AkvaryumHobi

Bitkili Akvaryum Aydınlatması: Kapsamlı Rehber

Bitkili akvaryum aydınlatması (ışıklandırması) göründüğünden çok daha karmaşık, fakat herkesin de bir o kadar ve ekonomik çözümler üretebildiği bir konu. Bu nedenle olsa gerek, yaptığı aydınlatmadan verim alan herkes, bunu en iyi performansıyla elde ettiği yanılgısına düşebiliyor. Fakat ülkemizin IAPLC gibi dünya çapındaki yarışmalarda performansına baktığımızda, birçok konuda sınıfta kaldığımızı görüyoruz. Bu nedenle, sahip olduğumuz bazı yanılgılardan kurtulmak, daha fazlasını öğrenip, daha iyi sonuçlar elde edebilmemiz için büyük bir önem taşıyor. Aydınlatma konusu da bunların en başında geliyor.

Bu konuyla ilgili bir yazıya sığdırılabilecek, çoğu daha önce pek bir yerde değinilmemiş tüm detayları burada ele aldık. Aynı zamanda yaygın olarak yanlış bilinen bazı noktalara da değinip, bunların neden yanlış olduğunu açıkladık. Bu rehberin sonunda, akvaryum ışıklandırması hakkında kapsamlı ve hobi için ziyadesiyle yeterli bilgilere sahip olacaksınız. Bu yazı, size konsept hakkında önemli bilgiler verecek olsa da, gerçek anlamda başarılı bir aydınlatma üreticisinin ihtiyacı olan mühendislik detaylarını elbette içermediğini, bunun için çok daha fazlasının gerekli olduğunun altını çizmek gerek.

Bitkili Akvaryum Aydınlatması Nasıl Olmalı?

Satır aralarındaki kelimeleri atlamamak ve dikkat kesilmek önemli. “Bitkili” akvaryum aydınlatmasının nasıl olması gerektiğinden konuşuyoruz, herhangi bir akvaryum ya da deniz akvaryumu değil. Dolayısıyla odak noktamız bitkiler. O halde soruyu şu şekilde değiştirebiliriz: Akvaryum bitkileri nasıl bir ışığa ihtiyaç duyar? Ya da herhangi bir bitki nasıl bir ışığa ihtiyaç duyar?

Hepimizin bildiği üzere bitkiler fotosentetik canlılar, yani ışık yoluyla enerjilerini üretiyorlar. Fakat bu ışık nasıl bir ışık? Akvaryumumuzdaki bitkilerin doğadan akvaryumumuza geldiğini düşünecek olursak, aslında tüm bitkiler gibi onların da güneş ışığına göre evrimleştiklerini görürüz. Güneş aynı güneş olsa da dünyanın farklı coğrafi bölgelerinde, farklı şekillerde kendini gösterebilir. Dolayısıyla güneş ışığı derken de tek bir standarda sahip değiliz, fakat bunu yapmanın bir yolu var!

Aydınlatmaların Fiziği

Işık, hiç kuşkusuz fiziğin konusudur. Bu nedenle ışığı anlamak isteyen birisi, muhakkak işin fiziğinde ne olduğunu da öğrenmelidir. Elbette burada tüm detaylarıyla bunu anlatmak mümkün değil, bu yıllar süren bir eğitim gerektirir. Fakat, ışıklandırma konusunda uzmanlaşmak istiyorsanız, işin fiziğini bilmeniz gerek. Lakin amacınız sadece akvaryumunuza uygun, işinizi görecek ışıkları yapmak ya da seçmekse, burayı atlayıp “Bitkiler ne ister” başlıklı bölümden devam edebilirsiniz.

Işığın Doğası

Işık dediğimiz şey aslında foton adını verdiğimiz temel parçacıkla ifade edilen bir elektromanyetik dalgadır. Bir başka deyişle radyasyondur (ışımadır). Çoğu kişi radyasyonu zararlı bir şey olarak düşünse de, aslında onunla ifade edilmek istenilen “iyonize edici” radyasyondur (X-ışınları gibi). Fakat her radyasyon zararlı değildir. Açıkça anlaşılacağı üzere, görme eylemi de bununla gerçekleşir, bitkilerin yaşaması da.

O halde iyonize edici radyasyonla, normal radyasyon arasındaki fark nedir? Işık aynı ışık değil mi?

