4、 光的反射与水槽的折射原理认识与灯具的选用
按萤火灯管发光是由管径360°发射，如从管径的剖面想象，则仿佛太阳光的圆周发射一般。所以，欲将萤光灯管应用于水槽的照明，势须将360°发射的萤光灯特性，做向下反射，使其尽可能将光束集中照入水中。如此，方不致造成光源散射与浪费。
因此，水槽灯具的设计，首先考量必需应用光的反射原理。盖，如所周知，光──是直线前进，且不需要依*介质；所有的物体表面都可以反射光线。越光滑的表面，越容易反射光线，而凹面可以平行反射光线。甚至，一台良好的水缸照明灯具，必须基于以上光的反射原理，而有一向下抛物线的反射凹面的设计，使萤光灯管的360°发射的光线盖可能的皆向下平行反射，而提高照明效率始竟其功。当然，反射凹面的设计良窳及光滑与否，固取决成败。
除此而外，尤须认知，光的传播速率（光速）在空气中是每秒30万公里，在水中则为225000公里，而由于介质不同，传播速率会不同，只是，光由空气向下进入水中因为传播速度不同，极易产生光的折射现象。因此，水缸照明灯具的设计，光源的正确位置及反射抛光面如何设计使反射及直射的光线均能直接垂直照射于水中以减少光的折射现象，是必要考量的。
由于，一切违反光的传播常理，诸如斜边梯形的反射，或入射角与反射角不对等的凹面设计、或反射面粗糙、或反射面过窄、或光源与反射面的设计造成法线与反射线同一……等诸如此类的灯具，均称不上水缸的照明灯具而流于滥竽充数。
是故，理解各型灯管的特性以及应用方法，势需搭配合理光的传播与反射常理的优良灯具， 是所为工欲善其事，必先行其器。否则，岂不一切枉然！
又，水草、海水生物完美生态缸，除对光的需求特性外，其等对温度的要求亦甚严格。水草一般对温度的要求多处于25℃－27℃间（但如雪花草等性冷水草则须需温18℃－22℃），盖处于此温度间其细胞质的循流率最活跃，光合作用效率最高；反之，过高或过低的温度环境，其细胞质的循流率则陷于停滞状态，更遑言光合作用。
而一般海葵、软珊瑚等海水生物一如海中环境对水缸要求也多处于25℃－26℃左右，整缸的共生状况方显得健康与活泼。所以，此等水缸多配备冷却机，始为理想。为此，灯具的设计尤需另行考量散热与低温的设计，俾不致影响到水缸的水温。盖一般水族照明灯具多忽略此项考量，灯罩外壳或塑胶质容易因热变形或黄变致绝缘危险；或虽采用铝合金成形，但质不佳及散热设计不良致未达散热效果等。此外，多半采用传统线圈式的安定器，不但耗电（易造成铜损与铁损8％－10％，36W灯管发光，实际约需48－52W始达额定流明值3250Lm）甚巨，且安定器本身发热80－105℃于灯具内，易影响光的流明输出，而容易短期内造成灯管光衰，而使得当初整缸的光量规划遭致前功尽异。又有的虽采用电子式安定器，但因技术不完善，不但未达省电要求，且仍无法改善过热问题，同时常出现短期内灯具不亮及过繁维修现象等。只故，灯具设计优良与否是水缸的照明重要课题。
5、 论萤光灯光源与其他光源的比较与研究
在水族市场上，除萤光灯光源的照明灯具外，不免见到如PL灯光源的灯具或水银（放气灯）吊灯，以及复金属（气体放电灯）等灯具，可谓五花八门。吾人不免疑问其优劣为何？这里我们提出以下的探讨：
萤光灯光源的照明
萤光灯即前述的各型灯管，系直管型圆径的灯管。水族流通者有1．5尺长（15W）、2尺长（18W）、3尺长（30W）、4尺长（36W）、5尺长（58W）等诸种尺寸和瓦特数。其特色为各尺寸长度内随圆径的周边360°发射光线（如何将圆周上方的光线反射朝水中聚光，已在前5．讨论）可随各水缸尺主寸长度搭配相近的灯管的尺寸应用，好处为光的发射能平均照射于水缸的四周，可说是面的照射，较无照射死角。
又萤光灯光源发展已趋成熟，水族用灯管尺寸，种类一应俱全。应用在水草、海水软体上须多支灯管的照明时，不但在光量、比温、演色等的要求，萤光灯光源均可应付裕如，是极方便的水族应用光源。
