értéket ajánlották. A gond hamar beállt itt is, ugyanis a lumenben csak azt a sugárzási mértékegységet fejezik ki amelyet az emberi szem érzékel. Azt azonban nem biztos, hogy a növény egészében "látja". Más szóval, ha nekem egy neoncső 2350 lm-es, a növény lehet, hogy csak 1400 lument "lát" belőle.
Így létrehoztak két másik mértékegységet amit PAR-nak (Photosynthetic Active Radiation) PUR-nak (Photosynthetic Usable Radiation) neveznek és a növény által felhasználható, hasznos sugárzást hívatott kimutatni. Persze, kevés cég van aki ezt a cső technikai adataiban megjelöli.
A lényeg mindezek után az lenne, hogy a neoncsöveink rendelkezzenek minőségi piros és kék csúccsal a növények számára, és legalább egy közepes zöld csúccsal az emberi szem gyönyörére.
Időtartam: A gyengébben világított akváriumok világítási időtartama elnyúlhat akár 10-14 órára, azonban a növényes akváriumokat megfelelő fényerősséggel csak 8-9 órát világítsuk. Egyes cégek (pl. JBL) és aquascaping-esek az algásodás veszélyének csökkentésére ajánlják ennek az időnek a megosztását egy 2-4 órás fényszünet bevezetésével. Mások 2-3-3, 3-3-3, 2,4,2 stb. világítási periódusokat állítanak fel, amelyben a középső időtartamban, maximális erősséggel világítanak, miközben a kezdet és vég stádiumban kb. a fényerő felével.

forrás:http://akvarisztika.info/index.php/novenyek/a-vizinovenyek-gondozasa.html

Led vs izzó

Egy jó kis összehasonlítás:

Modern LED fényforrások összehasonlítása hagyományos izzókkal
Kis Péter, Nagypál Mihály
(2010 szeptember 20.)

Összefoglalás – Kevés olyan önálló háztartással rendelkező ember van, aki ne hallott volna a LED-ek rohamos térhódításáról a világítástechnikában. Az új technológia töredék fogyasztással és nagy fényerővel kecsegtet, legalábbis ezt olvashatjuk gyártók honlapjain és különböző műszaki beállítottságú sajtóban. Sokszor azonban első kézből kell szembesülnünk azzal, hogy a hagyományos fényforrás kiváltása után bár minden dobozra írt paraméter stimmelt mégse világít új szerzeményünk úgy, mint elődje. Más szemszögből megközelítve a témát egyesek fény helyett a spórolás forrásaként tekintve a témakörre szintén többször kerülnek döntésképtelen állapotba, ugyanis rengeteg különvéleményt hallani, amik a LED világítótestek soha meg nem térülését elemzik. Mi tehát az igazság, hogyan váltsunk zökkenőmentesen és miképp kalkulálhatunk megtérülést? Ezekre a kérdésekre próbál ez a cikk választ adni.

I. TECHNOLÓGIAI ALAPOK
A LED alapú világítás olyannyira eltér a hagyományos izzóktól és a fénycsövektől, hogy gyakran kapjuk a legegyszerűbb összehasonlítási kérdésekre is azt a választ, hogy nem lehet összehasonlítani a technológiákat. Ez részben igaz, de pár alaposan megtervezett kísérlettel szó szerint rávilágíthatunk a tényekre. A kísérlet részletezése előtt térjünk ki pár alapvető fogalomra. Esőként fontos tisztázni, hogy a fényforrások „fehér” színének számtalan árnyalata van, amit színhőmérséklet skálába rendezhetünk a sárgástól (2700-3500K) a kékbe hajlóig (5500-7000K). Ez a paraméter hagyományos világítás tekintetében fix. A búra színezésén kívül nem változtatható a fény színhőmérséklete.
Az 1. ábrán a kromatikus térben láthatjuk a különböző színhőmérsékleteket. A foszfor alapú teljesítmény LED felépítéséből fakadóan tetszőlegesen[1] hangolható bármelyik színkategóriába. A többnyire kék InGaN típusú LED felületét foszfor réteggel vonják be így a kibocsátott fény egy része alacsonyabb hullámhosszú fényként kerül a foszfor réteg külső felületére, onnan pedig tovább terjed a külvilágba. A LED eredeti színétől és a foszfor réteg típusától függ a kibocsátott fény színe. Több különböző típusú foszfor réteg felvitelével a kibocsátott spektrum szélesedik így a színhűség javul a fényerő rovására.
A következőkben térjünk ki adott forrás fény erejére, vagyis milyen minőségben világítja meg környezetét. Az emberi szem által látott fénytartomány 390-750nm között van, különböző fényforrások erejének vizsgálatához egy ún. Vλ súlygörbét alkalmaznak, aminek a maximuma 550nm-nél adódik. Ez azt jelenti, hogy adott erejű, de különböző hullámhosszú (avagy színhőmérsékletű) fény mellett rosszabbul vagy akár jobban látjuk környezetünket. Érdekes tény, hogy napjainkban zajló kutatások egyre valószínűbben rávilágítanak arra, hogy ezen súlygörbe alkalmazása vitatható[2].