Hepsi birer foton, hepsi birer elektromanyetik dalga olsa da, fotonlar geniş bir enerji aralığına sahip olabilirler. Bu nedenle biz bu geniş spektrumu ifade etmek için, elektromanyetik spektrum adını verdiğimiz bir ölçek kullanırız. Burada düşük enerjiden yüksek enerjiye çeşitli keyfi bölgeler yer alır. Keyfi diyoruz, çünkü bunlar bizim tanımlarımız.

Yukarıdaki görsel, elektromanyetik spektrumu gösteriyor. Burada enerji, frekansla doğrudan ilişkilidir, yani frekansı ne kadar yüksekse, enerjisi de o kadar yüksektir. Dalga boyu ise ışığın dalga özelliğinden gelir ve frekansla ters ilişkilidir. Yani frekans (ya da enerji) ne kadar yüksekse, dalga boyu o kadar düşük olur.

Elektromanyetik spektrumdaki dalgalar düşük enerjiden yüksek enerjiye şöyle sıralanır: Radyo dalgaları, mikrodalga, kızılötesi, görünür bölge, morötesi, X-ışını ve gama ışını.

Bizim gözümüzün gördüğü ve bitkilerde odaklandığımız bölge, bu spektrumun çok çok küçük bir bölümü olan görünür bölgeye aittir. Görsele bakıp da ne kadar büyük göründüğüne aldanmayın, görsel gerçek ölçeğe göre çizili değil. Öyle olsaydı bu alan o kadar ufak olurdu ki göremezdik, o nedenle logaritmik ölçek kullanılmış. Görsel bölge aralığı yaklaşık 380-700 nanometre aralığına düşer. Frekans cinsinden 400-780 THz ya da fotonun enerjisi cinsinden 1.65-3.26 eV da denilebilir, üçü de aynı şeyi farklı birimlerle ifade eder.

Burada dikkat çeken bir diğer ifade cisimlerin sıcaklığı ifadesidir. Aydınlatmacılar arasında pek bilinmese de astrofizikçiler ve fizikçiler iyi bilir, bu ifade kara cisim ışıması adını verdiğimiz bir ışımadan gelir. Kabaca söylemek gerekirse, her cisim sıcaklığından ötürü bir ışık yayar. Bu ışık 3000 Kelvin civarındaysa kırmızımsı, 10,000 Kelvin civarındaysa mavimsi olur, ikisinin arasında 6000 K dolaylarında ise beyaz yer alır. İşte evde kullandığımız aydınlatmalarda yer alan Kelvin ifadesi bunu ifade eder.

Işığın Spektrumu

Newton, prizmadan beyaz ışık geçirdiğinde, onun gökkuşağı gibi renklerine ayrıştığını fark etmişti. Bugün, beyaz ışık dediğimiz şeyin aslında görsel bölgedeki tüm renklerin bir arada olduğu durum olduğunu biliyoruz. Bitkilere hayat veren güneş ışığı da aynı şekilde her renkten (dalga boyundan) ışığı barındırıyor. Fakat! Her rengi eşit ölçüde barındırmıyor.

Bir ışık kaynağının spektrumuyla ifade etmek istediğimiz, o ışık kaynağındaki fotonların her birinin dalga boyuna karşılık ne kadar foton geldiğidir. Örneğin 1 kırmızı fotona karşılık 1 mavi foton düşüyorsa, mora yakın bir renk görürüz (bkz. Ana renkler ve ara renkler). Bu nedenle full spektrum adında satılan LED’ler mor ışık verir çünkü sadece kırmızı ve mavi barındırır, yeşil barındırmazlar.

Fakat 1 kırmızı fotona karşılık 3 mavi foton geliyorsa, renk daha mavi tonlarında olur. Burada özellikle foton dediğimize, ışık demediğimize dikkat edin. Çünkü aynı güçte ama farklı renklerdeki LED’ler aynı miktarda ışıma yapmayabilir. Buna ek olarak, her rengin cisimlerden yansıması ve soğurulması farklı olacağı için, bırakacağı etki de başka olabilir. Burada spektrum kavramını anlamak bu nedenle önemli.