此外，萤光灯光源直管型的灯管的辐射热较低，在灯具设计上若能讲究热的隔绝与散热效能，和搭配优良的电子式安定器，则对缸温的影响甚低。可说是绝佳的水族应用光源。
另，市面上有所谓钠灯管、金属卤素灯管的萤光直管型灯管，难免有混淆视听。盖既云钠光或卤素光者多属气体放电灯类，现今科技多属灯泡型，其点亮时会经4－5分钟逐渐发亮，这类的钠、金属卤元素依今科技绝难灌充于直管型的萤光灯管，因萤光灯管的薄玻璃绝难耐钠、金属卤元素的250℃－325℃的高温。是其既是萤光直管型灯管形态，充其量是太阳灯管型及植物灯管型耳，事理至明。
荧光灯光源的照明
PL灯管光源－Compact （紧凑型）
该新兴光源，实际不脱萤光灯光源体系，而只是直管型灯管的缩短应用尔。如一支直管型灯管36W（120cm长），PL光源同36W则折弯缩至32cm长左右，是以原36W直管太阳灯流明3250Lm可平均照射于120cm长范围内（下），PL光源36W灯管流明2900Lm则集中照射于32cm长范围内。所以，此类新兴光源应用于水族有其加强光量的集中效果，惟尚有如下问题亟待解决：
（1）灯管尺寸规格仍难敷水族市场应用
以36W（32cm长）、55W（54cm长）在应用上，难以顾及水缸的平均照度。使用上，水缸尺寸需就PL光源来设计，以市场流通的水缸尺寸反其道。
（2）PL灯管光源辐射热过高
一般其PL灯管光源辐射热高过直管型灯管约12℃－15℃，如过度集中过多灯管于灯具内如一支灯具低宽17cm置36W PL灯管4支以上（有至8支者），辐射热不但超高灯管的流明反易光衰加速，有限空间挤入过多安定器，更影响灯管的流明输出，如此不但加速缩短灯具寿命，抑且光量反达不到要求，是反缘木求鱼。
所以，台湾夏季的平均气温（室内）达32℃，PL灯管光源辐射热过高，在灯具设计如何克服此而维低温操作是一项难题。
（3）PL灯管光源仅一种太阳灯型
弗如直管型的多种类灯管以应水族市场的光谱需要搭配使用，所以，应用上不免捉襟见肘。而察市面或有流通植物型、软体灯型PL灯管者，依个人使用各光谱所呈现者仍不尽理想，且多有自体光衰现象，色温不稳多例，是尤待科技进一步改良。
PL灯管光源
水银、复金属卤素等放气灯
水银放气灯，呈现的光谱值，诸多争议，且演色、室温仍不尽理想，色调单一，难以搭配应用，现市场上已不多用，故省略不谈。
复金属卤素灯泡应用于水族，特性能发射高量的流明，当然，相对的须耗高瓦特数的功率（如150W、250W、300W、400W……等）。这类光源乃藉金属元数经过通电后击发灯泡内金属卤化素使成气体而发出光束，初点亮时仅呈微光经4－5分钟后逐渐发出强光，同时灯泡体周边辐射热高达300℃以上。另此类光源光束的输出相当深远约达3－4M仍有相当高流明值。是应用于水族的加强光照亦甚佳。惟需考量下列诸点：
A、由于辐射热过高，需配合冷却机使用，且光源离水缸面至少以30－50cm为佳。
B、 由于发光时紫外光逸出甚多，灯具或灯泡需有紫外光的防护装备。
C、 此类光源由于强光可用于大水量，较深的（3M深以上）水缸，始合乎高瓦特数的经济效益。一般2－3尺深的家用水族缸若非配备完整实不建议使用。
D、 又此类光源系以石英管为发光灯泡，使用2－3月后，色温会因压降或自体元素气化不完全而产生变色严重现象，深殖业界诟病。
E、 但仍以PL光源仅类如太阳灯管光谱一种，市面或有类如蓝光的软体灯泡，恐多流于仅属色泡，而非正确光谱的软体灯泡。是为光谱搭配需要亦是有捉襟见时之感。
综上，大家已可了然各类光源的特征，应用上务须掌握各别的长处及如何克服困点。
但总括来说，萤光灯直管光源的照明，各型灯管发展已致成熟，且辐射热较低，以台湾亚热带的环境，环境温度已偏高，选用萤光灯直管光源不失为一明智决择。