1. ábra

A gyártók által jelenleg katalógusokban és csomagolásokon is szereplő lumen érték félrevezető lehet, ugyanis ez a teljes térben kibocsátott fényáramot jelenti és nincs tekintettel a világító test fényének iránykarakterisztikájára. A fényáram mérése bonyolult, drága méréstechnikai eszközöket igényel és nem ad hű képet a fény forrásának világítási képességéről adott megvilágítandó felületre nézve.
Méréseinknél ezért a megvilágítást vizsgáltuk. A megvilágítás mértékegysége a lux (lx). 1 lux az a megvilágítás, amelyet 1 Lumen fényáramot kibocsájtó pontszerű fényforrás 1 négyzetméter felületen hoz létre. Világítástervezésnél ezt a mértékegységet célszerű használni, mert a szükséges műszerek olcsók, a mérés elvégzése egyszerű. Nézzünk pár példát a megvilágításra:
szükségvilágítás – 1lx; színérzékelés határa – 3lx; folyosó – 50lx; iroda – 500lx; nyári napfény – 105lx
Boltok polcain sokszor egymás mellett találhatunk 1000Ft alatti és több tízezer forintos hasonló LED lámpákat, a laikus vásárló pedig értetlenül áll a helyzet előtt. Az elsődleges és árban ugrásszerű különbséget az alkalmazott LED chip okozza.

