失去藍色螢光跟紅色螢光的原因?

這和小弟所學略有相關就來幫忙解惑一下

首先回答你的問題: 看不太懂的是失去紅色螢光是光開太強? 什麼光太強? 綠色(Green)光太強?
-> 沒錯, 你可以簡單的那麼解釋. 講的理論一點就是因為人眼對不同波長的光線敏感度不同的問題. 就像文獻裡面說的紅色珊瑚對綠色光的響應(吸收轉化能力)最強一樣. 人眼對綠光的響應很高.(對UV很弱) 這也是為什麼UV把你曬瞎了你可能也不覺得他亮. 一部分原因是他波長問題一部份眼睛的響應問題.(IR光也是)
謝謝 @Peterliu0801 大大的說明~
明林永二裡面說的很清楚,
這也是我目前把缸子綠色珊瑚比例調高,讓缸子看起來更亮。
蠻推薦這篇Light in the Reef Aquaria,感謝 @jeremie 大提供的資料!

珊瑚的螢光非常美麗,但觀察起來並不容易。看一下人眼的發光函數(光譜靈敏度圖)(圖6)。眼睛的光敏感元件由兩種細胞類型代表-所謂的視網膜視錐細胞視桿細胞。第一個負責區分顏色,第二個負責區分灰色調。視錐細胞在白天發揮最佳作用,而視桿細胞則在夜間發揮最佳作用。請記住這句話:“所有的貓在黑暗中都是灰色的。”這是因為我們在黑暗中主要用視桿細胞而不是視錐細胞來觀察。視桿細胞不區分顏色:它們只感知物體的相對亮度。視桿細胞對光譜中翠綠部分最敏感,波長約為 510nm(當然,當透過視桿細胞觀察時,這種光僅被感知為更亮的灰色陰影而不是綠色。

視錐細胞中有三種細胞類型,每種細胞對光譜的特定部分敏感。 S 型視錐細胞對紫色和藍色敏感(S 代表短波長),M 型視錐細胞對綠色和黃色(中波長)敏感,L 型視錐細胞對橙色和紅色(長波長)敏感。這三種視錐細胞類型(以及對光譜中翠綠部分敏感的視桿細胞)負責人類的色覺。這些視桿細胞含有一種顏色敏感的色素——視紫質,它們的光譜特性取決於光照條件。對於弱光,視紫質的吸收峰在510nm左右(黃昏時天空的光譜)。因此,當顏色難以辨別時,視桿細胞負責黃昏視力。在較高的光照水平下,視紫質會發生光漂白,其靈敏度會降低,而吸收高峰會移至藍色區域。因此,在充足的光線下,人眼可以將視桿用作短波(藍色)光探測器。 S-細胞在 400-500nm 範圍內敏感,最大波長為 420-440nm; M細胞在460-630nm範圍內敏感,最大在534-555nm; L 細胞在 500-700 nm 範圍內敏感,最大波長為 564-580 nm [1]。長波和中波錐體的靈敏度範圍很寬且重疊。因此,認為某些視錐細胞類型僅對某些顏色做出反應的想法是錯誤的——它們只是對某些顏色的反應比對其他顏色的反應更積極[2]。人眼在 M 型和 L 型視錐細胞的靈敏度加起來的範圍內最敏感:555nm(黃綠光)。人眼受體的整體光譜靈敏度函數[3]如圖6所示。
image010-1a25e88adbf9b844d48be7455e0d0bd8.jpg

人眼對光的敏感度取決於波長。例如,同等功率的輻射在 555nm 波長的感知亮度是 450nm 波長的 27 倍;對於 420nm,這種差異增加到 57 倍,對於 410nm,這種差異增加到 135 倍
 
最後編輯:
過去幫教授開發螢光顯微鏡時,稍微了解到螢光蛋白,顯微鏡底下會有螢光(激發)、反射光(骨架),還有人眼對波長的響應,珊瑚顯色除了螢光還有反射光還有肉眼對波長的反應度造成影響,450nm打下去大多都是綠色螢光,紅色響應沒這麼好,人眼對綠色響應又高;為了這個黃光打下去,又G掉,人眼對黃光響應也高,會蓋掉紅色螢光,結論是需要濾光片來看目標波長。