Yukarıdaki görselde Güneş’in spektrumunu ve meşhur ADA Solar RGB aydınlatmasının spektrumunu görüyoruz. Aynı zamanda ADA spektrumunda arka planda soluk olarak beyaz bir LED’in spektrumu verilerek kıyaslaması yapılmış. Günümüzdeki LED teknolojisinden dolayı bu aydınlatmaların Güneş gibi tüm renkleri neredeyse eş bir şekilde barındırmadığını görüyoruz. Özellikle bu aydınlatmalar fotosenteze ağırlık vermek ve renkleri ortaya çıkarmak için kırmızı ve maviye odaklanıyor. Keza bitkilerin yeşil renginin vuruculuğunu artırmak için de yeşil barındırıyor. Fakat bunlar nispeten dar bantlar şeklinde ve bunların dağılımı çok şeyi değiştiriyor. Bunu ölçmek ise ancak bir spektrometre ile mümkün.

Işığın Soğurulması ve Yansıması

Işık yaymayan bir cismin ne renk göründüğü onun hangi dalga boylarındaki ışığı ne kadar yansıttığı ile alakalıdır. Örneğin sadece kırmızı ışığı yansıtacak bir cisme beyaz ışık tutarsanız, her rengi barındırsa da sadece kırmızıyı yansıtacağı için kırmızı görünür. Aynı cisme mavi ışık tutarsanız ise siyah kalacaktır, çünkü mavi ışığı soğurmaktadır.

Bitkilerin ne kadar güzel görüneceğinin arkasındaki bilim ise verilen ışığın spektrumu ile birlikte bitkilerin kendi renklerinden gelir. Kırmızı bir bitkiye yeşil ağırlıkta ışık vermek, onun o belirgin kırmızılığını alıp soluk görünmesine neden olabilir. Keza kırmızı bitkileri ortaya çıkarmak isterken kırmızıyı abartmak da yeşil olanların canlılığını götürür. Bu aradaki dengeyi yakalamak her ne kadar deneme yanılmayla mümkün olsa da ancak bir ölçüde mümkün olmaktadır.

Çok profesyonel bir göz, iyi bir mühendislikle üretilmiş aydınlatma ile amatör üretim arasındaki farkı daima ayırt edecektir.

Buradaki farkı yaratan en önemli unsur, amatör olarak denge yakalamaya çalışan kişilerin, piyasada standart olarak üretilen LED’ler ile bunu yapmaya çalışmasından kaynaklanıyor. Bunların çoğu dar bantta ve spesifik dalga boylarına sahipler (genellikle teknolojik olarak ucuz olanlarına eriştiğimiz için). Bu nedenle eğer elinizdeki kırmızı, yeşil ya da mavi LED’lerin pik noktaları ADA Solar RGB ile örtüşmüyorsa, hiçbir şekilde aynı tonu yakalama şansınız yoktur. Bu tür aydınlatmaları üretenler özel olarak kendi LED’lerini imal ediyor ya da talep üzerine üretilmelerini sağlıyorlar. Aradaki fiyat farkının önemli bir kısmı da buradan geliyor. Yani farklı renklerde LED’ler alıp, bunları farklı kombinasyonlarla dağıtarak aynı ışığı elde etmeniz mümkün değil. Sadece yaklaşabilirsiniz.


Bitkiler Ne İster?

Bitkilerde fotosentez, kloroplast organeli aracılığıyla gerçekleşir. Bitkiye yeşil rengini veren şey de fotosentetik bir pigment olan klorofildir ve kloroplastlarda bulunur. Fakat tek bir tür pigment yoktur, hatta klorofiller de kendi içinde gruplara ayrılır. Bu nedenle bazı bitkiler ya da yosunlar farklı renklerde olabilir. Aşağıdaki tabloda hangi pigmentin nerelerde bulunduğunu görüyoruz. Klorofil a ve klorofil b pigmentlerinin özellikle yeşil renkten sorumlu olduğu görülüyor. Sarı, turuncu ve hatta kırmızı pigmentler olduğuna da dikkat edin. Bu noktada, bir bitkide ya da başka canlıda tek bir pigment olmak zorunda olmadığını bilmek önemli, çünkü renklerin karışımı, farklı renkler olarak karşımıza çıkabilir.

