home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / sci / aquaria / 1668 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-11-21  |  9.5 KB
  1. From: booth@hplvec.LVLD.HP.COM (George Booth)
  2. Date: Fri, 20 Nov 1992 19:28:32 GMT
  3. Subject: Information about lights
  4. Message-ID: <2520051@hplvec.LVLD.HP.COM>
  5. Organization: Hewlett-Packard Co., Loveland, CO
  6. Path: sparky!uunet!zaphod.mps.ohio-state.edu!sdd.hp.com!hpscit.sc.hp.com!scd.hp.com!hpscdm!hplextra!hpfcso!hplvec!booth
  7. Newsgroups: sci.aquaria
  8. Lines: 241
  9.  
  10. I recently made some intensity and color temperature measurements on a
  11. bunch of fluorescent and metal halide bulbs and would like to share
  12. the data with you.
  13.  
  14. My goal was to determine the relative brightness of various bulbs (to
  15. check out the claims of the vendors) and to get a feel for the color
  16. temperature of the bulbs.  A secondary goal was to determine the
  17. effects of age on both color temperature and brightness.
  18.  
  19. To measure intensity, I used a lux meter offered by Marine
  20. Invertebrates, Inc.  This is advertised in FAMA and costs about $100.
  21. I'm not sure about its absolute accuracy, but, being digital, its
  22. resolution is quite good.  The instructions claim an accuracy of +/- 5
  23. lux and it seems very repeatable.  I'm also not sure about how color
  24. temperature affects its accuracy.  Its response curve peaks at about
  25. 600 nm, so there is probably some effect.
  26.  
  27. To measure color temperature, I rented a Minolta Color Meter II from a
  28. photographic supply store in Denver.  It's primary use is to determine
  29. the correction filters required to balance a specific film for a
  30. specifc light source, but it also indicates color temperature in
  31. degrees Kelvin.  I'm not sure of its absolute accuracy (and I did see
  32. some strange results with metal halide lights), so take the numbers
  33. with a grain of salt.  This is a neat instrument that sells for about
  34. $700, so I feel that numbers aren't too far off for the fluorescent
  35. bulbs.  Minolta also makes a different meter for "scientific and
  36. industrial colorimetery", but it's not available for rental locally.
  37.  
  38. BTW, I tried to call the Minolta Customer Service Department to determine
  39. the validity of my measurements, but the "representative was busy and
  40. his voice-mail was full", so I couldn't leave a message.
  41.  
  42. This posting is the raw data I collected.  I have not as yet drawn any
  43. conclusions aside from obvious things like Penn-Plax Ultra TriLux
  44. bulbs are brighter than Triton bulbs and they have a color temperature
  45. closer to sunlight (whether or not that is good, I'm not saying). 
  46.  
  47. Perhaps one of the net light experts could comment on the data.
  48.  
  49. --------
  50. George
  51.  
  52. =====================================================================
  53.  
  54. Light Fixture Effects 
  55. ---------------------
  56.  
  57. To determine if the light fixture and ballast affected the temperature
  58. and intensity, 2 new 40 W Cool White bulbs (2 for $2.49) were tested
  59. in two fixtures.  The readings were taken 8" from the bulbs, centered
  60. over the middle of the fixture.
  61.  
  62. An "electronic" shop light ($15.99 at Ace hardware) with a small coil/
  63. capacitor ballast circuit produced 5000 K and 5500 Lux.  This is an
  64. "energy saving" type fixture.  My experience indicates this type of
  65. fixture is hard on bulbs such as Tritons and shortens their life.
  66.  
  67. As a side note, the October '92 Consumer Reports tested various types
  68. of energy saving light bulbs including compact fluorescent bulbs with
  69. electronic and magnetic ballasts.  They found that a large number of
  70. the bulbs with an electronic ballast had premature failures.
  71.  
  72. A "standard" Sears shop light with a normal magnetic ballast produced
  73. 5300 K and 6650 Lux.  The same fixture with aluminum foil behind the
  74. bulbs produced 5300 K and 7900 Lux.  Also with this setup, the color
  75. temperature ranged from 5200 K to 5500 K when the distance from the
  76. bulb varied from 3" to 24".
  77.  
  78. I also tried to check the lights in a Coralife metal halide and
  79. fluorescent fixture to see if an "expensive" ballast and polished
  80. reflector did anything, but the bulb spacing was very different giving
  81. readings which could not be meaningfully compared to the first three.
  82.  
  83. Conclusions: 
  84. 1) Cheap electronic fixtures reduce your light intensity and bulb life.
  85. 2) Cheap reflective material can increase your light intensity.
  86.  
  87. Color Temperature (single bulbs)
  88. --------------------------------
  89.  
  90. I had hoped to determine color temperature and aging effects of metal
  91. halide bulbs, but the temperature meter responded very strangely to
  92. most of the bulbs I tested, giving readings of 9000 K to 14000 K
  93. depending on the distance from the bulb.  One older, 1000 W MH bulb
  94. read 6200 K, but I don't have much faith in that number.  By the way,
  95. an actinic bulb caused an "overrange" reading (above 40000K).
  96.  
  97. The local fish store allowed me to check some of the bulbs in the
  98. store.  Most of the bulbs are about 1 year old.  I was surprised at
  99. the temperature range of the 40 W Power-Glo bulbs; possibly caused by
  100. differing age or fixture differences or just bad quality control - I
  101. don't know.  I believe the higher K temperature indicates more blue,
  102. which shows up some fish colors better.
  103.  
  104. 20w Ultra TriLux     5200 K   new      (in a cheapie hood)
  105. Phillips UltraLume   5800 K   6 months
  106. Artic Brite          6000 K   1 year
  107. Power-Glo            7200 K   
  108.   "    "             7850 K   
  109.   "    "             8700 K
  110.   "    "             8700 K                      
  111.   "    "             9350 K
  112.   "    "             9800 K
  113.  