2. ábra

2. ábra
3. ábra
Fontos tény, hogy különböző technológiájú LED chipek egyszerre vannak jelen a piacon. A 2. ábrán egy műgyanta házas furatszerelt LED, a 3. ábrán pedig egy SMD LED chip (CREE Xlamp XP-G) látható. A különbség teljesítmény, megvilágítás és fogyasztás terén óriási a modernebb LED javára. Fizikai kialakítását tekintve avatatlan szemek előtt vagy a lámpatestben esetenként opál vagy bordázott búra alatt sajnos nehezen megkülönböztethetőek. A furatszerelt LED nagyon olcsó, egyszerű felépítésű, kézileg is könnyen beültethető és akár a 100.000 órát is elérheti élettartamuk. Teljesítményük csupán tized wattokban mérhető, de ami még szomorúbb, hogy fényhasznosításuk az izzóéval megegyező tehát minimális fogyasztásához roppant szerény fény párosul. Az ilyen lámpákat tehát első sorban kerüljük.
Következő kritikus pont maga a lámpatest kialakítása. A LED (mint félvezető) élettartama üzemi hőmérsékletének függvénye, vagyis minél alacsonyabb hőmérsékleten működik annál hosszabb. Élettartamnak nevezzük ez esetben azt az időt, amikor a LED fényereje eléri a névleges 50%-át. Magasabb minőségű LED világítótestek burkolata éppen ezért jól disszipáló anyagból kialakított (alumínium, kerámia, stb.) lamellákból álló vagy barázdált formájú hűtőborda is egyben. Végezetül említhetjük a LED meghajtásáért felelős áramkört. A miniatürizált, foglalatba épített kapcsoló üzemű elektronikák közötti differencia szintén jelentős lehet. A beépített alkatrészek méretezése, a kapcsolás topológiája, az áram felharmonikus szűrés vagy akár a nyáklemez és az arra történő forrasztás minősége is mind olyan befolyásoló tényezők, amiket már a felkészültebb tudatos vásárlók sem tudnak megvizsgálni pedig mind a teljesítményt mind az élettartamot döntően befolyásolják.
II. FÉNYFORRÁSOK VIZSGÁLATA
Adott fényforrás fényerejének szemléltetéséhez mi képeket fogunk alkalmazni és támpontként kis pontosságú adott felület megvilágítási mértékét szemléltetető lux mérőműszer adatait használjuk a szubjektív látásunk kisegítésére, amivel a fényforrás alatt közvetlenül 1m-re mérjük. Fontos leszögezni, hogy mind a digitális tükörreflexes fényképező mind a megtekintésre szolgáló médium színhűsége és járulékos torzításaik csupán elnagyoltan adnak tájékoztatást, nem tekinthetőek referenciapontnak csupán szemléltető eszközök. Minden kipróbált lámpa mellett esetlegesen említett teljesítményfelvétel az adott lámpa kísérlet alatt mért hatásos teljesítményét jelenti.
www.led.kte.hu
3
4. ábra
Referencia-képünk a 4. ábrán látható. A helyiségben színes tárgyakat helyeztünk egy asztalra, fölötte 1,5m távolságban rögzített fényforrásunk kikapcsolt állapotban. A helyiség enyhén túlvilágított a csupasz fehér falak miatt, a korábban deklarált ponton 500lx megvilágítás értéket állítottunk be, amit az MSZ EN 12464-1:2003 szabvány szerint alapnak tekintünk.
5. ábra
Az 5. ábrán egy 40W-os hagyományos izzó látható. Vegyük észre, hogy az üvegbúra egyenetlenségei valamint a rá nyomtatott szöveg miatt a fény sávokban, egyenetlenül terül el. A megvilágítás 61lx, színhőmérséklete a meleg fehér tartományba esik.
www.led.kte.hu
4
6. ábra
A 6. ábrán a 60W-os izzó látható. Fényereje nagyobb (81lx), itt is láthatóak a sugaras árnyékok. A megvilágítás itt is gömb formájú és egyenletesnek mondható meleg fehér színű.
7. ábra
A 7. ábra az új generációs izzók családjából származik, egy 75W-os halogén izzót a hagyományos üvegburába helyezve azt egy 95W-os réginek feleltetik meg. A megvilágítás 66lx tehát hajszállal felülteljesíti a 40W példányét, de jóval alulmarad a hagyományos 60W-os izzóval szemben. Ebből azt szűrhetjük le, hogy a halogén izzó függőleges elhelyezése láthatóan előnytelen, fő fényudvara nem világítja be jobban az asztalt. Színhűsége jobb, hidegebb fényű elődeinél, de jobban is kápráztat. Tényleges fogyasztása 77W.
www.led.kte.hu
5
Tekintsük most meg mit tudnak a LED fényforrások. Elsőként a 8. ábrán egy 2W-ot fogyasztó hideg fehér fényű tiszta üvegű példányt láthatunk. Teljesítménye a legkisebb izzóhoz képest is 30-ad akkora fénye azonban 26lx ami csak durván a fele.
8. ábra
Látható, hogy drasztikus fogyasztáscsökkentés elérése érdekében ugyanazon foglalatba a lehető legkisebb LED fényforrást helyezve pocsék eredményt érünk el. A hideg fény alacsony fényerőnél természetellenesen hat és ilyen kis teljesítmény darabszámban képtelen felvenni a versenyt megvilágítás terén a hagyományos izzóval.
9. ábra
www.led.kte.hu
6
A 9. ábrán egy nagyobb teljesítményű, 13W-os katalógus, 9W-os valós fogyasztású fényforrás látható. A bordázott üvegbúra a jobb fényszórást célzott elősegíteni, ami oldalirányba sikerült is, de maga alá már árnyékot vet így ott csak 64lx fényerő mérhető.
10. ábra
A 10. ábrán látható következő példány irányítottabb és kategóriájában melegebb, fényt ad. A direkt világítást foncsorozással és a LED elé helyezett műanyag lencsével érik el, ami így 125lx megvilágítást produkál. Ez bár, messze fölülmúlja az összes izzót, de csak egy szűkebb 130°-ra korlátozódó vetítési szögben. Fogyasztása 4W. Egy asztal megvilágításához még épp szerény, de már elfogadható fényerőt produkál.
