水族缸的光照系統有許多種款式！要如何做出符合缸子須求的選擇，則需要對光的基本原理，色彩，與光照系統有一定程度的了解才可。以下僅就各種人造光源的原理及使用情形做一簡單的介紹。

　　何為光線：

　　正常人的肉眼所能區分的光線波長，是介于紅外線與紫外線之間的波長，大約是介于450mm~750mm之間。而自然光（日光）包含了所有波長的光線，也就是所有肉眼可見及肉眼無法辨識的光線。因為不同波長的光，以不從的角度經過接口（如玻璃或水珠）時的速度不同，所以可將日光折射出紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種不同顏色的可見光線，這就是我們日常生活中常見的彩虹形成的原因。由此可知，將所有色彩的光線均勻的參雜在一起所組成光線就是白光。太陽光中各種光線的比例大至相等，但不同緯度的太陽光是有差異的。由于大氣層的厚度與折射的關系，緯度較高的地區其陽光含有較多的藍光。基于相同的原理，海面下的照片大多偏藍，也是因為海水也會吸收非藍光的光線，只是海水吸收非藍光的光線的速率遠高過大氣層，大部分的非藍光皆再水深達一公尺之前，就被海水吸收了。

　　測量光線的強度與質量的方法有許多種，一般測量強度的單位有燭光、流明數、LUX等，這部分在許多文章中多有論述，在此就不做贅述。光線的顏色可由色溫（degrees Kelvin; oK）來表示，這也是一般人比較有疑問的部分。而光線的演色性（color rendering），則可由演色性指數（color rendering index，CRI）來表示。

　　色溫 - oK：

　　不同的光線有不同的色溫，以絕對溫度oK來表示，以方便量化光的等級。我們可把色溫想象為正在加熱的鐵塊，當鐵塊被加熱至3500oK時，鐵塊會呈現出橘紅色光；而當鐵塊被加熱至6000oK時，則會呈現出白色光，當溫度超過1000oK以上時，則會呈現藍白光，所以太陽光的色溫大約在5000oK~6000oK左右。因此我們可以就光源所發出光線的顏色，粗略的判斷其色溫的范圍，例如一盞發出黃光的燈泡，其色溫應在3000oK左右，發出白光的燈泡約在5500-6500 oK左右，發出藍白光的燈泡約在10000～14000 oK左右，若為發出藍光的燈泡則約在20000 oK左右。

　　演色指針 - CRI：

　　演色性可用來辨識在固定光原投射下，物體色度的變化。換句話來說，演色性就是在光線的照射下，物體所顯現顏色的色度。演色指針介于0至100之間。當演色指針位于100時，表示在此光照下，物體所顯現的顏色為其原來的顏色，此物體的顏色，并沒有受到光線的改變。一般演色值在90左右的燈具，就有很好的演色性。如果一個光源的演色指針很低，受到此光線照射的物體，則會呈現出不同于原色的顏色與暗影。演色性較高的光線有：太陽光，和一部分的螢光燈，如：日光燈。而Gro-Lux，或鈉氣燈（sodium vapor lamps）的演色性就很低。一般來說，較有信譽的廠商，會在其公司所生產的燈具說明書上，注明其色溫及演色性。

　　以下就光源作一比較：

　　自然光：

　　為非常良好的光線，又可免費使用，但缺點是非常難以控制！太陽光為魚類和植物最熟悉的光源，且是最自然的光照方式。但如果要整年在水缸上方，而不是水缸的側邊，聚集足夠的太陽光，則會有相當的困難度。對水族缸而言，太陽光雖然是耗費金錢最低的光源，但在室內太陽光線并不是非常穩定，而且也非常難以控制。并且由于所處緯度的不同，光照度也會有變化。如果您地處于較高緯度，或缸子是置于地下室，或光照不良的房間內，就必須用到人造光源來替代。太陽光很少被當成水族箱的主要光照來源，但可以用來當成輔助光線。