Kloroplast Pigmentler Dagilim Bitkili Akvaryum Aydınlatması: Kapsamlı Rehber
Pigmentler ve çeşitli dağılımları

Klorofil a ve klorofil b bizim için oldukça önemli. Dolayısıyla hedefimiz bunlar. Fakat bunların aynı zamanda yeşil alglerde (yosunlarda) ve siyanobakterilerde olduğuna da dikkat edin. Bu önemli bir sonuç, çünkü birçok kişi yosunların belirli bir renkte çoğaldığını, bitkilerin ise belirli bir renkte büyüdüğünü düşüyor. Fakat bu son derece hatalı.

Yosunlar (algler) de bitkiler gibi aynı renkte ışıktan benzer şekilde faydalanır. Dolayısıyla şu renk bitkiye iyi gelir, şu renk yosun yapar gibi düşünceler temelden hatalıdır.

Bu tür düşüncelerin ortaya çıkmasının muhtemel iki nedeni var. Birincisi her zaman olduğu gibi halk arasında deneme yanılmalarla yapılan ve bilimsel temeli olmayan denemelerin, gerçek bir deney gibi görülüp, “mavi ışık verdim yosun yaptı” şeklinde yayılmasıyla ortaya çıkması. İkincisi ise gerçekten hem bitkiler hem de yosunlar üzerinde yapılan bazı akademik çalışmalarda farklı renklerin denenmiş ve bazı sonuçlar alınmış olması üzerine, bu sonuçların tam anlaşılmadan hatalı bir şekilde yaygınlaşması. Durumu tekrar özetleyecek olursak, şu ışık bitkiye iyi gelir, şu yosuna gelir şeklinde bir şey söylemek oldukça hatalı bir yaklaşım. Ne yazık ki yosun probleminin önüne geçmek bu kadar basit değil, çünkü bu canlıların hepsi fotosentetikler ve aynı pigmentlerle bu süreçleri gerçekleştiriyorlar.

Işık ve Fotosentez İlişkisi

Peki fotosentez için klorofiller ışığı nasıl kullanıyor? İşin elbette biyokimyasal süreçlerinin detaylarına girmeyeceğiz, fakat genelgeçer bir kural ile durumu özetleyebiliriz: Bitkiler her renkten ışığa ihtiyaç duyar, buna yeşil de dahildir. Sadece miktarları farklıdır.

Bazı yerlerde bitkiler için en iyisi mavidir (ya da kırmızıdır) gibi hatalı ifadeler görmek mümkün, keza bazı renklerin yosunu artırırken bitkileri beslediğini söyleyenler olsa da bu da pek doğru değil. Yukarıdaki tablodan da görüleceği üzere, birçok bitki ve alg ortak fotosentetik pigmentlere sahipler. Akvaryumda karşımıza çıkan çoğu yosun türünün bu kadar problem olma nedenlerinden biri de aslında aynı temel süreçlerle yaşamlarını idare ediyor oluşları. En kaba yaklaşımla, bitki neye ihtiyaç duyuyorsa yosun da ona ihtiyaç duyuyor diyebiliriz. Dolayısıyla farklı renkler kullanmak gibi yöntemlerle bunu çözmek mümkün değil.

Bitkiye en çok mavi (ya da kırmızı) ışık yarar, diğeri yosun yapar gibi iddialar gerçeği yansıtmamaktadır. Bitkilerle yosunlar (algler) çoğunlukla ortak fotosentetik pigmentleri (özellikle klorofil a ve klorofil b) taşıdığı için her ikisinin de ihtiyacı aşağı yukarı aynıdır.

klorofil sogurma spektrumu Bitkili Akvaryum Aydınlatması: Kapsamlı Rehber
Klorofil ve diğer fotosentetik pigmentlerin soğurma spektrumu

Yukarıdaki görselde klorofil a, klorofil b ve bazı diğer fotosentetik pigmentlerin soğurma spektrumu verilmiştir. Yatay eksende soldan sağa (maviden kırmızıya) farklı dalga boylarındaki ışık yer alırken, dikey eksende ise bunların soğurulma miktarları gösterilmiştir. Buradan görüleceği üzere klorofil a ve klorofil b özellikle mavi ışığı diğer bölgelere göre daha fazla soğurmaktadır. Ardından ise kırmızı ışık gelir. Fakat yeşilde de bu durumun sıfır olmadığı ve bazı biyokimyasal süreçlerde yeşilin de önemli bir rolü olduğu bilinmektedir.

