vis:lampen
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vis:lampen [2020/08/04 16:46] – sarina | vis:lampen [2021/01/19 11:06] – [Einleitung und Hintergrund] sarina | ||
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====== Weiße Beleuchtung für Reptilien ====== | ====== Weiße Beleuchtung für Reptilien ====== | ||
- | Viele Reptilien sehen nicht wie der Mensch [[vis/farbsehen# | + | //Extended English version: |
- | Für das menschliche Farbsehen sind die Messgrößen [[photometrie/farbwiedergabe|Farbwiedergabeindex]] (CRI, Ra) und [[photometrie/farbtemperatur|Farbtemperatur]] | + | //(Da Amphibien ein sehr ähnliches |
- | Ich kenne keine Studie, die untersucht hätte, ob es Reptilien schadet wenn sie kein weißes Licht im Terrarium haben. Es gibt aber deswegen auch keine Belege dafür, dass Reptilien nicht beeinträchtigt sind! Farbe scheint im Leben von Reptilien eine wichtige Rolle zu spielen. Viele Reptilien haben eine auffällig bunte Färbung, die bei den beiden Geschlechtern unterschiedlich ist. Einige Echsen verändern ihre Körperfärbung innerhalb weniger Minuten zur Kommunikation oder im Jahresverlauf, | + | ===== Kernbotschaften ===== |
+ | [{{: | ||
+ | * Das Farbsehen von Reptilien unterscheidet sich grundlegend vom Farbsehen des Menschen. | ||
+ | * Wer eine möglichst sonnen-ähnliche Beleuchtung möchte darf sich nicht durch die Farbtemperatur (Kelvin) oder die Farbwiedergabe (Ra, CRI) täuschen lassen - die gelten nur für den Menschen. | ||
+ | * Speziell LEDs, selbst mit hohem Farbwiedergabewert >90 und 6500 Kelvin, haben eine intensive und satte Farbe für Reptilien, da sie kein UVA abstrahlen. | ||
+ | * Es sollte eine bewusste Entscheidung sein, Lampen zu nutzen, die weiß für den Menschen aber farbig für Reptilien sind. Es sollte kein Versehen sein, das auf der Einschätzung basiert, dass alle Lampen für den Menschen weiß sind. | ||
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+ | ===== Einleitung und Hintergrund ===== | ||
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+ | Das Farbsehen des Menschen basiert auf den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau. Bei Reptilien haben hingegen basiert das Farbsehen auf drei oder vier Grundfarben: | ||
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+ | Die meisten Lampen sind nur für uns Menschen weiß. Für Reptilien werden vermutlich alle Lampen einen leichten Farbstich haben, viele Lampen sind aber deutlich farbig. Wer für Reptilien weiße Lampen im Terrarium nutzen will sollte um LEDs einen weiten Bogen machen und Leuchtstoffröhren mit UVA oder HCI-Strahler verwenden. | ||
+ | |||
+ | Wer sich fragt, ob dieser Aufwand überhaupt nötig ist: Dazu zwei Antworten. | ||
+ | - Vielen Menschen ist die korrekte Farbwahrnehmung ihrer Tiere auch ohne wissenschaftliche Nachweise wichtig. Sonst würden sie die Farbwiedergabe > 90 und die Farbtemperatur 6500 Kelvin nicht so wichtig nehmen. Und sonst würden sie auch (für den Menschen) bunte Lampen in ihrem Terrarium einsetzen. | ||
+ | - Ich kenne zwar keine Studie, die untersucht hätte, ob es Reptilien schadet wenn sie kein weißes Licht im Terrarium haben. Es gibt aber deswegen auch keine Belege dafür, dass Reptilien nicht beeinträchtigt sind! Farbe scheint im Leben von Reptilien eine wichtige Rolle zu spielen. Viele Reptilien haben eine auffällig bunte und geschlechtsspezifische Färbung. Einige Echsen verändern ihre Körperfärbung innerhalb weniger Minuten zur Kommunikation oder im Jahresverlauf, | ||
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+ | {{clear}} | ||
===== Vergleichsmethode ===== | ===== Vergleichsmethode ===== | ||
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+ | Hinweis: In der [[lampdb/ | ||
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+ | ==== Farbsehen von Reptilien ==== | ||
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+ | Mehr zum Farbsehen von Reptilien steht auf der Seite [[vis: | ||
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+ | Ich nutze für die folgenden Bewertungen diese Empfindlichkeiten der vier Photorezeptoren im Reptilienauge: | ||
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+ | ==== Lampenspektren ==== | ||
