Valomäärä mittausta

[Tatu Vaajalahti]

Mittailin juuri hieman valomääriä altaastani ennen polttimoiden vaihtoa. Tässä olevat PAR arvot on mitattu vanhoilla BLV:n 10 kK 250W DE polttimoilla. Valomäärää vastaavat syvyydet on laskettu "keskimääräisen" päiväntasaajan valomäärän mukaan (1700 uE/m2) ja merivesityyppi I B:n mukaisesti. Käytin Mike Kirdan laskemia kertoimia.

Päivitän arvot n. viikon kuluttua kun uudet lamput on sisäänajettu. HUOM! Mitatut polttimot olivat tullessaan ilmeisen viallisia sillä kummankin värisävy poikkesi huomattavasti normaalista. Vasta muutaman kuukauden kuluttua värisävy oli lähes "normaali". Näin ollen odotan, että uudet polttimot antavat selvästi enemmän valoa.

Huomaa, miten akvaariossa pistemäinen valo aiheuttaa varsin kovan vaihtelun valomäärissä. Samoin kannattaa huomata, että useimmiten etulasin edessä on etulasin heijastuksen ansiosta suhteellisen paljon valoa.

Arvot PAR (uE/m2) / vastaava syvyys luonnossa metreissä

[K.S]

Saitko missään etäisyydessä 5 m syvyyttä vastaavaa lukemaa?

Kimi

[Tatu Vaajalahti]

Veden pinnalla ja suoraan polttimon alla on saman verran valoa kuin tropiikissa "utuisena" (mutta enemmän kuin pilvisenä) päivänä. Siitä valon määrä putoaa todella rajusti kun pistemäinen valo leviää ensimmäisen 10-15 cm matkalla pinnan alla. Tuossa vaiheessa voisi arvioida putoamista olevan 1m / 1cm

Mittailen lisää pisteitä kunhan nuo uudet polttimot asettuvat.

[K.S]

Hienoa

[Mikael]

Tatu, kiinnostaisi tietää kuinka suoritit nuo mittaukset? Eli millaiset laitteet, miten tehty ja miten lopputulokset saatu.

[Tatu Vaajalahti]

Mikael,

Apogee QSO-ELEC QUANTUM SENSOR.

Kyseinen sensori antaa ulostuloon mV jotka muutetaan tietyllä kalibroidulla kertoimella PAR arvoksi.

[elpuri]

Mistä saadaan tunnettu PAR verrokki?

--------------------

Auringosta tietty... olinpa hölmö

[mikkokoo]

Mihin polttimoihin vaihdoit noi vanhat? Odotellaan tuloksia...

[ealex]

Vähän ihmettelin Tatun IMO liian optimistisia mittausarvoja, joten otin vertailukuvat luonnosta ja omasta akvaariosta: http://ealex.aqua-web.org/kuvat/valovertaus/
Kaikki kuvat on otettu samalla kameralla, samoilla asetuksilla ja ovat käsittelemättömiä. Ensimmäinen kuva on otettu sukeltamalla 10m syvyydessä, talvella, maailman pohjoisemmasta riutasta, eli valomäärä siellä silloin on reilusti pienempi kuin riutoilla keskimäärin. Toinen kuva on otettu minun akvaarion keskiosasta ja kolmas mielestäni akvaarioni kirkkaimmasta kohdasta.

Tiedän että kamera on aika huono työkalu mittamaan valomäärää, mutta kun kysymys on niin suuresta valoerosta niin se on ihan hyvä vertailuväline.

Pitäisi vielä ottaa kuvia samoilla asetuksilla Tatun akvaariosta ja katsoa mitä Tatun mittari sanoo luonnon auringosta.

Eli minä väittäisin että emme pääse akvaariossa niin sanotulla kovalla valaistuksellakaan lähellekään luonnon riutan tasoa 10m syvyydessä.

[Tatu Vaajalahti]

ealex,

Sulla menee nyt hieman puurot ja vellit sekaisin...