况以海水生物缸（软体缸）为例，固然生态完全（以天然海水主珊瑚礁石移植）、过滤系统完善（硝化细菌着床数良好）、水温适当25－26℃等为基础前提，则萤光灯直管光源的光线照明除石珊瑚、浅珊瑚礁海域的圆帽（单胞类）、高强光的玫瑰等成长不显著外，余各类海蔡、软珊瑚、太阳花（少数须高强光）、珍珠（翡翠）、泡泡（需置低光量处，水流尾处）等海水物其盛开绽放的效果与景象决不亚于复金属卤素灯的照明。反之，太多的如较深海域玫瑰、太阳花、泡泡或珍珠（翡翠）等置于复金属卤素灯的高强光照明（由于穿透较深广）却无所遁形，而产生萎缩或因过强光线致无益的藻类丛生而影响生长直到死亡。是证萤光灯直管光源却是无论水草或海水生物等生态缸方便好用的照明光源。
6、 灯具与萤光灯直管光源于各类水族的应用例
具备以上逐项的认识，可说对于水族照明的要领已然厘清。惟稍有疑问者，灯具或有单排灯管型、双排灯管型及四排灯管型；而水缸通常有45cm（1尺）、60cm（2尺）宽，或2尺半、3尺宽者时，则灯具究如何选用？
按萤光灯直管光源，发光的穿透力约至水缸3尺深左右，但以水草或海水生物缸的造景景色（依泰半的水草长成的高度及美感、海水生物的造景视觉美感）居家水缸通常已60－70cm高（或深度）为宜；至于水缸长度依各人喜好，通常为1．5尺、2尺、3尺、4尺等正可配灯管长度1．5尺、2尺、3尺、4尺等，而灯具亦依灯管长度而制。所以，论灯具与萤光灯直管光源的应用则直接究水缸的宽度（深度与长度相乘再×以宽度，仅为计算水量之用）计算灯具使用台数的多寡及究选用单排灯具型、双排灯具型、四排灯具型的基准，是直接又方便佳法。
碍于篇幅，谨先列出如上，遗珠者固然甚多，拟于下篇幅再于胪列。
注一流明值：即人造光源如灯管、灯泡发出光束的总通量，（Lumen）单位为Lm。流明值越高表亮度越强，反之越弱。
注二：按东方人大多居于热带或亚热带等低纬度地区，一年之中无秋冬或夏季长至9－10月（如台湾），故长期处于温暖的阳光照拂下起居生活，闷热的橙黄日光使其潜意识对冰冷、清凉的光色有趋之若惊鹜的视觉感受，是以合欢山一有雪景即络绎于途；又由于黑色眼珠对于冰冷白光有吸光作用，容忍度较高。反之，西方人都处高纬度地区，一年之中春、夏季不过3－4个月，长期处于冰山雪地的冰冷白色阳光下起居生活，是以下意识视觉感受对温暖橙色的阳光较具好感所以西方人较喜日光浴，其来有自。又蓝眼珠对白色光具反排斥作用，由是西方人于正午间强光照拂下，必佩带太阳眼镜，是事出有因。所以，太阳灯管为适应此需要的市场不同，而有色温（光色）的暖色系与冷色系的区分。
注三：演色性Ra值简单地说就是人造光源对物体照射时物体接受光照射所反射出物体原色*真的程度。这一切以自然光源（太阳）为比值的基准，是以如日光是100Ra值而太阳灯管（红、绿、蓝三长波域）多为85－87Ra值，全光谱灯管98 Ra值，而植物灯管则只5CRI。数值越高表演色性越好，即表达物体*真的原色越接近，固不待言。而Ra即Renderaverage，CRI即Color ren der index，两者意识相同只是代号用语凭使用者习惯尔。盖Ra（Render average）恒指人造光源对由R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9（R10-14特定用法不列）等各色系所呈演色性的平均值也同于CRI即Color render index各列颜色（R1-R9）反向造光源原色*真的指数。
注四：Lux照度值，即人造光源所发射的流明值照射于物体上每平方米所接受的光量的值，称之。易言之，物体每平方米承接多少人造光源所发射的流明值即Lux照度值，是以物体距光源越近接收流明值越多，Lux值就越高，反之，越低。公式：
当然，大家亦可以光源体（灯具）所发出的光量经测光仪测出Cd值／KLm再乘光源的流明值＝最大Cd值而以此最大Cd值除以所照物的距离平方＝照度值而以此法估算水缸各深度的Lux值，亦为一法。
常用照明术语
绿色照明----通过科学的照明设计，采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明器产品，最终达到高效、舒适、安全、经济、有益于环境和改善人们身心健康并体现现代化文明的照明系统。