11. ábra
www.led.kte.hu
7
A 11. ábrán látható fényforrás még egy árnyalattal melegebb színhőmérsékletű. 12W-os fogyasztással és nagyobb koncentrikus világítással bír. A referenciaponton mérve csak 117lx adódik, tehát az asztal irányába gyengébben teljesít, ugyanakkor fényterítése 360°-os, homogén és kellemes, így bátran ajánlható egy az egy cserére az izzók bármelyikével szemben, ha tekintélyes 145x92mm-es mérete engedi.
12. ábra
A 12-es ábrán látható fényforrás színhőmérséklete az előző kettő között helyezkedik el, színvisszaadása szinte tökéletes, kellemes és természetes fényt ad, ami nem csoda, hiszen a legjobb minőségű Nichia LED chipek dolgoznak benne (az ára ennek megfelelően magasabb).
13. ábra
www.led.kte.hu
8
12,5W-os fogyasztással 300lx fényt produkál, de e mellett körkörösen egyenletesen is teríti a fényt, nem kápráztat. Bármelyik előbb bemutatott izzó cseréjére elsőrangú megoldásnak kínálkozik. A 13. ábrán látható szintén óriás méretű (180x130mm) fényforrás opál búrájának köszönhetően sokkal kontrollálatlanabb fénycsóvát mutat, lefele nagyon erős 485lx megvilágítása nem szórja be a teljes teret, lefele korlátozódik több fényudvarra bomolva. Színe inkább a hideg fehér kategóriába nyúlik, 14W-os fogyasztás és ezért jó teljesítményhasznosítás jellemzi. Mérete és súlya miatt nehéz elképzelni célzott megvilágításra, de ha elfér megállja a helyét.
14. ábra
15. ábra
www.led.kte.hu
9
A 14. ábrán látható lámpa 30°-os viszonylag szűk vetítési szögben 1380lx fényerőt produkált 12W teljesítményfelvétel mellett. Bár másodlagos fényudvara 180°-ot zár, ez mégis kevés a sikerhez, direkt megvilágításnak elsőrangú erős, kellemes fényt ad, de nem világítja be a teljes teret.
A 15. ábrán látható fényforrás speciális lencséinek köszönhetően 9000lx fölött teljesített a referenciaponton. A kép a sci-fi filmekből ismert földönkívüli űrhajó pásztázó-sugarát idézi, minden színt fehérré fakít, az abrosz matt tükörként veri vissza a rá eső fényt a falra, a fényudvaron kívül pedig sötétség uralkodik. Otthonokba erősen ellenjavallt, de kirakatokba vagy célzott beltéri világításhoz 13W-os fogyasztásával ideális választásnak tűnik. Élesebb szeműek érdekes fénycsíkokat figyelhetnek meg a foglalat fölött. Ezek a lámpa fém hűtőbordái közötti szellőző járatokon hátrafele kiszűrődő saját fényei.
16. ábra
Nézzünk most egy típust hangulatvilágításra. A 16. ábrán látható spot kialakítású fényforrás 3,6W-os teljesítményfelvétel mellett 270lx fényt ad meleg fehér színben. 60°-os vetítési-szöggel világítja meg az asztalt, a falon pedig krómozott előlapjának és akril lencséjének fényjátéka látható. Ez a 3200K körüli gyenge fény hosszútávon minden bizonnyal fárasztóan hat a szemre ezért izzócsere nem ajánlott. Vegyük azonban számításba, hogy 16 példánnyal akár két szoba hangulatvilágításról gondoskodhatunk és még mindig egy 60W-os izzó fogyasztása jelentkezik a villanyszámlán.
A képeken 4500-6000K közötti, vagyis inkább közép és hideg fehér fényű termékeket mutattunk be. Mint említésre került LED alapú világításnál ellentétben más technológiát képviselő fényforrásokkal a színhőmérséklet nem egy kötött paraméter így megadatik az a luxus, hogy többnyire minden típusból meleg és hideg fehér színt reprodukáló példány is létezik. Ezek tesztelésre is kerültek ám triviális, hogy paramétereikben olyannyira identikusak, hogy külön ismertetésük feleslegesnek bizonyult és túl hosszúra nyújtotta volna eme ismertetőt. Ezt igazolandó, a 17. ábrán látható különböző foszforréteggel takart LED chipekkel szerelt ugyanazon lámpatestek világítótere.
www.led.kte.hu
10
17. ábra
A színtől eltekintve a különbség pusztán a hideg fehér színű példányok nüánsznyival erősebb fényében mutatkozik meg, minden egyéb paraméterben megegyeznek. Azonos megvilágítási igények mellett így a színválasztás egyénre szabott és ízlés kérdése.
Tegyünk most egy olyan összehasonlítást ahol egymás mellett szerepeltetünk izzókat LED fényforrásokkal. A 18. ábrán látható a 40W-os izzó és a Big Bulb E27-700T-MW képe.
18. ábra
Látható, hogy az izzó jelentősen torzítja a színeket és több mint háromszoros teljesítményfelvétele ellenére is gyengébben világít. A LED kontrolláltabb, homogén fényt ad.
A 19. ábrán a 60W-os izzó és a Bulb E27-800N CW párost tekinthetjük meg fej-fej mellett. Látható, hogy a LED fényforrás világítási karakterisztikája inkább csepp alakú, több fényt juttat maga alá, mint az izzó, ami minden irányba egyformán szórja fényét. Itt csatolnék vissza a cikk elejére, ahol a gyártók lumenben adott referencia értéke került bírálásra. A két izzó ugyanis bár lumenben egy szinten van a LED 300lx értéke 3,7-szerese az izzóénak. A magasabb színhűség itt is a modernebb fényforrás sajátja, az izzó mindent sárgás színben láttat, ami akár az abrosz színén remekül tetten érhető. A hidegebb fehér fény élesebb, kontrasztosabb képet ad, gyengébben látó személyeknek így jobb látást biztosít.