Tsekkasin just, paljonko säteilystä heijastuu sivuttain lasin läpi huoneeseen päin (eli siis se valomäärä, jonka kamera näkee) ja se on luokkaa 10 umol /m2/s eli jos sulla olis vertailukuvia reilusta 40 metristä niin päästäis lähemmäs... 20 metrissä valoa on about 10x enemmän.

[elpuri]

Oletko muuten kokeillut miltä kuvat näyttävät vedenalla pussista otettuina?

[Tatu Vaajalahti]

ealex,

jos haluat testata, kokeile 1/90 s ja aukko 2.8, tämä yhdistelmä päästää n. 8x enemmän valoa kennolle.

Tietenkään sulla toi sivulle heijastuva suhde ei välttämättä ole sama...

[ealex]

ealex,

Sulla menee nyt hieman puurot ja vellit sekaisin...

Tsekkasin just, paljonko säteilystä heijastuu sivuttain lasin läpi huoneeseen päin (eli siis se valomäärä, jonka kamera näkee) ja se on luokkaa 10 umol /m2/s eli jos sulla olis vertailukuvia reilusta 40 metristä niin päästäis lähemmäs... 20 metrissä valoa on about 10x enemmän.

Eli minä en kuva aurinkoa ja polttimoita vaan riuttaa, mikä on molemmissa kuvissa noin yhtä tumma / vaalea väriltään, eli kysymyksessä ei ole se, mihin mikäkin säteily menee vaan se, kuinka kirkkaasti on kuvattava kohde valaistu ja ero on valtava:
ja

[elpuri]

Niin, eli kuvaat luonnon riuttaa veden läpi ja akvaarion sisältöä veden ja akvaarion lasien läpi. Lasilla ja suolavedellä on eri taitekerroin, osa valosta heijastuu takaisin akvaarioon ja sitä rataa...

[Tatu Vaajalahti]

Ei oikein tunnu mielekkäältä aiheelta kinastella

Mun mittauksia tukee kaikki tähän mennessä asiaa käsittelevät julkaisut joten jatkossakin annan niille hieman enemmän huomiota kuin tähän vaihtoehtoiseen mittaustapaan mutta tietysti jokainen tekee omat valintansa.

ps. olen aivan samaa mieltä siitä, että noilla sun kamera asetuksilla akvaariosta aivan liian tummia kuvia, valoa kun on n. 10 kertaa liian vähän sensorille.

[ealex]

Niin, eli kuvaat luonnon riuttaa veden läpi ja akvaarion sisältöä veden ja akvaarion lasien läpi. Lasilla ja suolavedellä on eri taitekerroin, osa valosta heijastuu takaisin akvaarioon ja sitä rataa...

Voin kuvata kotelolla suoraan akvaariossa veden alta - tulos on ihan sama.

Väitätkö että jos rakentaisin tuonne luonnon riutan pohjalle pimeän huoneen missä olisi 12mm lasi ja kuvaisin sitä riuttaa sen lasin läpi niin tulisi pimeämpi kuva?!

[Tatu Vaajalahti]

ealex,

Vielä kerran, mahdollisimman yksinkertaisesti: akvaariosta tulee ulos valoa tuon sensorin kanssa mitattuna n 10:s osa siitä, mitä korallin yläpinnalle tulee.

---------------------

Kokeileppa huomenna laittaa mahdollisimman puhdas peili 45 asteen kulmaan jollekin kohtaa akvaariota ja ota siitä kuva niillä sun asetuksilla: ei täysin vieläkään vastaa sitä, mistä tässä puhutaan mutta tuskin on ~20% pielessä.

[ealex]

ealex,

Vielä kerran, mahdollisimman yksinkertaisesti: akvaariosta tulee ulos valoa tuon sensorin kanssa mitattuna n 10:s osa siitä, mitä korallin yläpinnalle tulee.