Burası önemli: Bu grafiği, bir “ihtiyaç grafiği” olarak yorumlamanın tam olarak doğru olmayacağını dikkat etmek gerek. Bu grafiğin bize “doğrudan” söylediği şey, 1 birim gönderilen ışığın yüzde kaçının bu fotosentetik pigmentler tarafından emildiğidir. Bu noktada mavinin soğurulması çok diye maviye yüklenmek, fotosentez açısından her zaman çok manalı olmayabilir. Bu noktada karşımıza başka bir kavram çıkıyor: Fotomorfogenez.

Bitkiler, farklı ışıklar altında farklı tepkiler gösterirler. Tamamen mavi ışık altında büyüyen bir marul ile tamamen kırmızı ışık altında büyüyen bir marul arasında morfolojik farklılıklar bulunur. Bu durum sadece ışık şiddeti ve fotosentez ile ilgili değildir. Örneğin bitkiler kırmızı ve uzak kırmızı bölgeyi algılamak için fitokromları kullanır. Bunlar fotomorfogenezi tetikleyen sinyal taşıyıcı proteinlerdir ve fitokrom bu bölgede (600-750 nm) çalıştığı bilinen tek fotoreseptördür. Yapılan deneylerde özellikle bu bölgede ışık uygulanan bazı bitkilerin morfolojik gelişiminde farklılıklar gözlenmiştir. Fakat burada genelgeçer bir kural olmadığına, aynı işlemin başka bir bitkide tam tersi duruma neden olabileceğine dikkat etmek önemli. Gerçekleşen biyokimyasal süreçler oldukça karmaşık ve bu makalenin konusu dışında kalıyor.

Bir Youtube kullanıcısının marullar üzerinde mavi ve kırmızı ışık kullanarak yaptığı büyüme kıyaslamasını aşağıdan izlemenizi öneriyoruz. Hatırlatmakta fayda var, marulda gerçekleşen durumun aynısı diğer bitkilerde gerçekleşecek diye bir durum yok. Hatta bazı bitkilerde tam tersi de olabilir. Burada anlaşılması gereken nokta, farklı renklerin, farklı etkileri olduğu.


Akvaryum Aydınlatmasını Seçerken Dikkat Edilmesi Gerekenler

Aydınlatma söz konusu olduğunda karşımıza birkaç kavram çıkıyor. Bu kavramları en bilinenden en az bilinene doğru aşağıda sıraladık. Aynı zamanda bu liste kabaca, en alakasızdan (hiçbir ifade etmeyenden) en alakalıya (en önemliye) de sıralı. Örneğin en çok konuşulan Watt değeri, bir kıyaslama faktörü olamayacak kadar kötü ve alakasız bir birim. Bunun yerine profesyonellerin PAR değeri ile konuştuğunu görebilirsiniz. Keza akademik makaleler bunun da ötesine geçip YPF gibi değerler üzerinden gidebiliyor.