www.led.kte.hu
11
19. ábra
III. GAZDASÁGI SZEMPONTOK
Tekintsük most át a LED fényforrás gazdasági pozícióját, vagyis mennyi idő alatt térül meg nekünk, ha hagyományos izzónkat lecseréljük.
Először egy olyan faktort fontos elemezni, amit sokszor teljesen figyelmen kívül hagynak. Ez nem más, mint az energia ár drágulása. Az elmúlt 10 év adatainak tükrében[3] átlagosan évi 2,57Ft/kWh, azaz 7,34%-al kell számolnunk. A dráguló gáz árak mellett és abból a tényből fakadóan, hogy Magyarországon a kombinált ciklusú gáz erőművek nagy számban képviseltetik magukat feltehetőleg a közeljövőben nagyobb drágulásoknak nézünk elébe, de ez csak feltevés, a kalkulációkat fent meghatározott értékekkel végezzük 47,85Ft/kWh kiinduló áron (ELMŰ hálózat).
Tegyük fel egy átlagos 20-35m2-es szobát világítunk be 4db 60W-os izzóval és ezt szeretnénk cserélni. Egy neves gyártó termékét alapul véve az izzók fényereje egyenként 750 lumen. Ezzel állítjuk versenybe a teletronik Bulb-800N-CW típust, ami 800 lumen leadására képes. A főbb paramétereket az alábbi táblázat taglalja:
típus fogyasztás élettartam fényáram ár
izzó
60W
2.000 óra
750 lumen
75 Ft
LED
10W
35.000 óra
800 lumen
10000 Ft
1. táblázat
Közel azonos fényáram mellett a LED fényforrás fogyasztás hatoda, élettartama 17,5-szerese, ára pedig 133 szorosa az izzóénak.
Mérjük most fel fogyasztásunkat. Átlagos családi körülmények között napi 6 órával számolva a hét minden napján jó közelítéssel átlagolhatjuk a hétvégi és hétköznapi szükségleteinket, ami éves szinten 2184 órát jelent. Nem maradt más hátra, mint a paramétereket az idővel felszorozni. A LED kezdeti 40.000Ft-os beruházási ára a fogyasztással minden órában kompenzálódik, de vajon milyen gyorsan? Feltesszük, hogy 2010 január elsején cseréltünk és minden fényforrás pontosan az élettartamának lejártakor megy tönkre, ami nekünk 500Ft-os csereköltséget ró fel.
Az alábbi táblázat összehasonlítja a két fényforrás teljes éves világítási költségét öt évre előre:
www.led.kte.hu
12
2011 2012 2013 2014 2015
izzó
27.681 Ft
56.903 Ft
88.100 Ft
121.415 Ft
157.004 Ft
LED
43.919 Ft
48.125 Ft
52.641 Ft
57.487 Ft
62.688 Ft
2. táblázat
A táblázatból látható, hogy az első évben a LED több mint 130-szoros bekerülési árával is csak másfélszeres összköltséget mutat kis fogyasztása miatt. A második évben már majdnem 9000Ft-al olcsóbban zár és ez azt jelenti, hogy már meg is térült a befektetésünk. Az ötödik évben már 2.5x annyi az izzó költsége, vagyis a megtakarításunk több mint 60%-ék és ez az érték folyamatosan nő. Téves tehát az a nézet miszerint a LED világítás nem térül meg magas ára miatt, példánkból jól látszik, hogy ebben az esetben 2 év már elegendő.
IV. KONKLÚZIÓ
Remélhetőleg, kísérletünkkel sikerült szemléltetni, hogy a LED alapú világítás technológiai szinten nem hogy elérte, de jóval meghaladja a hagyományos izzók képességeit. Ezekkel a modern világítótestekkel igenis el lehet érni, sőt túl is lehet szárnyalni az izzóval megegyező fényerőt, ráadásul célzott feladatokra, speciális igényekre minden tekintetben egyeduralkodó az, amit nyújtani tudnak. Ha a fogyasztó rendelkezik a beruházáshoz szükséges többlet-tőkével az akár rövid időn belül megtérül számára. 1:1 arányú csere esetén megfelelő típus választásával nem szenved csorbát lakásunk megvilágítása sőt, dizájn és hangulat terén is előrelépést érhetünk el jó minőségű LED fényforrásokkal.
A KT-Electronic álláspontja, hogy magas minőségű fényforrásokkal, egyedülálló szigorú műszaki és minőségi ellenőrzésekkel meghonosítsa az elektromos energiát jelenleg leghatékonyabban hasznosító világító-testeket. Sajnos a tapasztalatunk az, hogy a vásárlók szkeptikus álláspontja sokszor megalapozott, mert a piacon sok olyan (elismert márkákat is magába foglaló) résztvevő szerepelteti magát, akik valótlan katalógusadataikkal próbálnak olyan paramétereket fényforrásaiknak tulajdonítani vagy adott paraméterek elhallgatásával megtéveszteni, amik végül a vásárló otthonában csalódáshoz vezetnek. Ne várjunk csodát. Egy 2-4W-os fényforrás nem képes helyettesíteni egy 40-60W-os izzót. A csomagolásra írt irracionális élettartam szinte biztos, hogy nem igaz. A magas fényerő gyakran takar 6500-7000K színhőmérsékletű elviselhetetlen kékes fényt, az olcsó kialakítás pedig inhomogén világítást, gyenge tápegységet. Figyeljünk az itt érintett sarkalatos pontokra:
- Milyen a fényforrás hűtése
- Milyen színhőmérsékletű
- Mekkora a vetítési szöge
- Milyen a gyártó termékeihez adott technikai/műszaki adatközlése
- Lehet-e bekapcsolt állapotban is vizsgálni vásárlás előtt
V. HIVATKOZÁSOK
[1] Tanabe, Fujita, Yoshihara, Sakamoto and Yamamoto, – YAG glass-ceramic phosphor for
white LED (II): luminescence characteristics Proc. of SPIE vol. 5941: 594112-1.
[2] Schanda János – Világosság és fénysűrűség ajánlások a mezopos fénysűrűség értékelésére
Virtuális Környezet és Fénytani Laboratórium Pannon Egyetem, Veszprém
[3] Magyar Energia Hivatal (http://www.eh.gov.hu)















