Salah satu aspek paling penting untuk dipertimbangkan ketika merancang ruang tumbuh ganja dalam ruangan adalah penempatan perlengkapan lampu yang benar untuk memastikan cakupan pencahayaan terbaik. Jika dilakukan dengan tidak benar, cahaya bisa tidak konsisten dalam intensitas di seluruh area yang tumbuh atau bahkan tidak perlu terbuang sia-sia. Untungnya, ada program perangkat lunak yang dapat memodelkan intensitas cahaya di seluruh ruangan untuk menghasilkan peta virtual intensitas cahaya. Sebagian besar program ini ditulis untuk digunakan dalam desain arsitektur untuk kebutuhan pencahayaan manusia dan telah direpurposed untuk menumbuhkan pemodelan cahaya, seringkali tanpa modifikasi untuk memperhitungkan berbagai penggunaan yang dimaksudkan.
Sementara perangkat lunak pemetaan cahaya arsitektur dapat memberikan gagasan kasar tentang variasi intensitas cahaya di sebuah ruangan, ada beberapa keterbatasan yang signifikan. Mata manusia sebenarnya cukup buruk dalam mendeteksi sedikit perbedaan dalam intensitas cahaya; iris kami secara otomatis berkontraksi ketika terkena tingkat cahaya yang lebih terang, membiarkan lebih sedikit cahaya masuk dan mengubah persepsi kita tentang seberapa intens cahaya sebenarnya. Oleh karena itu, perangkat lunak pemetaan cahaya arsitektur dapat menjadi cukup "ceroboh" dalam cara menghitung intensitas cahaya yang sebenarnya karena mata kita tidak akan dapat membedakannya. Beberapa pintasan digunakan oleh perangkat lunak pencahayaan arsitektur untuk mengurangi waktu yang diperlukan untuk menghasilkan peta cahaya. Tapi mengapa ada kebutuhan untuk jalan pintas? Jawabannya terletak pada cara di mana faktor perangkat lunak dalam berbagai nilai untuk tiba pada intensitas cahaya.
Bagaimana cahaya dipetakan
Ini membantu untuk memiliki pemahaman dasar tentang bagaimana perangkat lunak benar-benar bekerja. Untuk menghitung intensitas cahaya untuk satu tempat di sebuah ruangan, Anda hanya perlu mengetahui berapa banyak cahaya yang "dilihat" dari setiap lampu di sebuah ruangan. Ini adalah perhitungan sederhana yang memperhitungkan jarak dari sumber cahaya serta sudut dari cahaya ke tempat yang dihitung. Cahaya menyebar atau berkurang intensitasnya semakin jauh Anda menjauh dari sumber cahaya, sebanding dengan alun-alun jarak. Sudut itu penting karena perlengkapan lampu biasanya mencoba mengarahkan cahaya di tempat yang diinginkan, dan dengan demikian bahkan pada jarak yang sama dari lampu dapat ada intensitas cahaya yang berbeda secara dramatis. Dengan mengetahui intensitas absolut (fluks total) dari lampu, intensitas relatif sudut tertentu dari lampu tertentu, dan jarak dari lampu, adalah mungkin untuk dengan mudah menghitung intensitas cahaya di tempat tertentu yang datang langsung dari perlengkapan.
Namun, ini tidak memperhitungkan cahaya yang dipantulkan, yang merupakan komponen intensitas cahaya yang jauh lebih besar daripada yang disadari kebanyakan orang. Untuk memperhitungkan cahaya yang dipantulkan di ruangan berdinding empat, perangkat lunak pemetaan cahaya harus menghitung berapa banyak cahaya yang akan dipantulkan dari masing-masing dari empat dinding ke tempat tertentu yang menghitung intensitasnya. Ini dilakukan dengan menghitung berapa banyak cahaya yang mengenai setiap dinding dari lampu, dan kemudian berapa banyak cahaya itu akan dipantulkan ke tempat yang coba dimodelkan. Hanya menambahkan empat dinding ke simulasi telah mengubah satu perhitungan sederhana menjadi sembilan - satu untuk cahaya memukul tempat yang dimodelkan langsung dari perlengkapan, satu masing-masing untuk cahaya memukul empat dinding di tempat yang tepat untuk disudutkan untuk memantulkan cahaya ke tempat yang dimodelkan, dan kemudian satu masing-masing untuk empat dinding ke tempat yang dimodelkan.
GBR. 2. Ditampilkan adalah dua file output perangkat lunak pemetaan cahaya yang dapat menunjukkan berbagai kebutuhan dalam merencanakan ruang pertumbuhan ganja yang dioptimalkan untuk berbunga (atas) dibandingkan dengan operasi pertumbuhan sayuran dalam ruangan (bawah). Perhitungan perangkat lunak dapat membantu menentukan penspasian dan jumlah perlengkapan, dan kepadatan fluks dari perlengkapan yang diperlukan, serta memperkirakan penggunaan energi dan potensi hasil panen.