珊瑚要能產生螢光蛋白,才能藉由燈具的某些波長去激發,如果沒螢光蛋白,不管任何波長都無法激發,無法產生螢光蛋白的原因有很多,例如:白化(退共生藻)不再產生螢光蛋白、光照不足以啟動螢光保護等等,不同種的螢光蛋白,都有各自的激發波長,從360nm~611nm都能激發出可見光的螢光,紅外UV就不討論了。如果要完美就是太陽光,但人眼真的看不出來,激發的螢光通通會被反射光蓋掉,這將失去部分觀賞價值。
所以LED燈具發展之後,450nm是白光LED的基礎波長,用來激發螢光粉,因為450nm效率高,這也是為什麼450nm打下去就是漂亮,因為這是自然界不是黑科技。如果要綿密的光譜,最近的植物燈用的LED就比較接近太陽光,但現在流行特化的光譜,某些需要黃光去激發的螢光蛋白就選擇放棄,反正不是我的目標,漸漸地在市場就會被分類出來,某些玩家反而喜歡去找屎色的的骨,在養到出色,原因一部分在這裡,不同人的光譜會養出不同顏色的表現,另一部分就是水質、微量元素。

如果有單光儀去打一下珊瑚就能看出該珊瑚用什麼波長有最大的螢光反應,當然珊瑚得要有螢光蛋白才能有螢光反應,但應該沒人會這麼搞缸吧。


Y大都提到積分球了,我也來分享一下;海水中對光譜理論上影響不大,主要影響穿透程度,當然譜線根據海水深度會長不一樣,但魚缸深度真的超淺,光譜的影響程度沒這麼大,不需要用到積分球拉;光場倒是會有很大的改變,折射率不一樣了,加上水面波浪,量測意義不大,反正水面波浪是均勻化用途,也沒有不妥,我在做光學模擬時是一定設海水的介質,不過市場上燈具有幾家做過模擬,哈哈。
 
我認為⋯水質與微量元素的影響大過於光譜😂 撇除使用年限太久之光衰,光譜是最穩定 且最容易控制的
哈,非常認同!!!
這可以說是送分題了,
海水成功雷達圖
PH84_F_22_170906162204.JPG

養骨這麼麻煩,顧這顧那個的,
光譜只要跟著骨神(@resale )用就對了,都有基本分!

很感謝@resale 不吝嗇的分享實戰經驗!!!
對於後進相當有幫助!
400par 紅綠螢光/非螢光 表現會不錯

這也挺符合實際上的飼養

因此個人目前的心得是白燈1/4、藍燈3/4

藍燈著重450、400

450能看到幾乎所有的螢光蛋白

400可以讓珊瑚最多的綠色螢光能見度最大化

同時這兩個波長也具備了肉眼對其不敏感

出來的視覺效果就是硬骨的顏色能見度最大

「蓋色」的現象也可以最小化

單獨開470亮藍 及單獨開450深藍

470下的珊瑚會很明顯顏色上蓋了一層藍色

沒有450那麼乾淨、亮

剩下的就交給白燈

白燈的全光譜讓缸內生態都感受一下活化缸子

不過過強的白 特別是Led

也比較容易出現顏色變淡的反應



有過一次換燈管的特殊經驗

把原本兩隻約12000k的t5

去找了著重 黃 紅 這兩段波長的非水族白燈

預期與大量藍燈結合的燈色是更明亮的白

換上去後顏色看了喜歡

不過硬骨一週後有8成都有消光反應

這次反應讓我覺得珊瑚的感光系統

及後續反應挺敏感的

開缸時穩定好的燈光 只要曾經漂亮過

就建議不要再動他了 😄
以上滿滿的重點,做筆記!!!

我在發這篇前有看到
影魔奇 X 系列、special藍燈片
這就是Wide-Band-Blue!!!