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Die nächsten Bilder zeigen jeweils: | Die nächsten Bilder zeigen jeweils: | ||
* Das Spektrum einer Lampe, gemessen mit einem hochauflösenden Spektrometer. Es ist mit den typischen Regenbogenfarben im Hintergrund gezeichnet. | * Das Spektrum einer Lampe, gemessen mit einem hochauflösenden Spektrometer. Es ist mit den typischen Regenbogenfarben im Hintergrund gezeichnet. | ||
- | * Als Referenz das Spektrum des Sonnenlichts, | + | * Als Referenz das Spektrum des Sonnenlichts, |
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+ | Diese hochaufgelösten Spektren zeigen alle physikalischen Details, z.B. welche Moleküle in der Erdatmosphäre vorhanden sind und das Licht filtern oder welche Moleküle in einer Entladungslampe vorhanden sind. | ||
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+ | Für das Farbsehen ist diese hohe Auflösung aber oft irreführend. Man braucht ein Spektrometer mit vielen Hundert oder vielen Tausend Kamerapixeln, | ||
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+ | Daher zeigen die Grafiken auch: | ||
* Die [[mess: | * Die [[mess: | ||
* Die [[mess: | * Die [[mess: | ||
Wenn das Lampenlicht für das Reptilienauge eine ähnliche Farbe hat, wie das Sonnenlicht, | Wenn das Lampenlicht für das Reptilienauge eine ähnliche Farbe hat, wie das Sonnenlicht, | ||
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+ | ==== Farbräume ==== | ||
- | ===== Sonnenlicht ===== | + | Die höhe der drei oder vier Balken zeigt, welche Farbe das Auge sieht. Nah verwandt dazu ist das RGB-Farbsystem, |
- | Ich vergleiche alle Lampen | + | {{: |
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+ | {{clear}} | ||
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+ | Drei Farbwerte sind gar nicht notwendig um die Farbe, die ein Mensch wahrnimmt, zu beschreiben. Denn die Farbe hängt nur vom Verhältnis der drei Werte ab: (250:200:0) ist die selbe Farbe wie (200:160:0) - nur mit anderer Helligkeit. | ||
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+ | {{clear}} | ||
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+ | In der Farbwissenschaft ist es daher üblich nur die relativen Werte $x=\frac{R}{R+B+B}$ und $y=\frac{G}{R+G+B}$ zu verwenden und diese (x, | ||
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+ | [{{ : | ||
+ | Für ein Reptil mit drei Photorezeptoren | ||
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+ | [{{ : | ||
+ | [{{ : | ||
+ | Für jede Lichtquelle wird hier zusätzlich zum Spektrum | ||
+ | * Die Koordinaten von Licht mit nur einer Wellenlänge, | ||
+ | * Die Farborte verschiedener Phasen des Tageslichts als kleine farbige Kreuze. Die Farbe der Kreuze zeigt an, welche Farbe das Tageslicht für den Menschen hat. Licht bei Sonnenuntergang | ||
+ | * Als schwarzer Punkt ist der Farbort der Lampe eingetragen. In diesem Beispiel hier liegt der Farbort beim Menschen im Bereich der Farborte des Tageslichts. Das ist für alle Lichtquellen der Fall, da sie für das menschliche Farbsehen optimiert sind. Der Farbort dieser Lampe liegt jedoch im Farbdreieck des Reptils weit entfernt von den Farborten des Tageslichts. | ||
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+ | {{clear}} | ||
+ | ===== Lampen im Vergleich ===== | ||
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+ | ==== Sonnenlicht ==== | ||
Das Sonnenspektrum enthält die Farben Blau bis Rot in ungefähr gleicher Intensität, | Das Sonnenspektrum enthält die Farben Blau bis Rot in ungefähr gleicher Intensität, | ||
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- | Da das Spektrum | + | Da das Spektrum mein Referenzspektrum ist, liegen hier die farbigen Balken und die dunkelgrünen Markierungen exakt aufeinander. |
- | ===== LED ===== | + | ==== LED ==== |