　　鹵素燈泡：

　　除了一般的白熾燈泡，另一種白熾燈泡就是鹵素燈泡。此種燈泡是美國奇異（GE）公司在1958為制造波音707飛機的尾翼燈，而改良原有的白熱光燈泡所發展出來的。原來白熱光燈泡的鎢絲在使用一段時間之后，就會揮發殆盡。且燈泡內部的玻璃會聚績一層揮發過的鎢，而使燈泡的光照度大量減弱。在鹵素燈泡之中，加入一種鹵素氣體，可能是溴（Bromine），或是碘（Iodine）。這些鹵素氣體會和揮發的鎢結合，而形成溴化鎢，和碘化鎢。溴化鎢和碘化鎢的化學性與鎢絲非常相近。其中的鎢可還原成鎢，并回到鎢絲之中，繼續燃燒。而溴和碘等鹵素，則還原成原來的氣體，繼續和揮發的鎢結合。這樣的化學反應一定要等溫度提高到93oC（200 oF）度以上才會產生。雖然鹵素燈泡的亮度比一般白光燈泡的亮度高出25%至30%，但其所發出的熱量對水缸多少會造成一些影響，須要仔細考量。而且鹵素氣體化學變化所須的空間非常的小，因此鹵素燈泡通常很小，但是外面包起一個較大的玻璃燈泡，主要是用來隔熱。鹵素燈泡的壽命約有兩千小時。

　　燈泡所產生的光譜：

　　一般的人造白光的燈泡（包括白熾燈泡和鹵素燈泡）所產生的光譜皆大多偏向紅光。白熾燈泡的色溫只有2700oK；而一般鹵素燈泡的色溫也只有3000oK左右。他們的演色性皆為100 CRI，但綠色光的含量幾乎是零。

　　光照效率：

　　人造白光最大的缺點就是效率不高！比起輸入的能量而言，所得到的光照度實在是太低了。隨著燈泡瓦數的提升。其功率也跟著升高。比如說，100瓦燈泡的量度就比50瓦燈泡的亮度高出許多。另外一個大缺點就是那些沒有轉換成光線的能源，會變成熱能散發出來。既使是瓦數最小的燈泡，也能散發出許多熱量，在使用時，必須要考慮這些熱能對缸子會產生的影響。由于燈泡會產生高溫，若被缸中的水賤到，有可能會導致燈泡破裂，須要注意。

　　鹵素燈泡的效率比普通燈泡要高出許多！鹵素燈泡的光度，與壽命皆比普通燈泡來的長。鹵素燈泡在壽命將盡時，依然可發出原來95%的光度，而使用壽命也為普通燈泡的兩倍。但售價也比較貴。普通燈泡最大的優點就是售價便宜，和容易取得。幾乎所有的商店里都有販售。鹵素燈泡比普通燈泡貴五至十倍之多，通常在規模較大的商店中，都可找到。此種燈泡的主要用途為探照燈，對水族飼養者而言，低瓦數的燈泡較為有用。此種型態是鹵素燈泡中最便宜的，其可做為增加螢光燈照系統的輔助燈光。Osram制造了許多種不同款式，與大小的鹵素燈泡。大部分的形狀類似真空管。由于這些燈泡的體積較小，又富有多種瓦數（從低瓦數高達至150瓦皆有），對水族愛好者來說非常的好用！

　　螢光燈：

　　使用花費低，但安裝花費高！螢光燈在我們的日常生活中并不陌生。在相同的耗電量下，他們所散發出的光是普通燈泡的四倍之多，所以使用起來比較省錢。通常大眾較熟悉的螢光燈為常見的冷光（白光）燈與暖光（黃光）燈。其實螢光燈還有非常多種不同的款式！螢光燈管內有一正極端，與一負極端，內呈半真空狀態，且含有少量的水銀氣體。當通電之后，水銀氣體會呈現兩極化，且釋放出紫外輻射線。在燈管內部的管壁上涂有一層磷當磷粉，被紫外輻射線刺激時，會發出可見光，至于所發出的光為甚么顏色，則與管壁上磷粉的化學成分有關。雖然螢光燈的效率很高，但由于正離子衰退是自然現像，在使用久了之后，能通過水銀氣體的電流會愈來愈少，螢光燈的效率也愈來愈低落，所發出的亮度也會隨著時間遞減，直到突然息滅為止。就普通室內照明用途來說，這并不會造成太大的影響。但是對水族缸而言（尤其是飼養需光生物時），因為螢光燈的亮度是呈指數性遞減，所以螢光燈最好是每六個月換一次，或是至少每年換一次。

