Rezultatai 1 iki 12 iš 12

Gija: Magiškoji spalvų inžinerija: beieškant optimalaus apšvietimo

  1. #1

    Magiškoji spalvų inžinerija: beieškant optimalaus apšvietimo

    Pasaulį mes regime spalvotą. Spalvos mums padeda orientuotis aplinkoje, o spalvinio suvokimo deficitas gali trukdyti atlikti paprastus darbus. Spalvos pojūčio atsiradimas – sudėtingas psichofiziologinis procesas, kuris prasideda šviesai sužadinus regos organus.

    Apšviestus paviršius matome vienos ar kitos spalvos, jeigu jie atspindi tam tikras spektro dalis. Vadinasi, spalva – paviršių savybė, nors ne mažiau svarbios yra ir šviesos šaltinio ypatybės. Tuo neretai įsitikiname nusipirkę drabužį, kuris išneštas į dienos šviesą atrodo visiškai kitaip, negu matėme parduotuvės vitrinoje.

    XXI amžiaus mokslininkai ieško... šviesos?

    Kokio apšvietimo mums reikia? Visų pirma – kuo ryškesnio (šviesos niekada nebūna per daug) ir, savaime suprantama, energiškai našaus. Nepakeičiamas šviesos šaltinis yra natūrali dienos (saulės) šviesa, su kuria lyginame visus kitus dirbtinius apšvietimo šaltinius. Iš pastarųjų labiausiai paplitusios iki šiol buvo kaitinamosios lempos, pasižyminčios glodžiu spinduliuotės spektru, tačiau labai neefektyvios. Didžioji kaitinamosios lempos sunaudotos elektros energijos dalis yra verčiama akimi nematomais infraraudonaisiais spinduliais.

    Vienas iš XXI amžiaus pažangos padarinių yra efektyvių puslaidininkinių šviestukų (šviesos diodų) panaudojimas bendrajam apšvietimui. Šiuolaikinės šviestukų gamybos technologijos leidžia sukurti šviestukus, skleidžiančius šviesą bet kurioje (paprastai siauroje) regimojo spektro srityje, o jų šviesinis našumas jau dabar viršija įprastųjų kaitinamųjų lempų daugiau negu 10 kartų. Panaudoję kelis tokius šviestukus, pavyzdžiui, raudoną, mėlyną ir žalią, viename įrenginyje galime sukelti baltos spalvos įspūdį. Apskaičiuoti, kokiomis proporcijomis reikia „sumaišyti“ įvairiaspalves komponentes, kad būtų išgauta balta šviesa, – gana paprastas uždavinys. Daug sudėtingesnis yra klausimas, ar gautasis šaltinis bus kokybiškas spalviniu požiūriu, palyginti su natūraliuoju. Kaip pagamintį optimalų šaltinį, veiksmingiausią ir kokybiškiausią? Ir ar išvis įmanoma įvertinti šaltinio spalvinę kokybę, jeigu tai subjektyvi jutiminė kategorija?

    Šiuos teorinius ir praktinius klausimus nuo 2001 metų nagrinėja Vilniaus universiteto Taikomųjų mokslų instituto ir Matematikos ir informatikos fakulteto mokslininkų grupė, vadovaujama prof. A. Žukausko, bendradarbiaudama su Rensselaerio politechnikos instituto (JAV) šviesos tyrėjais. Vykdomas tyrimas – kompleksinis ir tapdalykinis. Per dešimtmetį paskelbta aibė publikacijų solidžiuose moksliniuose žurnaluose, pateiktos inovatyvių rezultatų patentinės paraiškos.

    Ką atskleidė tyrimai?

    Grįžkime prie šviesos šaltinių spalvinės kokybės. Vienas iš esminių kokybės rodiklių remiasi spalvine atgava, t. y. šaltinio gebėjimu tinkamai atkurti apšviestų objektų spalvas. Spalvinė atgava gali būti apibrėžiama skaitiškai vadinamuoju bendruoju spalvinės atgavos (toliau BSA) rodikliu, kurį pasiūlė Tarptautinė šviesos standartų organizacija CIE. Nustatant BSA rodiklį, įskaitomi aštuonių (arba 14) bandinių, apšviestų etaloniniu ir tiriamuoju šviesos šaltiniais, spalviniai poslinkiai. Etaloninio šaltinio, nesukeliančio spalvinių iškraipymų, spalvinės atgavos rodiklis lygus 100. Vertinamojo šviesos šaltinio rodiklio reikšmė, mažesnė negu 50, indikuoja stiprius apšviestų objektų spalvinius iškraipymus.