  • Watt değeri: Kullanılan sistemin elektrik hattından çektiği güçtür. Çıkan ışığın miktarının bir ölçüsü kesinlikle değildir. Aydınlatmanın türüne göre 100 Watt ışığın yapacağı aydınlatma çok farklılık gösterebilir. Dolayısıyla litre başına şu kadar watt gibi ifadeler çok muğlaktır ve teknik olarak pek bir anlam ifade etmez. Bunlar genellikle aynı tip ışıklandırma için verilir. Örneğin “Floresan için litre başına şu kadar Watt kullanın” şeklinde, fakat floresanlar da kendi içlerinde oldukça farklı olduğu için bu çok kaba bir yaklaşımdır. Bahsettiğimiz en önemli konu olan spektrumu konuya dahil bile etmez.
  • Lümen değeri: Bir ışık kaynağının ışık akısını ifade eder. Lüks (lux) değeri ile ilişkilidir ve bu değer telefonlarla ölçülebilir. Lümen değeri sabitken, lüks değeri ışık kaynağından uzaklaştıkça mesafenin karesiyle orantılı olarak azalır. Kaba bir tabirle lümen değerini, ışığın parlaklığı olarak ifade edebiliriz. Detaylar için bkz. Lümen nedir? Lümen hesabı nasıl yapılır?
  • Kelvin değeri: Bir ışık kaynağının belirli bir sıcaklık (Kelvin cinsinden) yaptığı kara cisim ışımasıdır. Güneş için bu değer yaklaşık 5800 Kelvin’dir. Bu değer yükseldikçe renk mavileşir, azaldıkça renk kırmızılaşır. Beyaz olarak kabul edilen değer 6000-6500 K dolaylarındadır. Detaylar için bkz. Kara cisim ışıması nedir?
  • PAR değeri: Photosynthetically active radiation kelimelerinin baş harflerinden oluşan PAR değeri, bitkiler tarafından fotosentez için aktif olarak kullanabilecek dalga boyu aralığı olan 400-700 nm arasındaki ışığın bir ölçütüdür. Daha kısa dalga boyuna sahip moröte iyonize edici etkisinden dolayı dokulara zarar verebilir, fakat bunun çoğu atmosfer tarafından zaten engellenir. Daha uzun dalga boylu bölgeler ise fotosenteze katkıda bulunabilecek kadar enerji taşımazlar. Birimi W/m2‘dir.
  • PPF ve PPFD değeri: Photosynthetic Photon Flux kelimelerinin baş harflerinden oluşan PPF değeri, PAR değeri bölgesinde kaynaktan salınan tüm fotonların akısını ifade ederken, PPFD (Photosynthetic Photon Flux Density) değeri, bunun birim alan başına düşen değerini ölçer. Kabaca, PPF kaynaktan çıkan fotosentetik ışık miktarıyken, PPFD bitkinin üzerindeki alana düşecek olan fotosentetik ışık miktarını ifade eder. PPF’in birimi μmol/s iken, PPFD’nin birimi μmol.s-1.m-2‘dir. Çoğu akademik makalede ölçüt olarak bu birimler tercih edilir.
  • DLI değeri: Daily Light Integral kelimelerinin baş harflerinden oluşan DLI değeri, birim alan başına düşen fotosentetik ışığın gün boyu toplamıdır. Yani 24 saatlik bir süreçte bitkinin ne kadar fotosentetik ışık aldığının bir ölçütüdür. Birimi mol.m-2.d-1‘dir (d: gün).
  • YPF değeri: Yield Photon Flux kelimelerinin baş harflerinden oluşan YPF değeri, bitkinin farklı dalga boylarındaki fotosentetik ışımaya verdiği tepki göz önüne alınarak hesaplanmasıyla elde edilir. Yukarıda bahsi geçen fotosentetik ışımalar her ne kadar bir ölçü olsa da bitki her dalga boyundan eşit ölçüde faydalanmaz (yukarıdaki soğurma spektrumunu hatırlayınız). Dolayısıyla aynı PPFD değerleri, farklı fotosentez miktarıyla sonuçlanabilir. Bu nedenle her dalga boyundaki soğurmanın katsayısıyla, spektrumdaki değerler ağırlıklı olarak hesaplanarak YPF değeri elde edilir.

Aydınlatmada şu kadar litre başına şu kadar watt aydınlatma gerekir ifadesi çok muğlaktır ve pek bir anlam ifade etmez. Aydınlatmaya göre çok değişkenlik gösterebilir.

Bir aydınlatmada ölçüm olarak anlamlı olan ve profesyonel aydınlatmacılar tarafından kullanılan değer PAR değeridir, diğer teknik değerler genelde bilimsel çalışmalarda kullanılır ve aydınlatmalarda bu değerler pek paylaşılmaz. PAR değerini ölçmek için gerekli ekipman, bireysel amaçlar için pahalı olduğundan, genellikle daha ölçülebilir lümen ve watt gibi değerlere bakılır. Fakat bunlar ışığın performansını anlamak için yeterli olmaktan çok uzaktır. Bu nedenle PAR değerini, ışık kaynağının üreticisi paylaşmalıdır (tıpkı lümen ve Watt değerinde olduğu gibi). Ancak böyle bir durumda ışığın bitkiler için ne kadar uygun olduğu anlaşılabilir.