　　螢光燈可有變頻式（Conventional ballast），與電子式（Electronic ballast）穩壓器兩種選則。雖然電子式較貴，但耗電率較低且熱量產生率也較低。變頻式螢光燈在120 Hz時光度會開始衰減。而這是人類肉眼可分便的最底限。事實上，光的照度與光頻皆會衰減。即使人的眼睛無法分辨，并不表示其它的生物就無法分辨，或不會受到影響。電子式螢光燈則在30 KHz時光度才會開始衰減。

　　螢光燈之種類：

　　螢光燈管的種類非常的多，有不同的尺寸大小、磷粉的化學成分、和各式的瓦數。但最常見的為標準型（T12）四吋燈管。此類型燈管的直徑為1.5吋，而長度則有18吋、24吋、36吋、48吋、72吋、和96吋等不同的長度。T8型或細管型（slimline）燈管的直徑為一英吋寬，而長度有24吋，36吋，及48吋。除了直筒式的燈管之外，還有U型（PL燈）的燈管，長度大約為24吋。圓型燈管則有許多不同的寬度。過去幾年來，迷你式螢光燈非常受歡迎，漸漸取代了白光燈泡。此種燈管的款式非常的多，從3.5瓦的燈泡到40瓦的四英吋燈管皆有，但大小只有一般螢光燈的三分之一而以。對小型的水族缸而言，最適用的燈泡為：HO（High Output）與VHO（Very High Output）的燈管。VHO燈管的耗電量非常的高，但光的衰減率比普通的T12燈管低。燈管中磷的化學變化及衰減與燈光的光譜組合有直接的影響。能滿足水族缸光照需求的螢光燈只占了市售商品的一小部分。大致而言，工業用燈（industrial）、完全光譜燈（full spectrum）、日光燈（daylight）、植物生長燈（plant growth）、化學性燈（actinic）、三色磷光燈（tri-phosphor）、特殊用途（special purpose）、及HO/VHO燈皆能符合水缸的要求。（注：上述燈管有些并未在一般零售市場上銷售。）

　　工業燈管：

　　工業燈管包括了常被家庭和工場的光照系統所使用的冷光燈，與暖光燈。這些燈泡可將最少的電力，轉換成最高的亮度。由于人類的眼睛對綠色的光線最敏感，此種燈泡的光譜大量集中于綠光波一帶，在綠光波的兩旁光譜則急劇的上升與下降。至于暖光燈的光譜則比較偏向于紅光波的那一端。

　　如果您只要照亮您的水族缸而以，此種燈泡是很適用的。此種燈泡的售價不貴，外型也還算美觀。雖然植物光和作用所需要的主要光線為紅光與藍光，但近來發現，植物大量需要所有的光譜以促使葉面的氣孔打開，產生呼吸作用。這也就是為甚么有些人可以只用冷光燈或暖光燈，就可以把水中植物養的很好的原因，只要光線充足，任何一種燈都可以把植物養的很好。如果再用上植物專用的燈，那植物的成長狀況則會更好。

　　太陽燈管：

　　太陽燈管是經由改進后，接近于自然太陽光光譜的螢光燈。而這其實要歸功于新的磷化合物。雖然太陽燈管所發出的光的光譜還是無法完全的符合太陽光的光譜，但比起先前所提到的冷光燈與暖光燈要好的多。市面上也很常見，但售價比冷光燈與暖光燈要高一點。