Then, to ensure Wide-Band-Blue, you need to adjust your LED light's 5 channels (UV 400nm/Violet 420nm/DeepBlue 450nm/Blue 470nm/Cyan 500nm) to the same wavelength intensity.
Coral Color Management
 
最後編輯:
過去幫教授開發螢光顯微鏡時,稍微了解到螢光蛋白,顯微鏡底下會有螢光(激發)、反射光(骨架),還有人眼對波長的響應,珊瑚顯色除了螢光還有反射光還有肉眼對波長的反應度造成影響,450nm打下去大多都是綠色螢光,紅色響應沒這麼好,人眼對綠色響應又高;為了這個黃光打下去,又G掉,人眼對黃光響應也高,會蓋掉紅色螢光,結論是需要濾光片來看目標波長。

珊瑚要能產生螢光蛋白,才能藉由燈具的某些波長去激發,如果沒螢光蛋白,不管任何波長都無法激發,無法產生螢光蛋白的原因有很多,例如:白化(退共生藻)不再產生螢光蛋白、光照不足以啟動螢光保護等等,不同種的螢光蛋白,都有各自的激發波長,從360nm~611nm都能激發出可見光的螢光,紅外UV就不討論了。如果要完美就是太陽光,但人眼真的看不出來,激發的螢光通通會被反射光蓋掉,這將失去部分觀賞價值。
所以LED燈具發展之後,450nm是白光LED的基礎波長,用來激發螢光粉,因為450nm效率高,這也是為什麼450nm打下去就是漂亮,因為這是自然界不是黑科技。如果要綿密的光譜,最近的植物燈用的LED就比較接近太陽光,但現在流行特化的光譜,某些需要黃光去激發的螢光蛋白就選擇放棄,反正不是我的目標,漸漸地在市場就會被分類出來,某些玩家反而喜歡去找屎色的的骨,在養到出色,原因一部分在這裡,不同人的光譜會養出不同顏色的表現,另一部分就是水質、微量元素。

如果有單光儀去打一下珊瑚就能看出該珊瑚用什麼波長有最大的螢光反應,當然珊瑚得要有螢光蛋白才能有螢光反應,但應該沒人會這麼搞缸吧。


Y大都提到積分球了,我也來分享一下;海水中對光譜理論上影響不大,主要影響穿透程度,當然譜線根據海水深度會長不一樣,但魚缸深度真的超淺,光譜的影響程度沒這麼大,不需要用到積分球拉;光場倒是會有很大的改變,折射率不一樣了,加上水面波浪,量測意義不大,反正水面波浪是均勻化用途,也沒有不妥,我在做光學模擬時是一定設海水的介質,不過市場上燈具有幾家做過模擬,哈哈。

S大, 你裡面提到黃光能激發的螢光蛋白被放棄其實有點怪怪的. 理論上波長短的光都可以激發長波長的光. 其實UV光就可以激發所有可見光的螢光蛋白, 我上面回復中也有提及公式的部分. (燈的光強和吸收頻譜的乘積就是發光的強度)
當然主流的藍光也可以, 因為幾乎所有我們喜愛的亮色系波長都比藍光長而且藍光LED功率最高. UV LED以現在人類的技術來說還是比藍光弱太多了.

其實理論很簡單, 你要發光不可能無中生有, 因此一定是能量強的(波長短) 去激發能量弱的(波長長) 其他能量就散失成熱能之類的.
[以上只是我從所學推論出來的, 不是要糾正什麼喔. 希望能引導出真正的資訊而已.]