forrás:http://www.led.kte.hu/pages/cikk/kte_led_vs_izzo.pdf

Fénytan

A FÉNY - ALAPFOGALMAK

A fény az emberi szem számára érzékelhető elektromágneses sugárzás. amely a szemben fényérzetet kelt, és ez által látható. Alapmeghatározásai:

-    elektromágneses hullám

-    frekvenciája meghatározható

-    energia (energia által keletkezik és megszűnésekor energiává alakul)

A sugárzást csoportosíthatjuk a frekvencia (hullámhossz) és a láthatóság alapján.

A frekvencia alapján a következő sugárzásokat különböztetjük meg:

- Monokromatikus sugárzás, amelyet egyetlenegy frekvencia jellemez, vagy amelynek olyan kicsi a frekvencia-, ill. a hullámhossz-tartománya (sávja), hogy egyetlenegy frekvenciával jellemezhető.

- Összetett sugárzás az, ha a sugárzás egyidejűleg több hullámhosszon történik.

A láthatóság alapján a következő sugárzásokat különböztetjük meg:

Láthatatlan sugárzás az olyan elektromágneses sugárzás, amely közvetlenül nem képes látásérzetet kelteni, ilyen sugárzás

- az infravörös sugárzás, amely 1mm-nél kisebb hullámhosszúságú monokromatikus sugarakból tevődik össze (a látható sugárzásénál nagyobb a hullámhossza);

- az ultraibolya sugárzás, amelynek hullámhossza kb. 1 -  400 nm (a látható sugárzásénál kisebb a hullámhossza).

Látható sugárzás az olyan elektromágneses sugárzás, amely közvetlenül képes látásérzetet kelteni.

Csak azon elektromágneses sugárzások keltenek a szemben fényérzetet, melyek hullámhossza a 380 nm és 780 nm közé esik. A tartomány frekvenciahatárai: 750 ezer GHz – 375 ezer GHz.

Általánosságban azt mondhatjuk, hogy a látható fény szemünk számára az infravörös tartománytól az ultravioláig tart.

A fény a látható sugárzás érzékelés szerinti megfelelője. A szem által érzékelt, feldolgozott, vagy a szem szerint súlyozott elektromágneses hullámzás.

(A sugárzott energia elemi részecskéje (kvantuma) a foton, amely a h Plank-állandó és az elektromágneses sugárzás f frekvenciájának szorzata.)

Sugárzások csoportosítása

A különböző hullámhosszúságú látható sugarakra szemünk érzékenysége más és más. Tehát nemcsak attól függően érzékeli a fényforrás által kibocsátott fénysűrűséget, mekkora kisugárzott teljesítménye, hanem attól függően is, hogy milyen a színösszetétele (hullámhossza). A látható tartományba eső, különböző hullmhosszúságú fény a szemünkbe jutva látáskor különböző színérzetet kelt. Az egyes színekhez az alábbi hullámhossztartományok tartoznak:

hullámhossztartományok

A fehér fényben a látható tartományba eső valamennyi hullámhosszúságú fény megtalálható. Azonos fizikai sugárteljesítmény mellett az 550nm hullámhosszú (zöld) fényt sokkal világosabbnak érzékelünk, mint a 400 nm (kék) vagy 700 nm (piros) hullámhosszat.

A szem spektrális érzékenysége

A fotometria szűkebb értelemben a 400 nm.-.700 nm hullámhossz spektrumba eső, a szemmel látható vizuális fénynek a fényérzeten alapuló fénytechnikai hatását, mérési módszerét, alapfogalmait tárgyalja.

Fénytani alapfogalmak

Térszög:

A térszög, a síkszög térbeli megfelelője. A térszög nagyságát egy tetszőlegesen megválasztott gömb tetszőlegesen kijelölt felületrészének és a gömbsugár négyzetének a hányadosa adja. A térszög azt méri, hogy az adott pontból nézve milyen nagynak tűnik egy objektum. A fényforrást pontszerűnek elképzelve a sugárzás térbeli irányultságát a térszöggel lehet jellemezni.

Jelölése:	Ω (Omega)
Mértékegysége:	szteradián
Jele:	sr

 

 Az r sugarú gömb felülete: 4r²π, így a teljes gömbi tér: 4r²π/r²= 4π sr.

1 szteradián = 1 m sugarú gömb 1m² felülete által kijelölt térrész térszöge.

 Fényáram (fényteljesítmény)

A fényáram a fényforrásból időegység alatt kisugárzott összes látható fény energiája – ez a fényforrások legfontosabb világítástechnikai jellemzője. Másként megfogalmazva a fényáram a sugárzott fizikai teljesítmény és a láthatósági tényező szorzatának az egész színképtartományban összegzett értéke.

Az emberi szem spektrális (a fény hullámhosszától függő) érzékenysége miatt a fényteljesítmény mértékegységét nem watt-ban, hanem lumenben fejezik ki.

A pontszerű fényforrás minden irányban sugárzott fényáramának mennyisége az összfényáram (Total Luminous Flux).

Jelölése:	Φ (Phi)
Mértékegysége:	Lumen
Jele:	lm

 

Minden egyéb világítástechnikai mértéket a fényáramhoz viszonyítanak. Ennek ellenére a fényáram nem fotometriai alapegység, hanem a fényerősségből származtatott egység, amelyet így határoztak meg az SI nemzetközi mértékrendszerben:

1 lumen fényáramot létesít az 1 kandela fényerősségű, minden irányban egyenletesen sugárzó pontszerű fényforrás az 1 méter sugarú gömb 1m2 felületén.

1 lumen mennyiségű fényáram a minden irányban 1 candela (cd) fényerősséggel egyenletesen sugárzó pontszerű fényforrás 1 szteradián térszögbe kibocsátott teljesítménye.

1 lumen = 1 cd · sr


Így a teljes 4π térszögben minden irányban 1 cd fényerősségű fényforrás fényárama = 4π lm, vagyis 12,56 lumen.

 Eszerint az I = 1 cd erősségű pontszerű fényforrás az 1 m sugarú gömb 4π m2 felületen át a térbe
Φ = 4π lm fényáramot sugároz, vagyis Φ = 4πI.
A fényáram és a fényerősség között a következő összefüggés áll fenn
Φ = IΩ.

A szem maximális érzékenységének megfelelő 550 nm hullámhosszúságú fénysugárzás 1 watt teljesítmény esetén 680 lumen fényáramot létesít.