　　植物生長燈（plant growth light）：

　　此種燈是由Sylvania所發展出的Gro-Lux (tm)型燈管。與其它的燈有很大的不同！除了促進植物的生長之外，并沒有其它的用途，也沒有人將之用做室內外照明。奇異公司所制造的植物生長燈被稱為Gro-N-Sho，其余市面上所看到的植物生長燈都是此種燈管，只是寵物水族店將他們重新命名和包裝過而以。Gro-Lux燈管的光譜有兩個高峰：一在藍光波區，一在紅光波區。除此兩區之外，幾乎沒有其它波長的光線產生，因此看起來略呈紫色，且不是很亮。在藍光波區和紅光波區所出現的高峰非常的集中。此種光譜是根據試管中葉綠素對不同光線吸收的程度而定的。Sylvania公司稱之為Gro-Lux Wide spectrum廣譜燈，而奇異公司稱之為Gro-N-Sho Wide Spectrum廣譜燈。此種燈光看起來較趨近于粉紅色，而非紫色，而光線也比較亮。菲利浦公司所制造的植物生長燈為Agro-Lite。和Gro-Lux 的廣譜燈有一點不一樣。根據實驗結果，菲利浦Agro-Lite的燈照之下，農作物的成長速率，比用其它燈具照射時高出了2至10%。由于此種燈常被用來照射室內植物，市面上也很常見。

　　全光譜燈管Full Spectrum

　　此種燈可發出最近似自然光線的燈光，因為他們所發出的光是全譜的，也就是所有的光波都有。其中包括了所有顏色的可見光，與少部分的紫外線。各廠商所制造的全譜燈泡有：Duro-Test的Vita-Lite，奇異公司的Chroma 50，菲利普公司的Colortone 50，和Sylvania的Designer
5000K。以上所有的燈泡都可發出，以目前的化學技術可做到最類似自然陽光的光照。這些燈管可發出近似赤道正午時的光照，其色溫大約是5000oK。Duro-Test有販售Vita Lite 75型燈管，奇異公司有生產Chroma 75型燈管，菲利普則有生產Colortone
75型燈管。這些燈管的售價和普遍度則有相當的差距。Vita Lites的燈管較為普遍，因為此種燈管也被爬蟲類養殖者所使用。這些燈管通常在水族寵物店中就可買到，但售價會較一般的電器用品店的售價貴一些。

　　三色磷光燈Tri-Phosphor

　　市面上最普遍的T12 tri-phosphor燈管，是由紅，黃，藍三種光線所組成。光譜只集中在此三色的光頻內。其所發出的光為白光，且光度很強。通常都被用于服飾店的照明。由于此種燈管不會發出紫外線，所以服飾的顏色不會因光照而退色。根據不同發出三原色光的磷的組合方法，可分為色溫為：3000，3500，4000，4500及5000 oK等型式的燈管。

　　Actinic

　　此種燈管只發出集中藍色光譜的光線。通常只用于海水水族缸，以補充普通水缸光照所缺少，而為藻類、海葵、及珊瑚所必須的藍光。此種藍光對淡水植物的成長并無太大的助益。此種燈管可在較大的水族寵物店中購得，但售價并不便宜。

　　Special Purpose：

　　自90年開始，螢光燈制造商開始生產專為水族缸設計的螢光燈。這些燈可更確切的供給珊瑚和海葵所需的光照。其中最早有名的是，由英格蘭的Thoen/EMI所制造的Triton燈管。這雖然是triphosphor型式的燈管，但會發出適合促進植物生長的粉紅色燈光，其所發出的光譜和Gro-Lux所發出的很像，但多了綠色光。此種燈管可發出相當大量的光照，但其售價也不低。Triton燈管是第一個專為水族缸設計的螢光燈。根據其制造商，在使用7000小時之后，此種燈管的衰減率小于10%。在相同的使用量下，Gro-Lux燈管的衰減率已高達60%。再者，與一般螢光燈不同的是，當Triton燈管的使用壽命截止時（大約兩年），燈管就無法點亮，而不是漸漸暗去。Triton燈管出產后沒多久，其它的廠商也就跟進了。在1991年的淡水與海水水族雜志（Freshwater and Marine Aquarium Magazine）中，至少就有五種不同的水族專用螢光燈的廣告。這些都是Actinic
Day燈管，所發出的光為白光。在Superwhite/actinic燈管中有一片180度金屬做的反射層。所以所有的光線可被有效的利用。此種燈管的生產量很小，只有在水族店中可買到。而售價則視水族店而定。還有一種特殊燈管為Sylvanian所制的fluorescent incandescent燈管。其所發出的顏色為紅色，或近似紅色的光。此種燈管數量很少，售價也很高。