节能灯----指消耗较少的电能而达到较高的光照效果的照明产品，如荧光灯、环型灯、直管型荧光灯、紧凑型荧光灯等。
光通维特率----灯在规定的条件下燃点，灯在寿命期间内一特定时间的光通量与该灯的初始光通量之比，以百分数来表示。
国标要求：2000h不小于78%。
国外先进水平：2000h不小于90%。
美国能源之星：40%额定寿命时不小于80%。
国内水平：注重质量的企业，并采用保护膜工艺，基本都能达到国标。
我司水平：根据规格的不同有一些差别，2U/12mm管径/9W、11W节能灯2000h达到87%
功率因数----交流电路中电压有效值与电流有效值的乘积为视在功率，而有功功率只是其中的一部分。功率因数是灯管的有功功率与视在功率之比。
功率因数低，则电流中的谐波含量越高，对电网产生污染，破坏电网的平衡度，无功损耗增加
显色指数----衡量光源显现实照物体真实颜色能力的参数。显色指数（0-100）高的光源对颜色的再现越接近自然原色。 显色指数低导致颜色失真。以下是常用灯种的显色指数：
白炽灯： >95 管型荧光灯：65-80
三基色稀土荧光灯：80左右 高压钠灯： 25-60
金卤灯： 70-90
色温----当光源所发出的光的颜色与“黑体”在某一温度下辐射的颜色相同时，“黑体的温度就称为该光源的色温。“黑体”的温度越高，光谱中蓝色的成分则越多，而红色的成分则越少。例如：白炽灯的光色是暖白色，其色温为2700K左右，而日光色荧光灯的色温则是6400K左右。单位：开尔文（K）。白炽灯的色温一般在2700K左右、日光灯的色温在2700-6400K左右、钠灯的色温在2000K左右
光效----光源将电能转化为可见光的效率，即光源消耗每一瓦电能所发出的光，数值越高表示光源的效率越高。从经济（能效）方面考虑，光效是一个重要的参数。单位：流明/瓦（lm/w）。
白炽灯：8-14lm/W 单端荧光灯：55-80 lm/W
高压钠灯：80-140 lm/W 自镇流荧光灯：50-70 lm/W
金卤灯：60-90 lm/W 卤钨灯： 15-20 lm/W
照度----单位被照面上接收到的光通量称为照度。如果每平方米被照面上接收到的光通量为1（lm），则照度为1(lx)。单位：勒克斯（lx）。1勒克斯（lx）相当于每平方米被照面上光通量为1流明（lm）时的照度。夏季阳光强烈的中午地面照度约5000 lx，冬天晴天时地面照度约2000 lx，晴朗的月夜地面照度约0.2 lx。
光通量----光源发射并被人的眼睛接收的能量之和即为光通量。单位：流明（lm）,符号 Φ,。一般情况下，同类型的灯的功率越高，光通量也越大。
平均寿命----是指灯的光通维持率达到国家标准规定的要求并能继续燃点至50%的灯达到单只灯寿命时的累计时间（即50%的灯失效时的寿命）。
光强----一般来讲，光线都是向不同方向发射的，并且强度各异。光源在某一特定方向角内发射的光通量就叫做光强。单位：坎德拉（cd）。
亮度----亮度是表示眼睛从某一方向所看到物体反射光的强度。单位：坎德拉/平方米（cd/m2）
光色----光色实际上就是色温。大致分为三类 ：暖色<3300K，中间色3300 至5000K，日光色>5000K。由于光中光谱的组成有差别,因此即使光色
相同,灯的显色性也有可能不同。
色容差----线光谱较强的气体放电灯发出光的颜色都可视为红、绿、蓝三 种单色光按一定比例混合而成。为了评价颜色光的色度差异，引入了色度 坐标的表示法，即为CIE公布的色度图。对节能灯之间的色度差异，国家 标准规定色度容差在6SDCM以内为该灯色度合格，6SDCM以外为不合格。
经济寿命---- 在同时考虑灯泡的损坏以及光束输出衰减的状况下，其综合光束输出减至一特定的小时数。单位 小时。此比例用于室外的光源为百分之七十，用于室内的光源如日光灯则为百分之八十。
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