Néhány fényforrás fényárama:

Fényforrás	A fényforrás névleges fényárama (lm)
Izzólámpa 230 V, 60 W	710
Izzólámpa 230 V, 100 W	1400
Izzólámpa 230 V, 1000 W	20000
Halogén izzólámpa 12 V, 100W	2350
Fénycső 18W, F33	1150
Nátriumlámpa LU250/T/40	27500

Fényerősség

A fényforrás a tér minden irányába sugározza ki fényáramát. Az adott irányú térszögbe kisugárzott fényáramnak és a térszögnek a hányadosa, azaz a fényáramnak a térszög szerinti sűrűsége a fényerősség.

A fényerősség a fénymérés alapegysége (SI-ben).

Jelölése:	I
Mértékegysége:	Candela (lm/sr)
Jele:	cd
Meghatározó egyenlete:	I = Φ / Ω

Évtizedeken keresztül a gyertya fényéhez viszonyították a fényforrások fényességét. Az etalonként használt gyertyafény egy bizonyos meghatározott méretű és zsiradék-összetételű gyertya fényét jelentette. Természetesen a pontos előírások ellenére sem volt könnyű tökéletesen azonos fényerejű gyertyákat előállítani. A fényerősség mértékegysége is a gyertya latin nevéből, a candelából származik. A XX. század második felében már a fényerősség egzaktabb definícióját is megfogalmazták.

A szakirodalomban a mai napig kétféle hivatalos definícióval találkozunk, ami abból adódik, hogy az Általános Súly- és Mértékügyi Konferencia (GPCM) először 1967-ben, majd 1979-ben is definiálta a fényerősséget:

GPCM 1967 SI meghatározás:

A kandela a feketetest sugárzó 1/600000 m² felületének fényerőssége a felületre merőleges irányban, a platina dermedési hőmérsékletén (2042 K), 101 325 Newton / m² nyomás alatt. (A megadott nyomásérték megfelel a normál légköri nyomásnak, a 60 cd/cm² terület meghatározás célja pedig, hogy a kandela fényerőssége ne térjen el a régi kandela mennyiségtől.)

CGPM 1979 SI meghatározás:

A kandela azon 540×1012 hertz frekvenciájú (~555 nm) monokromatikus sugárzást kibocsátó fényforrás fényerőssége adott irányban, amelynek sugárerőssége ebben az irányban 1/683 watt / szteradián.

Megvilágítás

A megvilágítás a felületre beeső fényáramnak és a felületnek a hányadosa, azaz a fényáramnak a felületen eloszló sűrűsége.

A megvilágítási erősség a felületet érő fény mértéke. Megadja, hogy egy adott felület mennyire van kivilágítva, vagyis mekkora fényáram jut 1m² felületegységre lumenben. A gyakorlati felhasználás szempontjából talán ez a legfontosabb világítástechnikai fogalom.

Jelölése:	E
Mértékegysége:	Lux (lumen/m²)
Jele:	lx
Meghatározó egyenlete:	E = Φ / A (ahol A a felületet jelöli)

1 m sugarú gömb közepén lévő pontszerű fényforrás, amely 1 candela fényerősséggel sugároz, 1 lumen fényáramot kelt 1 sr térszögbe, 1 lux megvilágítási erősségű a gömb 1m²-es felületén.

 A megvilágítás erőssége a fényerősséggel egyenesen, a fényforrástól való távolság négyzetével fordítottan arányos. Ez utóbbi érthető, hiszen ugyanakkora térszöghöz kétszer akkora távolságban négyszer akkora felület tartozik. Vagyis a megvilágítás a negyedére csökken.

Jellemző környezeti megvilágítási értékek:

Fényforrás	A megvilágítás (lx)
A szem érzékenységi küszöbe	0,0000001
Felhős éjszakai égbolt	0,00005
Csillagos éjszaka	0,0001
Negyed hold	0,02
Telihold	0,05-0,2
Szürkület	4-10
Utcai világítás	1-10
Gyertyafény	10-15
A szem korrekt színlátása	50
Napkelte, napnyugta	500
Áruházak eladótere	500-800
Otthoni és irodai megvilágítás	100-1000
Napfény erősen felhős időben	20000
Napfény enyhén felhős időben	70000
Felhőtlen napsütés	100000-1000000

 Fénysűrűség

A fénysűrűség a világító felület vizsgált irányú vetülete felületegységének fényerőssége. Fogalmazhatunk úgy is, hogy a fénysűrűség a megvilágított felületnek a szem által világosságként érzékelt látszólagos fényessége.