No huhhuh, mistä saakka kuvaamisessa on ollut väliä millään muulla, kuin sillä kuinka kirkas kuvattava kohde on? Ellet väittä että akvaariolasin läpi kohde näyttää 10x pimeämmältä, kuin jos sitä lasia ei olisi.

Mutta kuten sanoin, akvaariossa veden alla sukelluskotelolla kuvaamalla tulos on ihan sama, koska kuvaamisessa kysymys on edelleen vain siitä, kuinka kirkas kuvattava kohde on ja akvaarion lasi on sen verran läpinäkyvä että sen läpi kohde näkyy käytännössä yhtä kirkkaana.

[Tatu Vaajalahti]

Vielä yks vastaus please ja sitten saa meikäläisen mittailut painua unholaan...

Uskotko, että jos olisit tuolle riutalle laittanut peilin, se olisi ollut paljon ympäristöä kirkkaampi? Juu vai ei riittää

[ealex]

ealex,

Kokeileppa huomenna laittaa mahdollisimman puhdas peili 45 asteen kulmaan jollekin kohtaa akvaariota ja ota siitä kuva niillä sun asetuksilla: ei täysin vieläkään vastaa sitä, mistä tässä puhutaan mutta tuskin on ~20% pielessä.

Tarkoitatko että kuvaan peilin kautta lamppua? En kuvaa lamppuja enkä aurinkoa, vaan kohdetta, minua kiinnostaa kuinka kirkkaasti kohde on valaistu, kamera on täysin kelvoton valosensorina, mutta kertoo aika hyvin kuinka kirkkaasti kuvattava kohde on valaistu.

[Tatu Vaajalahti]

Lopetan aiheen käsittelyn omalta osaltani tähän, ei liene odotettavissa kovin informaatiopitoista jatkoa

editoitu: ei mitään niin pahaa ettei jotain hyvääkin: nousipahan viestien määrä

[elpuri]

akvaarion lasi on sen verran läpinäkyvä että sen läpi kohde näkyy käytännössä yhtä kirkkaana.

Läpinäkyvyydellä ja valon heijastuminen optisessa rajapinnassa eivät ole sama asia. Tein joskus oman ray tracerin, josta asia tuli varsin selväksi.

Koodi: Valitse kaikki

          ---- ray --->|||\
                      /    \--> "refracted ray" ----->
                     /
                    /
                   / <- "reflected ray"

Eli se lasin läpinäkyvyys vaikuttaa van tuohon "refracted rayhyn". Osa valon säteen energiasta heijastuu takaisin altaaseen.

Uskon kyllä, jos sanot että pussista kuvatut kuvat ovat samanlaisia. Silloin tuo takaisin heijastuva osuus ei ole merkittävä, mutta tarkka on aina tarkkaa

------------------------------

No voi jeesus nythän mä hokasin...

Kummatkin ovat tavallaan oikeassa. Ealex on oikeassa siinä, että tosiaankin akvaario on aika helvetin pimeä niissä pinnan pisteissä joiden normaali on suorassa kulmassa akvaarion valonlähteeseen päin. Tämän vuoksi noissa pimeissä kuvissa näkyy lähinnä akvaarion etulasin heijastama valo. Meressä tilanne on paljon parempi, koska vaikka valonlähde (aurinko) onkin ylhäällä päin siroaa valo matkustaessaan vedessä ja suurin osa valosta on hajavaloa (eli tulee joka suunnasta yhtä voimakkaasti). Tuon hajavalon voi todeta hyvin tuosta merikuvastakin - siinä ei ole jyrkkiä varjoja. Näin tuo meri kuva on paljon kirkkaampi, koska tosiaankin valoa tulee enemmän laidoille.

Tämä ei kuitenkaan tee Tatun mittausta virheelliseksi, koska Tatu nimenomaan mittasi ylhäältä tulevaa valoa pinnalle, jonka normaali muodostaa oikokulman valovektorin (siis sen joka piirretään pinnan pisteestä valonlähteeseen) kanssa. Ellei Tatu sitten pitäny mittaria jotenkin vinossa.

