LED植物燈指標很重要......等等，指標是什麼？
試圖為您的應用找到最好的植物生長燈可能是一個壓倒性的過程。事實上，研究這個主題可能會給你留下比你開始時更多的問題。畢竟，並非所有人都是合格的工程師或植物生理學家，照明系統規格可以非常快速地獲得技術。購買者在研究園藝植物照明時面臨的最具挑戰性的問題之一是學習解釋和理解用於測量和描述系統發出的光的許多指標（瓦特，流明，PAR，PPFD，YPF和列表繼續） ）。不幸的是，如果沒有對這些的充分把握，購物過程可能會讓你覺得有點眼花撩亂。因此，本文的目的是定義和討論用於描述LED植物燈照明系統的最常用指標。(完整記錄使用vita-x專業植物生長燈的前後效果對比照片, 網址連結Facebook https://www.facebook.com/groups/LOLOfarmer/permalink/2439339072843887/)
光的類型：可見光與PAR
要理解各種指標之間的差異，首先要了解一般的光線。這包括了解對人類視覺更重要的光類型與對光合作用更重要的光類型之間的差異。重要的是要記住，並非所有的光都是人眼可見的，而且，光仍然只佔一類能量的一小部分，稱為電磁輻射，其中還包括X射線，微波，甚至無線電波浪。
電磁輻射
不同類型的電磁輻射由它們的波長和頻率定義，分別以赫茲和米表示。例如，大多數X射線具有0.01至10nm的波長。相反，人眼可見的波長（即可見光或可見光譜））範圍從400到780nm，超出這個範圍的電磁輻射是難以察覺的，至少對人類來說是這樣。然而，許多其他動物仍然可以看到人類範圍之外的波長。例如，許多魚類和昆蟲都可以看到紫外線（100-400nm），許多蛇都可以看到紅外線（700-1000nm）。但更重要的是，這些類型的光也被植物檢測和使用。實際上，植物能夠感知波長低至260nm（UV-C）和長達730nm（遠紅色）的波長。
可見光譜：人眼不能看到所有光線
話雖如此，植物用於光合作用的大部分光，稱為光合有效輻射（或PAR），屬於可見光譜（400-700nm）。然而，植物對紅色（645-680nm）光比對其他波長更敏感，而人眼對綠色和黃色更敏感。這一點很重要，因為對人類來說看起來很明亮的生長燈對植物的作用可能比你想像的要少得多，特別是如果黃色光過度表現，並且如果系統產生不成比例的話，LED植物燈可能比它們看起來更有效。
流明是人眼指標, 不是植物指標
現在我們對光的類型有了一點了解，我們可以談談如何測量它。對於人類應用，如照明家庭或工作場所，可以通過測量輻射通量（或功率）來測量可見光的強度， 輻射通量（或功率）計算為可見光的總和（以瓦特或J / s為單位）。然而，該度量可能具有誤導性，因為未能產生全範圍可見波長的系統仍然可以產生高輻射通量值。例如，產生高水平紫光和紅光的照明系統可能具有較高的總輻射通量輸出，但由於人眼對黃光和綠光更敏感，因此光線看起來不像輻射通量那麼明亮測量建議。
相反，光通量的測量 更有意義。此度量標準，以流明表示（lm），類似於輻射通量，但根據人眼對不同波長的光的靈敏度進行加權。因此，具有較高流明等級的光源被認為更亮。但是，由於人眼對綠/黃光（550 nm）最敏感，因此該指標嚴重偏向這些波長。這意味著光通量的測量低於紅色和藍色波長，因此，光通量是光源對植物有用性的不良指標，其主要依靠紅光進行光合作用。因此，光通量和流明額定值的測量不足以評估和比較生長燈。請注意勒克斯，腳蠟燭和坎德拉都是額外的光通量測量。
人類和植物使用非常不同的光波長。
光子用於植物
那麼應該如何衡量光對植物的有用性呢？
有趣的是，植物和人類使用不同波長的光的想法並不是新的。事實上，已經開發了很多用於專門測量PAR（光合有效輻射）的指標。然而，關於生長燈的評估和比較的混淆具有類似的廣泛歷史。為了確保您不被無意義的規範所欺騙，您要確保理解的第一件事是PAR本身不是度量標準。相反，它是驅動光合作用（400-700 nm）的光範圍的名稱。換句話說，PAR是輻射通量的植物版本（可見光的總和），兩者之間的唯一真正差異在於它們被測量的方式（能量對光子）。基於光子通量的兩個主要指標是PPF和PPFD。
光子驅動光合作用
光合光子通量