    Tyrimų pradžioje Vilniaus universiteto mokslininkai, išsprendę sudėtingą daugiaspalvio šaltinio optimizavimo uždavinį, nustatė šviesinio veiksmingumo ir BSA kriterijų balanso sritį (Pareto ribą), kuri gali tarnauti efektyvių ir kokybiškų kietakūnių šviesos šaltinių kūrimo gairėmis.

    Kaip žinome, nuo idėjų iki jų įgyvendinimo gali praeiti ilgas laikotarpas (prisiminkime Jules‘io Verne‘o fantastinių romanų įžvalgas). Mūsų tyrimų istorija kita. Taikomųjų mokslų instituto inžinieriai, ilgai nelaukę, nugalėję įvairius technologinius iššūkius, sukūrė elektroninį keturspalvių šviestukų šviesos šaltinio prototipą, kuris buvo panaudotas psichologiniams eksperimentams atlikti. Rezultatas – netikėtas. Pasirodė, kad šiuo šaltiniu apšviestos scenos spalvinio suvokimo anomalijos nevisiškai dera su šaltinio spinduliuotės banginio pasiskirstymo ypatumais. Taigi kilo naujas klausimas: ar minėtasis BSA rodiklis yra adekvati šaltinio spalvinės kokybės charakteristika? Ar iš tiesų pakanka tik aštuonių spalvinių bandinių nusakyti apšvietimo kokybę?

    Mokslinėje spaudoje ir anksčiau buvo pasirodę svarstymų, kad kietakūnio apšvietimo spektras, kurį sudaro gana siauros spektrinės linijos, turi būti vertinamas kitaip negu remiantis BSA rodikliu (tą vėliau pripažino ir CIE komitetas). Tikėtina, kad, be spalvinės atgavos tikslumo, gali būti ir daugiau veiksnių, kurie daro įtaką šaltinio priimtinumui apšvietimui.

    VU mokslininkai pasiūlė remtis klasikiniais modeliais, o ne išvestinėmis analitinėmis ir dažnai netiksliomis spalvinių transformacijų formulėmis. Pirmoji idėja – naudoti didelį skaičių, daugiau negu tūkstantį, spalvinių bandinių, užpildančių Munsello spalvų paletę. Antroji – atsižvelgti tik į tuos spalvinius iškraipymus, kuriuos galėtų pajusti „vidutinis stebėtojas“. (Žmogaus regos spalvinę skirtį dar 1942 metais nustatė amerikiečių mokslininkas Davidas MacAdamas, genialiu spalviniu eksperimentu atskleidęs, kad skirties kontūro forma spalvų erdvėje yra elipsės pavidalo, ir apskaičiavęs 25 elipsių dydžius.) Taigi spalvinio tikslumo kriterijų galėtume apibrėžti kaip spalvinių bandinių, kuriuos vidutinis stebėtojas matys neiškraipytus, palyginti su etaloniniu apšvietimu, procentinę dalį.
    Click image for larger version. 

Name:	2-1-10.jpg 
Views:	22 
Size:	64.9 KB 
ID:	328
    Kompiuterinis modeliavimas, naudojant statistiškai apibrėžtą spalvinio tikslumo kriterijų, atskleidė reikšmingą faktą, kad šviesos šaltinis, sudarytas iš penkių spalvų šviestukų sistemos su tinkamai parinktais šviestukų smailių bangos ilgiais, galėtų su dideliu tikslumu atgaminti visas Munsello paletės spalvas. Keturiais šviestukais įmanoma pasiekti, kad būtų iškraipoma ne daugiau kaip 10 proc. paletės spalvinių pavyzdžių. (Pagal BSA rodiklį, lygų 98, toks šaltinis jau turėtų būti laikomas idealiu!) Kitas labai svarbus rezultatas: aukšto spalvinio tikslumo šviesos šaltiniai privalo turėti tolimosios spektro srities raudonos spalvos komponentę. Ši išvada labai sudomino fosforų, naudojamų gretutinėje kietakūnio apšvietimo technologijoje – ultravioletinės spinduliuotės konversijos į regimąją šviesą, gamintojus.

    Nuo ko priklauso šviesos šaltinio spalvinė kokybė?