- | Bei LEDs können Entwickler sehr gut die Zusammensetzung des Lichts kontrollieren. Eine LED ist auch deshalb so effizient weil keine nutzlose Strahlung erzeugt wird. UV und Infrarot sind – auch menschlicher Sicht – nutzlos. Daher strahlen alle normalen weißen LEDs weder Infrarot noch UV ab. Das Spektrum beginnt bei ungefähr 420 nm (blau) und endet bei etwa 700 nm (Orange). Für das menschliche Auge ist dieses Licht weiß und die Farbtemperatur kann gut zwischen 2700 K und 6500 K eingestellt werden. Wenn der Spektralbereich zwischen 420 nm und 700 nm gleichmäßig gefüllt ist, was durch die richtige Leuchtstoffwahl erreicht wird, hat die LED auch eine hohe Farbwiedergabe von über 90. | + | Bei LEDs können Entwickler sehr gut die Zusammensetzung des Lichts kontrollieren, trotzdem |
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- | Aus Reptiliensicht gibt sich ein anderes Bild. Zwar ist die effektive Bestrahlungsstärke für den Blau-, Grün- und den Rotzapfen ähnlich wie im Sonnenlicht, | + | Aus Reptiliensicht gibt sich ei anderes Bild. Zwar ist die effektive Bestrahlungsstärke für den Blau-, Grün- und den Rotzapfen ähnlich wie im Sonnenlicht, |
Wenn die LED auch noch UVA-Licht hätte, wäre sie für Reptilien weiß. So fehlt ihr aber ausschließlich das UVA-Licht: Die LED hat exakt die Komplementärfarbe zu UVA. Komplementärfarben zu den Primärfarben erzeugen normalerweise einen sehr stark Farbeindruck. Für den Menschen muss weißes Licht Blau, Gelb und Rot in etwa gleichen Anteilen haben. Wenn eine Lampe - wie z.B. LEDs optimiert für die Pflanzenzucht - nur Blau und Rot abstrahlt und der Grün-Zapfen im menschlichen Auge kaum etwas sieht, erscheint und diese Lampe stark farbig, in diesem Fall stark Pink. Für eine Reptil wird eine LED daher voraussichtlich nicht so wirken, als hätte sie einen etwas komischen Farbstich oder als hätte sie eine etwas andere Farbtempertur, | Wenn die LED auch noch UVA-Licht hätte, wäre sie für Reptilien weiß. So fehlt ihr aber ausschließlich das UVA-Licht: Die LED hat exakt die Komplementärfarbe zu UVA. Komplementärfarben zu den Primärfarben erzeugen normalerweise einen sehr stark Farbeindruck. Für den Menschen muss weißes Licht Blau, Gelb und Rot in etwa gleichen Anteilen haben. Wenn eine Lampe - wie z.B. LEDs optimiert für die Pflanzenzucht - nur Blau und Rot abstrahlt und der Grün-Zapfen im menschlichen Auge kaum etwas sieht, erscheint und diese Lampe stark farbig, in diesem Fall stark Pink. Für eine Reptil wird eine LED daher voraussichtlich nicht so wirken, als hätte sie einen etwas komischen Farbstich oder als hätte sie eine etwas andere Farbtempertur, | ||
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- | ===== Leuchtstofflampe | + | ==== Leuchtstofflampe ==== |
- | In allen Leuchtstofflampen erzeugen das enthaltene Quecksilber Strahlung bei 365 nm und 405 nm. Es hängt aber vom verwendeten Glas der Röhre ab, ob diese Strahlung auch nach außen dringt. Durch UVA-Leuchtstoffe kann zusätzliche UVA- Strahlung erzeugt werden. | + | === "Büro-Leuchtstoffröhre" |
- | ==== "Büro-Leuchtstoffröhre" | + | Die typische |
- | Die typische Büro-Leuchtstoffröhre mit Farbcode 835 hat entsprechend der Farbtemperatur ein gelblastiges Spektrum. Ähnlich wie bei der LED wird der UVA-Photorezeptor von Reptilien nicht sonnenählich erregt. Allerdings ist die Situation etwas besse als bei der LED, da die Leuchtstoffröhre durch das enthaltene Quecksilber etwas Intensität bei 365 nm und 405 nm hat. Auch bei einer normalen Leuchtstofflampe mit Farbcode 860 zeigt sich ein ähnliches Bild. | + | {{: |
- | {{: | ||
+ | === Narva BioVital und andere Leuchtstofflampen mit UVA-Leuchtstoff === | ||
- | ==== Narva BioVital ==== | + | Besser also normale Büro-Leuchtstoffröhren sind Leuchtstoffröhren mit zusätzlichem UVA Leuchtstoff. Ihre Farbe ist für Reptilien sehr nahe am Sonnenlicht: |
- | Diese Leuchtstofflampe hat einen zusätzlichen UVA-Leuchtstoff und auch im für den Menschen sichtbaren Bereich ein durch spezielle Leuchtstoffe besser ausgeglichenes Spektrum. Die höhere Farbtemperatur sieht man direkt im Spektrum am höheren Anteil des blauen Lichts. | + | Die seit den 1990ern von vielen Reptilienhaltern beschworenen Narva Biovital werden inzwischen von [[https:// |
- | Die Leuchtstoffröhren werden inzwischen von [[https://www.natur-nah.de/ | + | {{:vis: |
- | Für Reptilien ist diese Lichtquelle fast perfekt, lediglich der UV-Zapfen erhält noch etwas zu wenig Licht. | ||
- | {{: | + | === UVB-Leuchtstofflampe === |