PAR değeri ölçümlerinde bir diğer dikkat edilmesi gereken nokta, aydınlatmanın profilidir. Kullandığımız ışıklar çoğunlukla dikdörtgen bir yüzeye yayılmıştır ve önlerindeki difüzör nedeniyle homojen bir şekilde etrafa dağılırlar. Bu nedenle orta bölge daima daha fazla ışık alır ve kenarlara doğru gidildikçe PAR değeri düşer. Bu sebeple profesyonel ışık üreticileri, farklı aydınlatmalarının kaç santimetreye kaç santimetre bir alanda nasıl değiştiğini gösteren aşağıdaki gibi figürler yayınlarlar.

bitkili akvaryum aydınlatması chihiros wrgb par profili
Chihiros WRGB II serisinin PAR profili

Yukarıdaki görselde sağdaki ve soldaki görsel aynı şeyi farklı (2 boyutlu ve 3 boyutlu) biçimde göstermektedir. 50×60 santimetrelik bir alanda PAR değerinin merkezde 120 dolaylarında, en köşelerde ise 60 dolaylarında olduğu görülmektedir. Bu durum oldukça önemli ve yeni bir kavrama değinmemiz gerektiğini de ortaya koyuyor: Difüze olmuş ışık (yumuşak ışık).

Işığın Difüze Olması

Profesyonel aydınlatmalarda, LED’lerin önünde yarı saydam beyaz bir kaplama bulunur. Bunun amacı ışığı dağıtmaktır (difüze etmektir). Normalde bir ışık kaynağından çıkan ışınlar, doğrudan o kaynaktan dağılır. Eğer bu ışık kaynağı özellikle nokta kaynak gibiyse (ki LED’ler çok küçük olduğu için öyledir), keskin gölgeler oluşturur. Fotoğrafçılıkta bu duruma sert ışık (hard light) ya da yumuşak ışık (soft light) denir. Işık kaynağının önüne çekilen yarı geçirgen beyaz bir katman, buraya çarpan ışığın farklı açılarda dağılmasına neden olur. Böylece aydınlattığınız kaynak her yönden daha homojen bir şekilde aydınlanarak daha yumuşak bir görüntü oluşturur. Fotoğrafçılarda gördüğünüz büyük, önünde beyaz çarşaf benzeri yapı bulunan aydınlatmaların amacı budur. Aşağıdaki görselde bunun farkını görebilirsiniz.

sert isik yumusak isik Bitkili Akvaryum Aydınlatması: Kapsamlı Rehber
Solda sert ışık (hard light) sağda yumuşak ışık (soft light). Görsel: Apogeephoto

Benzer şekilde birçok kişinin LED’lerle hazırladıkları ışık önüne mercek koyduklarını görüyoruz. Bu durumun tamamen farklı olduğunu anlamak önemlidir. Kullanılan merceklerin amacı, çıkan ışığı belirli bir açıyla dağıtmaktır. Yani ışıklandırmayı akvaryumdan ne kadar yukarıya koyacağınıza bağlı olarak akvaryumunun neresinin aydınlatılacağı belirlenir. Fakat bunlar da yine nokta kaynaktır. Tek bir LED’den dışarıya dağılır ve gölgeler buna göre oluşur. Oysa ki önünde bulunan beyaz bir katmana çarpan ışık her açıyla her yöne dağılacağı için bunun olmasını engeller. Eğer kasıtlı olarak yalnızca birkaç ışık kaynağıyla özel bir aydınlatma havası verilmek istenmiyorsa, merceklerin hiçbir anlamı yoktur. Hatta önüne eklediğiniz her optik, ışığın verimliliğini de düşüreceği için kullanılmamasını öneriyoruz.

Yukarıda anlattığımız nokta kaynağın, önünde hangi açılı mercek olursa olsun sert ışık oluşturacağını, fakat difüze bir ışığın yumuşak bir aydınlatmayı nasıl sağlayacağını aşağıdaki görselden görebilirsiniz.

isigin difuze olmasi Bitkili Akvaryum Aydınlatması: Kapsamlı Rehber
Solda nokta kaynak bir ışığın oluşturduğu sert ışık, sağda difüze olmuş ışığın oluşturduğu yumuşak ışık. Görsel: Epicmind

Göze Hitap Etmesi – Estetik Tercihler

Bazı kişilerin full spektrum adıyla satılan (aslında tabii ki full spektrum olmayan) mor ışıkları aldıklarını görüyoruz. Bunlar aynı zamanda bazı bitki yetiştiricileri tarafından da kullanılıyor. Çünkü gerçekten de bahsini ettiğimiz kırmızı ve mavi fotosentetik bölgeyi barındırıyorlar. Lakin bunu akvaryumda kullananların gözden kaçırdığı şey, her bitki üreticisinin bunu seçmediği ve önemli bir bölümünün hala 6000-6500 Kelvin beyaz ışık kullandığı. Çünkü değindiğimiz üzere, her bitkide durum farklı olabiliyor ve yetiştirici, ihtiyacına (ve tabii ki masraflara) göre bunu seçiyor.