    Kitas neišspręstas klausimas, kuriam pastaruoju metu skiriama daug dėmesio – ar pakanka tik vieno rodiklio, apibrėžiančio šviesos šaltinio spalvinę kokybę? Kitaip tariant, ar spalvinis tikslumas yra svarbiausias šviesos kokybinis kriterijus? Įvairiuose šaltiniuose paskelbti psichologinių eksperimentų rezultatai atskleidė, kad apšvietimo „vartotojai“ teikia pirmenybę apšvietimo šaltiniams, kurie nebūtinai tiksliai atkuria spalvas, tačiau padidina apšviestų objektų spalvinį kontrastą, paprastai tariant, pagražina aplinką, suteikdami objektams sodresnes spalvas.

    Vilniaus universiteto tyrėjai išplėtojo idėją, palankiai sutiktą mokslo bendruomenėje, kad trūkstamą papildomą šviesos šaltinio kokybinę charakteristiką, spalvinio sodrinimo faktorių, galima skaitiškai apibrėžti kaip dalį minėtos spalvinės paletės bandinių, kurių spalvos atgaminamos sodriau, negu apšvietus etaloniniu šaltiniu. Kompiuterinis eksperimentas leido nustatyti sodrinančiųjų šviesos šaltinių ypatumus. Buvo atskleista, kad, naudojant šviesos šaltinį su trimis siauro spektro spalvinėmis komponentėmis, kurių viena yra raudonojoje spektrinėje srityje, o kitos dvi žaliojoje ir mėlynojoje, net 80 proc. spalvinių bandinių gali būti sodrinami. O spalvinė komponentė geltonojoje srityje sukelia atvirkštinį efektą, t. y. blukina spalvas. Sodrinantieji šaltiniai gali būti plačiai taikomi įvairiose gyvenimo srityse, kuriose reikalingas specifinis vizualus įspūdis – eksponuojant meno kūrinius, vitrinoje patraukliai apšviečiant gaminius, operacinėje vizualiai išskiriant audinius ir pan.

    Ateityje šviesos šaltinį valdys kompiuteris

    Naudodami šviestukus galime sukonstruoti labai našų, tačiau iškraipantį spalvas apšvietimo šaltinį; šaltinį, kuris gana tiksliai atkuria spalvas, tačiau mažiau našų; šaltinį, kuris pagražina aplinką; šaltinį, kuris sumažina spalvinį kontrastą, ir t. t. O jeigu norime turėti visus juos vienoje vietoje? Šiuo metu vykdomame moksliniame projekte siekiama įgyvendinti inovatyvią mokslinę idėją – sukurti kompiuteriu valdomos spalvinės kokybės šviesos šaltinių technologiją.

    Toks šaltinis leistų pagal vartotojo poreikius pereiti iš vieno apšvietimo režimo į kitą, pavyzdžiui, iš maksimalaus spalvinio tikslumo į didžiausio spalvų sodrinimo režimą. Kaip numatyta, įrenginys susidės iš keturių skirtingų spalvų šviestukų grupių, parinktų taip, kad tarp jų atsirastų dvi trispalvės sistemos, „maišančios“ skirtingų kokybinių savybių baltą šviesą. Tada, keisdami šių sistemų santykinį įnašą suminiame apšvietime, pasieksime glodų perėjimą tarp abiejų spalvinės kokybės režimų. Teoriškai tarsi viskas aišku, tačiau praktikoje teks įveikti įvairių kliūčių. Dar nėra žinoma, kaip tokį šaltinį įvertins vartotojai, ar teoriniai skaičiavimų įverčiai tiksliai atitiks vartotojų pirmenybines nuostatas.

    Taigi iššūkiai dar nesibaigia, tačiau universiteto šviesos technologijų tyrėjai pasirengę juos įveikti.

    Doc. dr. Rimantas Vaicekauskas, VU Matematikos ir informatikos fakultetas
    Prof. Artūras Žukauskas, VU Taikomųjų mokslų institutas.


    Click image for larger version. 

Name:	2-1-Logo_Spectrum_Herb.jpg 
Views:	15 
Size:	6.0 KB 
ID:	327
    www.vu.lt/lt/naujienos/spectrum/

  2. #2
    Narys
    Įstojimo data
    2011 07 05
    Vietovė
    Vilnius
    Įrašai
    119
    Bemiegėmis naktimis labai norėčiau paganyti akis po akvariumą. Ar galima įsirengti tokį naktinį apšvietimą, kuris nekenktų, leistų pailsėti augalams ir tuo pačiu galėčiau laisvai grožėtis juo naktį?
    Ar brangus tokio naktinio akvariumo apšvietimo įrengimas? Kokį patartumėte? Į ką reikėtų atsižvelgti?
    Ačiū

  3. #3
    Banas
    Įstojimo data
    2011 07 06
    Vietovė
    Alytus
    Įrašai
    68
    siaip zmones ledus deda su jais nesunku isgauti minimalu apsvietima

  4. #4
    Narys
    Įstojimo data
    2011 07 05
    Vietovė
    Vilnius
    Įrašai
    119
    kokio šviesos sprektro? Kiek vatų?