+ | Auch UVB-Leuchtstofflampen können ein sehr ausgewogenes Spektrum haben. Da die UV-Intensität im Bereich von 380 nm bis 310 nm stark ansteigt, hängt der Farbeindruck sehr davon ab, bis zu welcher Wellenlänge ein Reptil UVA sehen kann. | ||
- | ==== UVB-Leuchtstofflampe ==== | + | {{: |
- | Auch UVB-Leuchtstofflampen können ein sehr ausgewogenes Spektrum haben. UVB-Leuchtstofflampen haben nur wenig sichtbares Licht im Vergleich zur UVB-Strahlung. Je nach dem bis zu welcher Wellenlänge ein Reptil im UV-Bereich sehen kann, kann es sein, dass der UV-Zapfen zu stark erregt wird und das Licht für Reptilien einen UV-Farbstich hat. | ||
- | {{: | + | ==== HQI- und HCI-Strahler ==== |
- | + | ||
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- | ===== HQI- und HCI-Strahler | + | |
Metallhalogeniddampflampen können ähnlich wie Leuchtstofflampen ein sehr unterschiedliches Spektrum haben, je nachdem welche Füllung | Metallhalogeniddampflampen können ähnlich wie Leuchtstofflampen ein sehr unterschiedliches Spektrum haben, je nachdem welche Füllung | ||
- | ==== " | + | === " |
- | Der HCI 942 Strahler hat ein extrem sonnenähnliches Spektrum, der UVA-Anteil ist nur minimal zu klein. | + | Der HCI 942 Strahler |
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- | Das hoch aufgelöste Spektrum des HQI NDL Strahlers zeigt, das die Quarzbrenner (HQI) ein etwas weniger ausgewogenes Spektrum haben als die Keramikbrenner (HCI). Im geglätteten Spektrum sind aber kaum noch Unterschiede zwischen HQI und HCI erkennbar. Dieser HQI-Strahler hat einen etwas höheren UVA-Anteil. | + | {{: |
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- | Für das menschliche Auge und aus Lebensdauersicht sind Keramikbrenner den Quarzbrennern eindeutig überlegen. Von der Perspektive des Farbsehens von Reptilien her, sehe ich zwischen den beiden Brennertechnolgien keinen Unterschied. | ||
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Der Iwasaki Eye Color HQI-Brenner hat ein besonders sonnenähnliches Spektrum mit einer beeindruckenden Farbwiedergabe für das menschliche Auge von 96. Aus Reptiliensicht sehe ich keinen deutlichen Unterschied zu den anderen Metallhaloginddampflampen. | Der Iwasaki Eye Color HQI-Brenner hat ein besonders sonnenähnliches Spektrum mit einer beeindruckenden Farbwiedergabe für das menschliche Auge von 96. Aus Reptiliensicht sehe ich keinen deutlichen Unterschied zu den anderen Metallhaloginddampflampen. | ||
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- | ==== UVB-HQI-Strahler | + | === UVB-HQI-Strahler === |
Während die " | Während die " | ||
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Der Nachteil der UVB-HQI-Strahler liegt darin, dass sie meist einen etwas zu hohen Violett- und UVA-Anteil haben, der nicht sonnenähnlich ist. Diese Lampen werden für Reptilien daher einen UVA-Farbstich haben. | Der Nachteil der UVB-HQI-Strahler liegt darin, dass sie meist einen etwas zu hohen Violett- und UVA-Anteil haben, der nicht sonnenähnlich ist. Diese Lampen werden für Reptilien daher einen UVA-Farbstich haben. | ||
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+ | ==== Halogenlampen ==== | ||
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+ | Glüh- und Halogenlampen (linkes Bild) strahlen hauptsächlich langwelliges Licht ab, der blau und UVA-Anteil ist deutlich reduziert. Das Spektrum ähnelt dem Sonnenlicht bei Sonnenaufgang und Sonnenuntergang. Das gilt nicht nur für den Menschen, auch für Reptilien sieht der Anteil, den die vier Zapfen sehen, bei niedrigem Sonnenstand und einer Halogenlampe sehr ähnlich aus. Allerdings ist die Halogenlampe aus Reptiliensicht noch etwas rötlicher. | ||
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+ | ==== UV-Mischlichtlampen ==== | ||
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+ | Allgemein halte ich diese Lampen für nicht empfehlenswert. Ich nehme sie dennoch in diese Liste zur Farbberechnung mit auf. Ähnlich wie UV-HQI-Strahler haben diese Lampen wegen ihres hohen UVA-Anteils einen deutlich UVA-Farbstich. | ||
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vis/lampen.txt · Last modified: 2022/03/23 15:13 by sarina