Jos tämä teoria pitää paikkaansa, ennustaa se, että jos 10cm syvyydestä otettaisiin kuva about samassa kulmassa (olisko 45 astetta) kuin merikuvassa saataisiin melkein yhtä kirkas kuva, jos kuvaa korjataan niin että kuvaajan ja kameran peittämä valo ikään kuin lasketaan mukaan. Tuo peitto on aika iso kun miettii että kohde on ehkä sanotaan 3cm päässä (riippuu siitä kuinka iso mökkylä se PAR anturi on).

Suoraan ylhäältä päin meressä ja akvaariossa otettuja kuvia ei voi verrata, koska kuvaja peittää lähes kaiken pinnalle tulevan valon. Meressä näin ei käy, koska suurin osa valosta tulee joka suunnasta.

Olitte kumpikin ihan oikeassa. Happy now?

[ealex]

Tämä keskustelu paisui IRCin puolella pahemmaksi kuin mikään DSB-keskustelu aikaisemmin, joten ilman sen kummempia kinasteluja esitän omat näkemykseni asiasta.

Tässä kolme kuvasarja, luonnon kuvat ovat otettu talvella sukeltamalla maailman pohjoisemmalla koralliriutalla n. 10m syvyydessä puolipilvisellä säällä, eli valoa siellä silloin on ollut huomattavasti vähemmän, kuin riutoilla samassa syvyydessä keskimäärin. Kaikki kuvat sarjan sisällä on otettu samalla kameralla samoilla asetuksilla, akvaariokuvissa kameran tai käsien varjot eivät ole peittäneet kuvattava kohdetta, kuvia on otettu eri kulmista, lasin läpi, pinnan kautta ja veden alta sukelluskotelolla, kovin suurta kirkkauseroa kuvissa olevien samojen pintojen välillä ei ole, eli teoria että akvaariolasi tekee kuvista tummia tai kuvakulma vaikuttaa merkittävästi kuvan kirkkauteen IMO ei pidä paikkaansa. Kirkkauserot luonnon ja akvaariokuvien välillä ovat niin suuria että mielestäni niitä ei voi selittää millään muulla kuin että luonnossa on paljon enemmän valoa. Siis myös pystysuoralle pinnalle luonnossa tulee IMO kokonaisuudessa paljon enemmän valoa kuin kirkkaimmissa kohdissa akvaariossani, mutta jokainen saa tehdä ihan omia johtopäätöksiä.

http://ealex.aqua-web.org/kuvat/valovertaus/
http://ealex.aqua-web.org/kuvat/valovertaus2/
http://ealex.aqua-web.org/kuvat/valovertaus3/

Viimeinen kuvasarja on otettu Tatun akvaariosta, täytyy myöntää että se näyttää hämmästyttävän kirkkaalta, ottaen huomioon että hänellä on melkein 2x vähemmän valotehoa kuin minulla ja akvaarioiden tilavuudet ovat samoja, osittain tämä selittyy sillä että Tatu käyttää valkoisemmat polttimot jotka antavat enemmän lukseja, tällaiselle valolle sekä kamera että ihmisen silmä ovat erityisen herkkiä, ja osittain tämä selittyy akvaarion muodolla ja sisustuksella.

[Maisu]

Keskimmäinen linkki ei toimi.

Jos tuo koko alin kuvasarja on Tatun akvaariosta, niin sehän todistaa ainoastaan että akvaariossa on yhtä kirkasta valoa kuin luonnossakin, vai mikä tässä oikein oli ideana?

[ealex]

Linkit on korjattu, ensimmäisessä ja kolmannessa sarjassa on ensimmäinen kuva luonnosta, keskimmäisessä ensimmäiset kaksi, loput akvaariosta, kirkkaat luonnosta, pimeät - akvaariosta.