El color de la luz

Powerled, panorámica

El color de la luz

“Para gustos, los colores…” (Y los animales y plantas no son una excepción)

 

Vamos a empezar por una muestra bien contrastada. Ni todos los acuarios son iguales, ni necesitan de un mismo espectro de luz. A la vista están las diferencias en cuanto a luz. Pero esto no siempre es tan evidente pues hay zonas del espectro que se escapan a nuestra vista y tienen gran importancia.

Espectro luz acuario

Izq.: Amazónico plantado (P. Merino. CCBYSA3.0) Der.: Malawi de mbunas (Lee Nachtigal. CCBYSA2.0)

 

Esta es la otra parte “terrible” del tema (Y lamentándolo mucho, no seré yo quien se atreva a “postular” conclusiones finales al respecto). Tan solo insinuaremos un simple procedimiento tradicional (El de toda la vida) con el que nos acercaremos en lo posible al espectro de la luz que exija nuestro proyecto, pues no requerimos del mismo espectro en un acuario de arrecife, un marino con peces, un Malawi tapizado de alga filamentosa, un Tanganica “árido” o un plantado exigente en agua dulce tropical y siempre y cuando no dispongamos de información veraz y contrastada sobre la combinación adecuada a cada caso.

Las conclusiones ya las sacará cada uno y eso sí, en el tema consecutivo a este pondremos un claro ejemplo que funciona correctamente (Contrastado) con plantas y sin algas…

ºK vs nm

 

Vamos a aportar aquí tan solo las herramientas básicas para ponernos “manos a la obra” a la hora de diseñar un proyecto.

Decíamos que la temperatura de color (ºK) tan solo es el espectro dominante (“Tonalidad de la luz”).

Decíamos de la longitud de onda que es el extremo dominante de una curva que define el espectro y se expresa en nanómetros (nm).

Generalmente en frecuencias medias y en las bajas (Azules) se recurre a los ºK pues el espectro de la onda suele ser más amplio y en las medias-altas (Rojos) a nm.

Los componentes (Power LED) se identifican tanto en ºK como en nm de modo indistinto. Cuántos nm son 6.500ºK? Como no requerimos de precisión científica, redondeamos y decimos: nm= 3.000.000/ºK

Con este burdo y poco riguroso método (Probablemente ofensivo para cualquier físico…), ya nos acercaremos lo suficiente para saber que 6.500ºK nos centra aproximadamente en el “punto medio” de 461nm. Ahora ya disponemos de dos líneas o enfoques para escoger nuestros chips respecto a cualquier gráfica de espectro. Esta es casi toda la matemática necesaria!

 

Acabadas las “mates”, volvemos a los esquemas:

Gro-luxLas clorofilas absorben longitudes de onda comprendidas entre 400 y 700nm. (Los dispositivos de 6400ºK, tienen un balance adecuado). Conforme aumente la columna de agua deberemos aumentar la temperatura de color. Aquí nos centraremos en unos 50Cm de columna máxima asumiendo leves pérdidas en los rojos y a favor de los azules.

Cual es el espectro ideal para las plantas acuáticas? Je, para dar respuesta a esta pregunta hay que estudiar mucho… Qué tal si la cambiamos por qué espectro conocido se ha demostrado eficaz con las plantas acuáticas? Como simple ejemplo, podemos recurrir a uno que lleva unos treinta años con nosotros y apenas ha variado, el Gro-Lux. Se puede mejorar? Desde luego, pero no seré yo…

Le daremos importancia tanto a los “picos” como a la suavizada curva media inferior. Hasta dónde deben llegar los “picos”? Se contrastan con el espectro de la luz solar pues en algunos casos no son más que redundancias (Excedentes sobredimensionados) por exigencias del diseño del dispositivo, para aproximarnos en lo posible al espectro y partiendo de los chipLED más comunes y baratos .

 

Espectros CREEAhora se trataría de, respecto a la gráfica, dividir en zonas la curva del Gro respecto a las curvas de nuestros LED disponibles en el mercado. Con ello tan solo seleccionaremos el tipo de LEDs a escoger para nuestro proyecto.

Dado que los blancos en sus tres gamas son de amplio espectro, os añado un gráfico propiedad de CREE (Por ejemplo…) en el que ya observamos la gran gama que abarcan respecto al espectro deseado.

 

 

Grolux con CREE

© Zootecnia doméstica. Der. Res.

Podemos apreciar que la franja de los 665nm nos queda proporcionalmente un poco corta incluso con blanco cálido. Observando la curva de los LED rojos y la del “Far red” (Rojo lejano) sería interesante potenciarlos con ellos.

El pico central (545nm) queda cubierto por el blanco neutro. El de los 430nm nos lo proporciona tanto el blanco neutro como el frío.

Ya solo nos queda el pico de los 410nm que por su longitud de onda ha de ser actínico y “casualmente” existe. Debo decir que según muchos autores es preferible una pequeña dosis de “Blue moon” (Luz de luna) que nos complemente los 390-450nm que ya nos ofrecen los blancos.

 

Y personalmente, me arriesgaría además a intercalar algún verde 510-515nm pues las curvas de los blancos decaen en esta zona. En el gráfico intento representar cual es el lugar de cada componente mediante referencias de color y respecto al espectro Gro.

 

 

Composición CREE para GRO

© Zootecnia doméstica. Der. Res.

Ahora bien, mediante una simple comparación hemos pretendido emular un espectro mediante una serie de componentes pero, en qué proporción deberán constar cada uno de ellos?. Está claro que los que no damos para más debemos seguir con la comparativa, en este caso porcentual y sin garantías hasta probarlo pero nos acercaremos bastante. El amplio rango 440-1035nm ha quedado prácticamente cubierto por los blancos. Cuántos blancos de cada? Por cuestiones de luminosidad priorizamos el cálido pues ya hemos suplementado la zona fría y andamos un poco justos de rojos. Por cada blanco frío, dos blanco cálido. Puesto que nos ocupan el 80% del espectro, reduciendo serían unos 10 B. cálido más 5 B. frío complementados por 2 rojo, 1 “Far red”, 1 verde y 1 “Blue moon”.

Considerando que los blancos a máximo rendimiento ofrecen 230 lúmenes y los demás bastante menos, con un módulo como este sumaríamos aproximadamente 3450 lúmenes (Algo más, no hemos contado las de color), suficientes para 40x50x50Cm de tanque (100 litros) y consumiendo 60W. Se empieza a considerar seriamente que la eficacia de la luz LED con estos sistemas duplica a la del halogenuro (HQI) en igualdad de lúmenes.

 

IMPORTANTE: Este proceso no es más que una aplicación del sistema “de toda la vida” usado para combinar fluorescentes, etc… con la idea de intentar acercarnos a las necesidades de todo tipo de montajes pues también valdría para un Malawi sustituyendo los tradicionales fluorescentes actínicos por PowerLED azules y actínicos, etc… En ese caso tomaríamos como referencia la suma de espectros de dos modelos combinados de fluorescente que hayan sido efectivos (6.500ºK + “Aquastar”, por ejemplo).

Existen estudios detallados acerca de como combinar los PowerLED, algunos contradictorios, pero siempre será una apuesta segura ceñirnos a un caso probado.

Más adelante publicaremos (Espero) algunas combinaciones efectivas y testadas pero mientras tanto os dejo un enlace que me ha parecido interesante (Uno de muchos. Ni confirmamos ni desmentimos, no sabríamos…).

 

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