　　HO/VHO（高輸出/超高輸出）：

　　所謂的HO，就是高輸出（high output）。而VHO，就是超高輸出（very high output）的意思。這一型的燈管可介由吸入較多的電流，而有較大的輸出功率。這樣的燈管售價不低，需要較貴的穩定器，而壽命又短、如果您的水缸需要大量的光照，那使用高輸出燈泡還尚可，但使用超高輸出燈泡時的麻煩，確遠超過您所得到的利益。其壽命比一般的燈泡要短，且一個八英尺長的VHO燈管的穩定器所占的空間很大，當通電后，整個燈管與穩定器會產生很高的溫度。如果您的缸子果真需要很大量的光照的話，HID將會是個較好的選擇。高輸出/超高輸出燈管也有很多不同的型式，比如：冷光燈、暖光燈、日光燈、Gro-Lux燈、和廣譜的Gro-Lux燈。在國外，飼養珊瑚礁生態缸的愛好者，若非使用HOI乃當作照明的光源，則多是使用VHO燈具來替代。

　　HID （HIGH INTENSITY DISCHARGE）燈：

　　所謂的HID燈或高效率輸出燈就是通常在超級市場內，或路燈上所看到的很亮的白燈。小至70瓦大至6000瓦以上的燈泡都有，此種燈泡可以非常有效率的發出大量的光，但它的安裝較高。由于它會產生大量的熱量，所以須要在燈罩內安裝風扇以散熱。對水族使用方面，此形態的燈大多是用在需要大量光照的缸子，如：珊瑚缸，和大型的淡水水草缸等。

　　HID燈需要變壓器，而且幾乎每一個燈泡都需要一個符合自己型號的變壓器。變壓器的售價不便宜，體積又大，且不易購得。雖然較大的五金電可買到，但一般售價皆不低。HID燈管的構造與螢光燈類似，在燈管中間有一個充滿氣體，當通電之后，內管會產生許多紫外線。但大部分的紫外線會被外管過濾掉。因此當外管破裂時就不應該繼續使用。

　　型式：

　　此種燈管有三種基本形式，為：水銀蒸氣燈（Mercury vapor），鈉蒸氣燈（Sodium vapor），和金屬鹵素燈（Metal Halide）。

　　水銀蒸氣燈Mercury vapor

　　當你在工廠中所看到光線很強，且有微偏藍色的燈泡時那就是水銀蒸氣燈（以下簡稱水銀燈）。水銀燈所發出的光譜幾乎只集中于藍白光，只有一小部分的紅光。而更糟的是它的光譜并不連續，且在特定的波長下有高峰，所以只能作為一般照明使用。水銀燈有一種自動變壓的燈管，此種燈管約250瓦不需要外加變壓器只需旋入一個燈座既可，其缺點是它的輸出功率并沒有如一般的水銀燈好，因為它是用阻力較高的材料做燈絲，而它們的售價非常非常的貴，當然此種燈省了變壓器的錢。因為其光譜并不連續，且在特定的光波下有高峰，所以并不適用在水族照明使用。

　　鈉蒸氣燈Sodium vapour lamps

　　鈉氣燈有兩種型態，一為高壓式鈉氣燈，另一為低壓式鈉氣燈，雖然它們之間的差異非常受到爭論，但它們皆發出純黃色的燈光；雖然它們的效率是其它燈的十倍，但很可惜的是對水族缸來說，此種燈是豪無用處的。此種燈泡是市面上效率最高的燈泡，其平均壽命可達24000小時以上，在所有HID燈之中此種燈的售價也是最低的，且幾乎所有的五金店里都買的到，最近菲立普所制造的Sun
Agro所發出的光譜較寬常被用于河口植物的照明。