Lakin akvaryumlarda bizim için estetik oldukça önemli. Hiçbirimiz mosmor bir akvaryuma bakmak istemeyiz. Belki şaşıracaksınız lakin 10 tane beyaz LED’in arasında 1 tane mor olursa bunu rahatlıkla profesyonel bir göz anlayabilir. Rengin direkt mor tonlara (tint) kaydığını fark edebiliyorsunuz. Bu nedenle dominant olduğu için, görüntüyü doğrudan etkiliyor. Kullananların çoğu bitkilere verimli olduğunu düşündüğü için kullandığından ötürü, şunun altını çizmek istiyorum. Beyaz ışıkla kıyaslama yaparsanız, farkını bile göremezsiniz.

Youtube’da birçok yetiştiricinin mor ışık ve beyaz ışık kıyaslaması yaptığını görmeniz mümkün. Neredeyse hiçbiri, aynı miktarda aydınlatmalarına rağmen hiçbir fark göremiyor ve ölçemiyor. O halde neden göz zevkimizi bozacak, bitkilerin, balıkların ve dekorların gerçek renginden uzaklaşmasına neden olacak mor renk kullanalım ki? Elbette tercih sizlerin. Fakat dikkat etmek gerekir ki böyle bir aydınlatmayı IAPLC’de üst sıralarda görmeniz neredeyse imkansızdır. Varsa dahi, fotoğrafı dijital olarak işlerken görüntüden mor renk çıkartılarak düzeltilir. Çünkü doğallığa tamamen aykırı. Bazı bitki yetiştiricilerinin böyle estetik kaygıları olmadığı için, kullanmaları da son derece doğal.


Hazırlayan: Ögetay Kayalı

Referanslar ve Ek Okumalar

1. W. Scott Pegau, Deric Gray, and J. Ronald V. Zaneveld, “Absorption and attenuation of visible and near-infrared light in water: dependence on temperature and salinity,” Appl. Opt. 36, 6035-6046 (1997)

2. Robin M. Pope and Edward S. Fry, “Absorption spectrum (380–700 nm) of pure water. II. Integrating cavity measurements,” Appl. Opt. 36, 8710-8723 (1997)

3. Downing J., “Effects of Light Absorption and Scattering in Water Samples on OBS® Measurements” https://s.campbellsci.com/documents/us/technical-papers/obs_light_absorption.pdf

4. Kayali O., “Yıldız Astrofiziği: Kara Cisim Işıması” https://rasyonalist.org/yazi/kara-cisim-isimasi/

5. David M. Gates, Harry J. Keegan, John C. Schleter, and Victor R. Weidner, “Spectral Properties of Plants,” Appl. Opt. 4, 11-20 (1965)

6. Pattison, P & Bardsley, Norman & Hansen, Monica & Pattison, Lisa & Schober, Seth & Stober, Kelsey & Tsao, Jeff & Yamada, Mary. (2017). 2017 DOE SSL R&D Plan. 10.13140/RG.2.2.13316.63364.

Ögetay Kayalı

Rasyonalist kurucu, editör ve kıdemli yazar. NASA'nın APOD platformunda görevli olmak üzere, Michigan Tech. Üniversitesinde araştırma görevlisi olarak Astrofizik üzerine doktora yapmaktadır. Ege Üni. Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümünden birincilikle mezun olduktan sonra bir yıl kozmoloji üzerine yüksek lisans, ardından bir yıl da İzmir Uluslararası Biyotıp ve Genom Merkezinde Moleküler Biyoloji ve Genetik üzerine yüksek lisans yapmıştır.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button

Destek Ol!


Neden desteğinize ihtiyacımız var: Çünkü Rasyonalist'in tek destekçisi sizlersiniz.

Rasyonalist'in masraflarını karşılamak, gelişimini sağlamak, profesyonel ekipmanlara ulaşarak bunlarla sizlere daha iyi hizmetler verebilmek için desteğiniz gerekiyor.

 

Bağışta bulunmakla ilgili soru işaretlerinizi yanıtlayabilmek için, hakkımızda sayfamıza göz atmanızı öneriyoruz.