再來最後你有提到市面上都沒有做光場模擬這個....老實說, 我覺得一定有做啦. 以前實驗室都可以做了, 這是很簡單可以做到的模擬.
一般燈具廠都一定會做不然沒辦法設計他們的透鏡阿. 門檻很低至少大間的一定會做.(以前合作過的CREE, PHILIPS, 光寶都有, 雖然我們可能是模擬固態照明或是車頭大燈應用但軟體是通用的)
我之前回覆也說了, LED本身是lambertian光源, 其實是不利利用的(不均勻, 非球面光源). 所以透鏡這個設計是一定會做的事情. 應該可以看到至少所有大廠都會去提他們的透鏡吧. (AI, RADION, even被罵很慘的REDSEA燈)
對了, 還有一點, 關於水深造成的光衰, 雖然魚缸不深, 但某些波長的光衰還是很嚴重喔, 對光譜影響蠻大的, 有興趣可以去搜尋一下文獻.

但如我之前回覆所說, 其實我覺得單純以"發光"來看, 藍光足以. 其他的光譜就如同 @resale 蜜瓜大所說可能是能增進其他東西讓珊瑚狀態更好.
 
S大, 你裡面提到黃光能激發的螢光蛋白被放棄其實有點怪怪的. 理論上波長短的光都可以激發長波長的光. 其實UV光就可以激發所有可見光的螢光蛋白, 我上面回復中也有提及公式的部分. (燈的光強和吸收頻譜的乘積就是發光的強度)
當然主流的藍光也可以, 因為幾乎所有我們喜愛的亮色系波長都比藍光長而且藍光LED功率最高. UV LED以現在人類的技術來說還是比藍光弱太多了.

其實理論很簡單, 你要發光不可能無中生有, 因此一定是能量強的(波長短) 去激發能量弱的(波長長) 其他能量就散失成熱能之類的.
[以上只是我從所學推論出來的, 不是要糾正什麼喔. 希望能引導出真正的資訊而已.]

再來最後你有提到市面上都沒有做光場模擬這個....老實說, 我覺得一定有做啦. 以前實驗室都可以做了, 這是很簡單可以做到的模擬.
一般燈具廠都一定會做不然沒辦法設計他們的透鏡阿. 門檻很低至少大間的一定會做.(以前合作過的CREE, PHILIPS, 光寶都有, 雖然我們可能是模擬固態照明或是車頭大燈應用但軟體是通用的)
我之前回覆也說了, LED本身是lambertian光源, 其實是不利利用的(不均勻, 非球面光源). 所以透鏡這個設計是一定會做的事情. 應該可以看到至少所有大廠都會去提他們的透鏡吧. (AI, RADION, even被罵很慘的REDSEA燈)
對了, 還有一點, 關於水深造成的光衰, 雖然魚缸不深, 但某些波長的光衰還是很嚴重喔, 對光譜影響蠻大的, 有興趣可以去搜尋一下文獻.

但如我之前回覆所說, 其實我覺得單純以"發光"來看, 藍光足以. 其他的光譜就如同 @resale 蜜瓜大所說可能是能增進其他東西讓珊瑚狀態更好.
黃光能激發的螢光蛋白被放棄其實有點怪怪的,都能激發,不過不是峰值,效率不佳,加上人眼對黃光反應度高,紅色螢光會被反射的黃光覆蓋掉,如果加濾光片把黃光濾掉,人眼才會明顯看到紅色螢光。

"如果要綿密的光譜,最近的植物燈用的LED就比較接近太陽光,但現在流行特化的光譜,某些需要黃光去激發的螢光蛋白就選擇放棄,反正不是我的目標,漸漸地在市場就會被分類出來,某些玩家反而喜歡去找屎色的的骨,在養到出色,原因一部分在這裡,不同人的光譜會養出不同顏色的表現,另一部分就是水質、微量元素。"
你應該是誤會了,或是我語意不清,因為紅色螢光會被黃光反射蓋掉,又不會有人放濾光片去刻意看紅色螢光,所以市場在販售時,這顆珊瑚就會被歸類到無色的珊瑚,不代表沒色,但消費者不可能知道,因為是被廠商放棄掉的,同理,其他顏色也是有這些問題。所以只是市場用的燈具大多往藍光去走,LED波長也有很大受限,所以會有一些被認定為沒有螢光或是屎色的珊瑚,也因為大部分玩家都是走主流市售的燈具,所以也難發現某些屎色珊瑚是寶;我的意思是這樣啦。