  5. #5
    Apribotas rašymas
    Įstojimo data
    2011 02 16
    Įrašai
    569
    Citata Autorius Nykstukas Žiūrėti skelbimus
    kokio šviesos sprektro? Kiek vatų?
    O kokius tik patinka,pagal kišenę ,poreikius,fantaziją .
    Standartų nėra jokių.

  6. #6
    Narys
    Įstojimo data
    2011 05 19
    Vietovė
    Sostinė
    Įrašai
    180
    Nykštuk, aini ir perki pvz. štai tokių mėlynos spalvos LED'ų 2 po 3 vnt. juostelių ir paprašai dar sukomplektuot maitinimo blokelį, gal dar jungiklį, o gal geriau kokią relę, kad galima būtų reguliuot apšvietimo stiprumą... Atsieis visas šis "gėris" viso labo 20-30 tautiškų...

  7. #7
    Narys
    Įstojimo data
    2011 07 05
    Vietovė
    Vilnius
    Įrašai
    119
    Mėlyna spalva nepažadins miegančių mano augalų?
    Šiaip prie to pačio noriu paprašyti padėti sukomplektuoti tokių Led lempučių apšvietimą mano akvariumui 55x55x60 (h). Norėčiau, kad gerai augtų augalai ir gražios būtų žuvytės :) Tada pabandysiu pažiūrėti, kiek kainuotų toks apšvietimas.
    Šis noras -šios vasaros pasėkmė. Lempos pakelia 3 laipsniais. Tai dabar kai karšta.... O su jom gal išeitų taupiau, gal jos taupesnės nei dabar esančios:

    Click image for larger version. 

Name:	Nuotrauka-0298.jpg 
Views:	10 
Size:	50.5 KB 
ID:	1490

    Su nekantrumu laukiu Jūsų patarimų.
    Ačiū

  8. #8
    Narys
    Įstojimo data
    2011 07 05
    Vietovė
    Vilnius
    Įrašai
    119
    Pasiskaitęs internete, pavaikščiojęs po parduotuves supratau, kad LED apšvietimas ne mano finansams... Tad pasidariau tik naktinį apšvietimą. Gražu:) Tikrai nesigailiu. Kainavo man viskas apie 60Lt. Šalto spektro nebuvo lempikių, tad nusipirkau ~2300K keturių lempučių vandeniui atsparų blokelį ir transformatoriuką. Bandžiau nufotografuoti kaip keičiasi apšvietimas, bet mano muilinė nori viską šviesinti.
    Tad:

    Keturių lempučių blokelis. Izoliacijos daug, nes keturių lempučių šviesa man pasirodė perdidelė ir tokiu būdu užmaskavau man nereikalingas ir palikdamas tik vieną lemputę.

    http://www.akvariumas.lt/attachment....9&d=1314036645

    Čia kaba toks mažiukas transformatoriukas. Labai patiko jo kompaktiškas dydis

    http://www.akvariumas.lt/attachment....4&d=1314036728

    Tamsoje šviečia šilta, gal truputis į oranžinę spalvą panašia spalva. Labiau panašu į saulėlydį, nei į menulio šviesą.
    Žuvys reaguoja labai ramiai. Kaikurios pasislepia tamsiam kampe ir užmiega, o kaikurios, na kaip amžinai seksualiai susirūpinusios molinezijos zuja pirmyn atgal.....:)
    Noriu truputis aprašyti savo apšvietimo režima ir tuo pačiu paprašyti Jūsų visų kritikos, patarimų ir t.t..
    Mano 150l mišriame akvariume įkomponuota 20w 6500K lemputė, 4 Philips 18 W skirtingo spektro lempos. Labai prašau, kas suprantate iš mano pateiktos foto, pasakykite kokio ten spektro jos yra? Nes nieko tame nesuprantu... Išorinis filtras 700 l/h

    http://www.akvariumas.lt/attachment....2&d=1314036686

    Akvariumas tręšiamas Vimi trąšomis skirtoms akvariumams be CO2 tiekimo ir skysta anglimi. Dumblių turiu minimaliai, labiausiai akis bado žalias taškinis dumblis ant lapų.