　　金屬鹵素燈Metal Halide

　　如鹵素蒸氣燈一般，金屬鹵素燈也有兩種型式標準型HQ與色彩修正型HQI。標準型發出的光線為大量的黃光、一些藍光和少數的紅光的組成。而色彩修正型HQI，可發出很均勻且類似陽光的光譜，是目前人造光源中最近似日光的燈具。和鹵素蒸氣燈不同的是，金屬鹵素燈對水族缸來說（尤其是海水養殖）非常的有用，大部分的廠商皆有制造250瓦、400瓦和1000瓦的燈泡；但Osram也制造70瓦和150瓦的燈泡，70瓦燈泡只有2~3英吋大但其色溫只有3000oK。近幾年來，除Osram外，許多廠牌也為水族市場開發出不同瓦數及色溫的燈管，供水族愛好者使用。這些燈泡的平均壽命為6000小時至10000小時之間。

　　要在如此眾多型式的燈之中，要選擇出你所需要的燈并非很容易，最主要的考慮要件為：需要光照的生物的種類，及您的經濟預算的付荷，另一考慮要點則是水缸的大小。但所謂的大小并不是指缸子的平面面積，而是缸子的深度。當缸子的深度大于45公分時，通常就要增加光照量。

　　螢光燈是水缸光照系統中最經濟的一種選擇，雖然起頭的安裝費用很高，但由于它們很省電，所以很受歡迎。如果只是用來作為魚只的照明用，使用普通螢光燈管照系統是可得到不錯的效果，但螢光燈管輸出功率比起其它的光照系統低，并不足以應付飼養需要高光量的生物（如珊瑚）的需求。新型的螢光燈管內部含有保險絲且也可以旋入白熱光的燈座（一般稱為省電燈泡），市面上可找到從色溫2700oK至5000oK的燈管。

　　某些小型的鹵素燈可作為螢光燈的代替品，由于鹵素燈會放出一些紅光，可幫助光譜的平衡，看起來燈光也比較柔和。理論上來說，將300瓦或500瓦的鹵素燈放置離水面一英呎之上，既可提供足夠的光照但又不會把魚熱死。可是500瓦的燈需要很多的電力，相較之下一個175瓦的金屬鹵素燈可提供相同的光照強度但所需的電力卻少了許多。

　　海洋無脊椎動物與一些淡水植物需要非常大量的光照，對于這些生物而言HID燈將會是最適用的光源，如要利用螢光燈來提供足夠的光照是不大可能的，既使可能，您花在燈管和穩定器的錢將會非常的高，到不如安裝一個HID燈，這樣將會比較經濟。HID燈的費用非常的高，而且瓦數越高的燈費用也就越高，通常在照明店內燈光設備的售價會較水族器材店內的售價稍為合理一些。

　　雖然對大部分的人來說，螢光燈就售價與效果來說是較合理的光照系統。就如很多東西一般，光照系統也是一分錢一分貨。您可以廢物利用將燈具升級，也可以用郵購的方式購買的HID光照系統，來節省你的開銷。

　　如何計算你現有燈具的光照強度是否足夠呢？其中的一個簡略的基本原則是：光照度大約每一加倫（約3.8公升）4瓦，或介于每加倫1.5瓦至6瓦之間。大至上而言，螢光燈適用于較淺的缸子（<20 cm），鹵素燈則用于較深的缸子。使用水銀燈時則要小心選則適合的光譜。在使用燈光時，最基本的原則就是利用最少的花費，達到最適當的強度與光譜，以維持缸中需要光照的動物成長。基本上來說，在相同的高光照量下，使用HID燈具是較好的選擇。因此選則何種燈具應視個人所需而定。如果您是飼養海水無脊椎生物，則HQI會幫您降低換燈具購買的數目與更換的頻率。如果你只是為了一般水族照明用，則螢光燈會比是較好的選擇。

                                                南方漁網編輯：陳如燕