補充:一般玩家,包含我,我這燈具、水質,能出什麼顏色,在微調許可的狀況下,就是什麼顏色,That's all.沒有想要什麼隱藏版的顏色,不滿意就換掉而已,畢竟不是在做研究,當然才會跟你說水深對波長什麼的意義不大,因為對我們這些一般玩家真的意義不大。
 
PH84_240408131205_91b04.png


原文:
When it comes to color management of fluorescent proteins in corals, they need to be exposed to an excitation wavelength that allows them to emit fluorescence, otherwise they cannot be viewed. In addition, corals inevitably form fluorescent proteins in response to the presence of an excitation wavelength, so if the excitation wavelength is removed, the coral will not form fluorescent proteins, which means it will fade away. For example, BFP/CFP, which functions as an ultraviolet defense, will fade when there is no UV light, and RFP, which functions as a photosynthetic aid, will also fade when there is no longer a need to form it under sufficient environmental light.

當涉及珊瑚螢光蛋白的顏色管理時,它們需要暴露在允許它們發射螢光的激發波長下, 否則它們將無法被觀察到。 此外,珊瑚不可避免地會因激發波長的存在而形成螢光蛋白,因此如果去除激發波長,珊瑚將不會形成螢光蛋白, 這意味著它會消失。例如,起到防紫外線作用的BFP/CFP,在沒有紫外線的情況下會褪色,起到光合助劑作用的RFP,在環境光線充足的情況下不再需要形成時也會褪色。 from Coral Color Management.

1. 失去藍色螢光(BFP/CFP)是缺乏適當強度的UV
2. 失去紅色螢光(RFP)是環境光線充足

看不太懂的是失去紅色螢光是光開太強? 什麼光太強? 綠色(Green)光太強?

不知道有沒有高手願意解惑~

謝謝

Ref:
淺談珊瑚缸的光照
Coral Color Management
一個簡單的測試可以幫到你的忙,用Color Filter去看珊瑚,你會看到反射光+螢光,再調燈具光譜,就會知道誰是螢光,以及什麼波長影響最大,就可以微調光譜。例如:你用綠光濾光片去看珊瑚,比較暗的就是其他顏色,比較亮的就是反射光+螢光,再調整藍光、UV就會知道誰是螢光,調整綠光就會知道誰是反射光。
 
一個簡單的測試可以幫到你的忙,用Color Filter去看珊瑚,你會看到反射光+螢光,再調燈具光譜,就會知道誰是螢光,以及什麼波長影響最大,就可以微調光譜。例如:你用綠光濾光片去看珊瑚,比較暗的就是其他顏色,比較亮的就是反射光+螢光,再調整藍光、UV就會知道誰是螢光,調整綠光就會知道誰是反射光。
謝謝您的回覆,不過這比較對單一個體的最佳化,但也不是那麼簡單!

跟我的問題是失去紅色螢光是光開太強?方向不一樣。
基本上jeremie大跟resale大已經回答得差不多了~
明林永二是認為紅色螢光蛋白主要的作用為將光譜轉換為較利於光合作用的紅色波段,因此若整體的光能是足夠的話就比較不會製造了。
只是這個論點本身也挺有爭議的就是了,例如我在上面提的那篇做出來的結果就發現紅色螢光蛋白在強光下反而有增加表現的趨勢。

白燈的全光譜讓缸內生態都感受一下活化缸子

不過過強的白 特別是Led

也比較容易出現顏色變淡的反應



有過一次換燈管的特殊經驗

把原本兩隻約12000k的t5

去找了著重 黃 紅 這兩段波長的非水族白燈

預期與大量藍燈結合的燈色是更明亮的白

換上去後顏色看了喜歡

不過硬骨一週後有8成都有消光反應

這次反應讓我覺得珊瑚的感光系統

及後續反應挺敏感的

開缸時穩定好的燈光 只要曾經漂亮過

就建議不要再動他了 😄
 
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