PPF（光合光子通量），或光輸出， 例如，是由每秒一個光源所產生的總PAR的量度。然而，與輻射通量相反，其以能量（瓦特或J / s）表示，PPF以光子表示，光子是電磁能的基本單位。此外，由於計數的光子數通常在四十億和五分之一的數量級，因此光子數通常以微摩爾（μmol）表示，每μmol代表大約6.02×10 17（602萬億）光子。因此，由於PPF是每秒產生的PAR的量度，因此度量通常以μmol/ s報告。但是，PPF是在光源處測量的，雖然這意味著該測量可以標準化（0距離
然而，由於PPF是在光源處測量的，因此該度量不能準確地表示實際到達植物葉子的光量或者在其發射後光的分佈。
光合光子通量密度
相反，PPFD（光合光子通量密度）或光強度是PPF的量度，其達到給定表面的特定區域（m 2）。它以μmol/ m 2 / s表示。因為PPFD僅考慮到達植物的光，所以它通常被認為是比PPF更好的度量，並且度量是目前測量和比較光強度的最佳方式之一。
不幸的是，PPFD還遠未完美。例如，對於任何落在400-700 nm範圍內的光子，該度量給予相同的權重，即使紅光對於驅動光合作用更重要。該指標也忽略了紫外和紅外光，儘管大量研究表明紫外線會刺激次級代謝產物（如色素，類黃酮和四氫大麻酚）的產生，紅外光在驅動晝夜節律中起著重要作用。
此外，PPFD也易於操縱和誇大。可以誇大度量的一種方式是減小光源和測量點之間的距離。因為光強度與其行進的距離的平方成反比（反平方定律），所以在更靠近光源的表面處測量的PPFD將大於在更遠處的表面處測量的PPFD。利用這一點，一些製造商報告了近距離PPFD值，即使距離不切實際，或者是因為燈光產生的熱量或其他因素。此外，由於照明系統下的區域不一定均勻照明（換句話說，有些地方比其他地方接收更多光線），
由於這些原因，即使PPFD目前是最好的指標，也應該謹慎解釋。製造商應報告測量PPFD值的距離，並且還應通過報告多個採樣點的平均PPFD或報告在指定區域內測量的最小PPFD與最大PPFD的比率來描述光輸出的分佈。 。如果製造商未能提供此信息，我們建議您與他們聯繫，看看它是否可用。如果沒有此信息，您將無法準確評估製造商的產品。
YPF怎麼樣？
無可否認，PPFD類似於功率/輻射通量的測量，因為它僅考慮PAR的總和並忽略所表示的實際波長。理想情況下，PPFD將通過驅動光合作用中各波長的有效性進行加權。實際上，這是YPF（屈服光子通量）或量子產率所體現的確切原理。通過將植物的光合響應加權到具有不同波長的光子（動作光譜），該度量值進一步提高了PPFD）根據植物吸收那些光子的有效性。因此，YPF的計算類似於光通量的計算，其根據人眼的靈敏度對可見光譜進行加權。這個想法最早是在20世紀70年代由Keith McCree博士探索的，他得出結論，植物比其他波長吸收的綠光相對較少，因此，光合作用主要由藍光和紅光驅動。
吸光度加權的YPF以紅色顯示
但是，這個結論並不完全正確。由於McCree分析了單個葉片對光的吸收，YPF無法代表整株植物的光合作用。最近的研究表明，穿過植物上部葉子的綠光通常被較低的“陰影”葉子吸收。因此，YPF低估了綠光的吸光度，低估了其對驅動光合作用的重要性。因此，未校正的作用光譜（PPFD）可能是整個植物光合作用響應的更好指標。
還有一些其他問題。YPF的另一個主要問題是不同的植物物種利用不同的光。因此，McCree分析的植物物種的光合響應不太可能準確地代表所有352,000種其他植物物種。這尤其正確，因為麥克里調查的植物都是農作物或農業雜草。麥克里的研究還涉及短期測量，這可能會影響他的結果。同樣，最近的研究也描繪了不同的畫面。這些長期研究表明，光的數量對植物生長而言比質量更重要。因此，即使McCree的研究對我們對光合作用和植物生理學的理解做出了巨大貢獻，特別是在1972年首次發表時，
YPF也未能克服PPF和PPFD的其他弱點，因為該措施可以被操縱或誇大。因此，需要測量度量的距離和平均PPFD或最小/最大比率來準確地評估和比較不同的系統。因此，儘管YPF的概念是測量光質量的理想解決方案，但我們目前對光合作用的理解和物種之間光合作用的差異是不夠的。
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