Jelölése:	L
Mértékegysége:	candela / m²
Jele:	cd / m²

Színhőmérséklet

A színhőmérséklet a látható fény egy jellegzetessége. Egy fényforrás színhőmérsékletét az általa okozott színérzet és egy hipotetikus feketetest-sugárzó által létrehozott színérzet alapján határozzák meg. Izzólámpák esetében, lévén, hogy a fény izzásból származik, a színhőmérséklet jól egybe esik az izzószál hőmérsékletével. A nem hőmérsékleti sugárzás elvén működő fényforrások, mint például a fénycsövek esetében közvetlen fizikai jelentése nincsen. Ezért ilyenkor inkább „korrelált színhőmérsékletről” beszélünk. Elterjedt jelölése: CCT (Correlated Color Temperature)

A különböző színhőmérsékletek befolyásolják az ember hőérzetét és koncentrálóképességét. Tradicionális okokból a színhőmérséklet fordított hőmérsékleti asszociációkat okoz. A kékebb árnyalatok, bár magasabb színhőmérsékletűek, alacsonyabb hőmérséklet érzetét keltik. Hasonlóképp a vörösebb árnyalatok melegebbnek tűnnek. Ennek oka, hogy vörössel az izzást, és tüzet hozzák összefüggésbe, míg a kékkel inkább a jeget, vagy a vizet.

Ezért hideg munkahelyeknél az alacsonyabb színhőmérsékletű (melegfehér), míg meleg munkahelyeken inkább a magasabb színhőmérsékletű (hidegfehér) árnyalatokat alkalmazzák. További hatása, hogy a melegebb árnyalatok pihentetőbben hatnak, míg munkahelyeken a hidegebb fehér árnyalatokat használják, ugyanis segítik a koncentrációt.

A fehér fény mint tudjuk, különböző színű fények keveréke. A különféle fényforrások fényei nem azonos arányban tartalmazzák a fehér fény összetevőit, tehát színük is különbözik egymástól. Az emberi szem bizonyos határok között alkalmazkodik az adott fény színéhez, így a kisebb mértékű eltéréseket mi nem érzékeljük. A fényforrások valós színe az adott fényforrás által kisugárzott energia hullámhossz szerinti eloszlásával írható le. Ez a jelleggörbe megmutatja, hogy az adott fényforrás mennyi energiát sugároz ki a különböző színű komponensekből. Az ábrán néhány fényforrás jelleggörbéje látható. A kisugárzott energia nagyságát a görbe alatti terület adja meg.

A látható tartományban kisugárzott energia hullámhossz szerinti eloszlására jellemző szám a színhőmérséklet. Egysége: Kelvin, K (A színhőmérséklet jele 1972 előtt kelvin (K) volt. A színhőmérsékletet régebben miredben adták meg, mired = 1 000 000 / K.

Egy ideális termikus fényforrás által kisugárzott fény színhőmérséklete megegyezik annak kelvinben kifejezett hőmérsékletével. A nem ideális termikus sugárzók (például izzószál) és a nem termikus sugárzók (például fénycső) színhőmérséklete megegyezik annak az ideális termikus sugárzónak hőmérsékletével, amellyel azonos színű fényt sugároz ki. Az izzólámpák színhőmérséklete csak kevéssé tér el az izzószál hőmérsékletétől. A termikus sugárzók közös tulajdonsága, hogy az általuk kisugárzott energia hullámhossz szerinti eloszlását leíró jelleggörbéjük folytonos. Ilyen folytonos jelleggörbék az ábra a., b. és c. görbéi.

A színhőmérséklet emelkedésével a fény vörös összetevői csökkennek, míg kék összetevői növekedek, tehát minél magasabb a fény színhőmérséklete, annál "kékebb", és minél alacsonyabb a fény színhőmérséklete annál "vörösebb" lesz a színe. Az ábra c. görbéjén egy magas színhőmérsékletű fényforrás (10000 K), míg b. görbéjén egy alacsony színhőmérsékletű fényforrás (2800 K) hullámhossz szerinti energiaeloszlása látható. Az a. görbe közepes színhőmérsékletet jelöl. (5600 K)

A lumineszcens sugárzók (például fénycső, kompakt fénycső, Na lámpa, Hg-gőz lámpa, stb.) sávos színképpel sugároznak. Az egyes sávok élesen elkülönülnek egymástól, valamint az átlagos energiaszintből magasan kiemelkednek, tehát az ilyen fényforrások fénye jellegzetesen elszínezi a fotónyersanyagot, így nem (nagyon) alkakmasak fotográfiai használatra. Ilyen fényforrásra mutat példát az ábrán d.-vel jelölt színkép. A színhőmérséklet fogalmát a lumineszcens fényforrásokra is kiterjesztették, de természetesen nem fotográfiai értelemben.

A napfény színhőmérséklete évszaktól, napszaktól függően folyamatosan változik. Derült időben, átlagos napsütés esetén ez kb. 5600 K. Hajnalban vagy naplementekor a színhőmérséklet 2500 K-re is csökkenhet, viszont borult, párás, ködös időben 6-10000 K-re is növekedhet. Nyílt tengeren, ill. magas hegyekben a színhőmérséklet 10-20000 K-t is elérheti.

Néhány színhőmérsékleti adat:

• Gyertya: 1900 K
• Háztartási izzólámpa: 2800 K
• Fotoizzó: 3200 K
• Reggeli, délutáni alacsony napállás: 4800 K
• Átlagos napfény, vaku: 5600 K
• Napos idő, árnyékban: 6000 K
• Nappal, kissé felhős égbolt: 8000 K
• Borult, ködös idő: 10000 K

 források:

http://oktel.hu/szolgaltatas/kamerarendszer/a-kepalkotas-alapjai/fenytan-es-szinelmelet/

http://www.sasovits.hu/cnc/irodalom/Fenytan.pdf

http://hu.wikipedia.org/