  114. A local lighting store has a light bulb comparison center with various
  115. commercial bulbs.  The age of the bulbs was unknown.  Unfortunately,
  116. the store was remodeling and some of the display was not working, so I
  117. didn't get a chance to try a Chroma 75.
  118.  
  119. Warm White Delux     3460 K
  120. Warm White           3630 K   
  121. Regal White          3640 K   
  122. Natural              3900 K
  123. Spectra 35           3930 K
  124. Spectra 30           3930 K
  125. Chroma 50            4600 K   
  126. Cool White           5000 K
  127. Cool White           5150 K   
  128. Daylight             7500 K
  129.  
  130. We have quite a few bulbs of various ages on hand.  Each was tested in
  131. the Sears shop light.  The second bulb in the fixture was covered with
  132. a piece of cardbard so it would not affect the readings.  The age of
  133. the the bulb is indicated, if it was known.  All readings are 8" from
  134. the bulb.
  135.  
  136. Agro Lite            3590 K
  137. Wide Spectrum        3900 K
  138. Advantage X          5300 K          5100 K in electronic fixture
  139. Artic Brite          5850 K    new   5900 K in electronic fixture
  140.   "    "             5700 K    
  141. Ultra TriLux         6750 K    new
  142.   "     "            6350 K          6050 K in electronic fixture
  143.   "     "            6150 K
  144.   "     "            6150 K
  145. Triton               8150 K    new
  146.   "                  8400 K    new
  147.   "                  7550 K    300 hours
  148.   "                  7550 K
  149.   "                  7350 K    4800 hours
  150.  
  151.  
  152. Color Temperature (combinations)
  153. --------------------------------
  154.  
  155. Combinations of bulbs in use on our various plnated aquariums were 
  156. tested.  The average age of the bulbs is about 6 months. 
  157.  
  158. 1 Power-Glo, 
  159. 1 Ultra TriLux       6550K   
  160.  
  161. 1 Triton,            from 
  162. 1 GE Wide Spectrum,   6000 K   
  163. 1 Triton,              to 6300 K
  164. 1 Ultra TriLux          to 6500 K 
  165.  
  166. 1 Ultra TriLux,      from 
  167. 1 Ultra Trilux,       6150 K 
  168. 1 Triton,              to 6050 K
  169. 1 Ultra Lume            to 5900 K
  170.  
  171. 1 Artic Brite,
  172. 1 Ultra TriLux       6400 K
  173.  
  174.  
  175. Intensity (single fluorescent bulbs)
  176. ------------------------------------
  177.  
  178. From the local fish store (meter was 4" from the bulbs except for the
  179. metal halide bulb): 
  180.  
  181. 1000 W Metal Halide, 12" from fixture   69,000 Lux
  182. 2 Power-Glo bulbs,                      11,000 Lux
  183. 1 Power-Glo, 1 Ultra TriLux              8,200 Lux
  184. 1 Power-Glo, bad fixture                 2,400 Lux
  185.  
  186. From the local lighting store (meter was 4" from the bulbs):
  187.  
  188. Regal White          3300 Lux 
  189. Chroma 50            3500 Lux 
  190. Warm White           4600 Lux 
  191. Cool White           5000 Lux
  192.  
  193. Our bulb stock (meter was 8" - twice as far - from the bulb):
  194.  
  195. Wide Spectrum        2400 Lux
  196. Artic Brite          3750 Lux  new   2780 Lux in electronic fixture
  197.   "    "             3200 Lux  
  198. Advantage X          4200 Lux        3370 Lux in electronic fixture
  199. Triton               3890 Lux  new
  200.   "                  3820 Lux  new
  201.   "                  3730 Lux  300 hours
  202.   "                  3610 Lux
  203.   "                  3300 Lux  4800 hours
  204. Ultra TriLux         5000 Lux  new
  205.   "     "            4720 Lux        3520 Lux in electronic fixture
  206.   "     "            4580 Lux
  207.   "     "            4480 Lux
  208.  
  209.  
  210. Intensity (single 5500 K metal halide bulbs)
  211. --------------------------------------------
  212.  
  213. We have had our dual 175W metal halide fixture in use for over 1 year
  214. and have tracked the intensity of 3 of the 5 bulbs in use over that
  215. period.  The bulbs are on for 10 hours per day.
  216.  
  217. Directly below the bulb at the acrylic shield:
  218.  
  219. Bulb 1:  78,000        90 to 270 days
  220.          72,000        320 days
  221.          57,000        360 days
  222.  
  223. Bulb 2: 126,000        10 minutes
  224.         110,000        4 hours
  225.         102,000        2 days
  226.          94,500        4 days
  227.          90,000        13 days
  228.          90,000        21 days
  229.          86,500        62 days
  230.          82,000        110 days
  231.          72,000        285 days
  232.          60,000        315 days
  233.  
  234. At the water surface, 13" from the bulb:
  235.  
  236. Bulb 2:   9,900 Lux    1 year old; replaced at this point
  237.  
  238. Bulb 3:  19,900 Lux    after 2 hours
  239.          17,600        1 day (12 hours)
  240.          17,100        2 days (22 hours)
  241.          16,900        3 days
  242.          16,400        4 days
  243.          15,700        6 days
  244.          15,700       16 days
  245.  
  246. I was very surprised at the rapid initial drop off of intensity from
  247. the MH bulbs; I had expected a linear drop for most of the lifetime. 
  248. The data indicates that MH bulbs should be changed once a year if
  249. you have intensity sensitive applications.
  250.  
  251.