    Šviesos režimas:
    Pirmoji įsijungia 20 w 6500K lemputė 8 val. ryto.

    http://www.akvariumas.lt/attachment....5&d=1314036928

    Prie jos 10 val. prisijungia visos kitos.

    http://www.akvariumas.lt/attachment....3&d=1314036712

    Nuo 13 iki 15 Visosms lempoms, florai bei faunai pietų miegas:) Tamsa.

    20 val. išsijungia Philips keturios lempos
    Tuo metu įjungiu oro kompresorių kuris dirba iki ryto.
    ir 22 val. pasilieka tik naktinė Led lemputė.

    http://www.akvariumas.lt/attachment....6&d=1314038932

    Gal aš be reikalo tokį režimą sugalvojęs? Gal tos šviesos per daug? Gal atjugti kelias Philips lempas? Per dieną vanduo įšila 1-2 laipsniais:( Visą šitą reikalą padariau tam, kad paimituoti rytą dieną ir vakarą ir naktį.... Iki dimerio (pakopinio apšvietimo) nykštukas dar neišaugo;) Nors apie tai būtų labai įdomu ką nors sužinoti daugiau, o pamatyti - super....
    Paskutinį kartą taisė Nykstukas : 22-08-2011, 22:04

  9. #9
    Narys
    Įstojimo data
    2011 05 19
    Vietovė
    Sostinė
    Įrašai
    180
    Juk rašiau - "mėlyno kolioro" LED'ų raik "naktiniam" apšvietimui...

  10. #10
    Narys
    Įstojimo data
    2011 07 05
    Vietovė
    Vilnius
    Įrašai
    119
    Citata Autorius Dar321 Žiūrėti skelbimus
    Juk rašiau - "mėlyno kolioro" LED'ų raik "naktiniam" apšvietimui...
    Neparduoda http://www.lemona.lt/index.php?page=item&i_id=124528 juostelių po 2-3 lemputes. Tik 1 metras mažiausiai. Lakstyti po Vilnių ieškoti tokio kiekio melynos lempikės?.. Jei paskaičiuoti sudegintus degalus paieškoms, tai ta mėlyna lempikė kainuotų virš 100 lt... ;)
    Dar321,
    O kodel mėlyna??
    Del ko melyna?
    Ką turite omenyje sakydami mėlyna: Ji turi šviesti ta spalva? Ar ją imituoti šviečiant šaltu, turint didelį Kelvinų skaičių, spektru? Kiek ji turi turėti Kelvinų? Nes toj Naujamiesčio parduotuvėje buvo tik šalto spektro (didelio Kelvino skaičiaus) lemputės ir geltonai šviečiančios (nedidelio Kelvinų skaičių turinčios) lemputės vieno metro ilgio juostelių pavidale.
    Ačiū
    Paskutinį kartą taisė Nykstukas : 23-08-2011, 07:41

  11. #11
    Narys
    Įstojimo data
    2011 05 19
    Vietovė
    Sostinė
    Įrašai
    180
    Parašyta, kad:
    "Matas: modulis",
    "Minimalus kiekis: 1",
    "modulio ilgis 5cm"
    Tad privalėtų parduot po 1 modulį (3 LED). Tuolab, kad ne vien tokių LED juostų yra toj Lemonoj...
    http://www.lemona.lt/index.php?page=item&i_id=75468
    http://www.lemona.lt/index.php?page=item&i_id=75465
    http://www.lemona.lt/index.php?page=item&i_id=125641

    Visi naktinį daro iš mėlynų LED'ų - http://www.google.com/search?um=1&hl...l624l0.1.2l3l0
    Ir nereikia jokių kelvinų...
    Jei jau nerandi Lemonoj, tai dar yra Evita, Dipolina ir t.t.

  12. #12
    Narys
    Įstojimo data
    2011 07 05
    Vietovė
    Vilnius
    Įrašai
    119
    Na nebuvo nieko panašaus tuo metu. Sakė pirk tik metrą...
    Žinote gal ir gerai, nes nepatinka man mėlynai žydras saulėlydis:D Apsistojau šiltesne naktimi:) Žemiško mėnulio šviesa:D
    O kaip dėl kitų mano klausimų? Gal kas žinote kokios mano tos Philips lempos? Kaip dėl tiekiamo apšvietimo, litražo ir trąšų santykio?

Rašymo leidimai

  • JÅ«s negalite raÅ¡yti naujas gijas
  • JÅ«s negalite raÅ¡yti atsakymus
  • JÅ«s negalite prisegti failų priedus
  • JÅ«s negalite keisti savo žinutes
  •