Jadi untuk ruangan berdinding empat "sederhana" dengan satu lampu, dibutuhkan sembilan perhitungan untuk menentukan intensitas cahaya di tempat tertentu. Jika Anda menambahkan perlengkapan lampu kedua ke model, dibutuhkan 18 perhitungan per tempat; 10 lampu membutuhkan 90 perhitungan per tempat. Jika Anda menambahkan objek di ruangan yang memantulkan atau menyerap cahaya, Anda akan menambahkan dua perhitungan per lampu untuk setiap objek. Prosedur algoritmik ini dikenal sebagai ray tracing, karena Anda pada dasarnya melacak setiap sinar cahaya dari sumbernya ke tempat yang dimodelkan.
Kebetulan, ini adalah bagaimana citra berkualitas tinggi yang dihasilkan komputer dibuat - ray-tracing semua sumber cahaya di semua objek model dalam adegan dapat menghasilkan gambar yang sangat rinci dan seperti kehidupan. Namun, jumlah perhitungan yang diperlukan meningkat secara dramatis dengan setiap sumber cahaya dan setiap objek dalam adegan yang dimodelkan, ke titik di mana ia dapat mengambil komputer berjam-jam atau berhari-hari untuk merender satu gambar.
Perangkat lunak pemetaan cahaya arsitektur dapat memanfaatkan banyak asumsi penyederhanaan untuk menghasilkan peta intensitas cahaya jauh lebih cepat. Alih-alih memodelkan setiap inci persegi ruangan, sebagian besar hanya akan memodelkan titik sampel setiap beberapa kaki dan kemudian membuat asumsi tentang bintik-bintik di antaranya sebagai nilai perantara - satu perhitungan rata-rata alih-alih ratusan atau ribuan perhitungan untuk setiap tempat. Karena mata manusia tidak terlalu tepat sama sekali dalam menentukan intensitas cahaya aktual, penyederhanaan ini cukup baik untuk menghasilkan peta cahaya arsitektur. Ini dapat mengurangi waktu yang diambil untuk menghasilkan peta cahaya dari jam ke beberapa detik, tergantung pada laju pengambilan sampel.
Ketidakakuratan lain dalam perangkat lunak pemetaan cahaya arsitektur berasal dari informasi yang ada perangkat lunak tentang intensitas relatif cahaya pada sudut yang berbeda dari perlengkapan. Illuminating Engineering Society (IES) datang dengan format file standar untuk menyimpan informasi tentang intensitas perlengkapan ringan dan intensitas relatif pada sudut yang berbeda; file-file IES ini diumpankan ke perangkat lunak pemetaan cahaya arsitektur untuk dapat memodelkan perlengkapan lampu yang berbeda. File IES dihasilkan oleh fasilitas pengujian yang menempatkan lampu pada rig yang berputar (atau berputar di sekitar perlengkapan itu sendiri) dan mengukur intensitas cahaya pada berbagai sudut. Untuk perangkat kecil yang sedang diuji (DUTs), seperti SATU LED, rig pengujian ini dengan mudah dapat dengan cepat mengukur intensitas pada sejumlah besar sudut yang berbeda. Untuk perlengkapan yang lebih besar, seperti sebagian besar lampu LED grow, rig pengujian menjadi sangat mahal karena harus cukup besar. Alih-alih mengukur intensitas cahaya pada setiap tingkat rotasi, jauh lebih murah untuk mengukur hanya pada beberapa sudut. Semakin besar perlengkapan lampu, semakin akurat tes dan file IES yang dihasilkan, semakin mahal. Sebagian besar perlengkapan lampu LED tumbuh relatif besar dan karenanya mahal untuk dimodelkan secara akurat menggunakan metode ini.
Jika file IES hanya memiliki pengukuran dari beberapa sudut, perangkat lunak pemetaan cahaya arsitektur harus membuat lebih banyak asumsi tentang apa intensitas cahaya relatif yang sebenarnya akan berada di sudut yang tidak termasuk dalam file IES, biasanya hanya dengan mengambil rata-rata tertimbang antara dua sudut terdekat yang termasuk dalam file IES.
Memecahkan masalah tanaman
Menggabungkan pengambilan sampel sudut yang jarang dalam file IES dan pengambilan sampel spasial yang jarang oleh model itu sendiri dapat menyebabkan penyimpangan yang signifikan antara model dan kenyataan. Sekali lagi, untuk mata manusia yang bahkan mungkin tidak dapat membedakan perbedaan 10% dalam intensitas cahaya, ini bukan masalah - tetapi untuk tanaman di ruang tumbuh penyimpangan ini dapat memiliki dampak yang signifikan. Titik panas di ruang tumbuh dapat membuat tanaman stres dan mengurangi hasil panen, sementara area dengan tingkat cahaya yang lebih rendah dari yang diinginkan juga dapat mengurangi hasil panen.
Tanaman ganja memiliki persyaratan cahaya minimum yang berbeda pada berbagai tahap pertumbuhan, dan tingkat cahaya maksimum bervariasi tergantung pada ketegangan. Memanfaatkan model pemetaan cahaya untuk menentukan jenis, angka, dan penempatan dan ketinggian lampu yang tepat untuk memastikan tingkat cahaya yang optimal di seluruh kanopi dapat memastikan bahwa semua tanaman menerima iluminasi yang ideal. Pemodelan cahaya yang akurat juga dapat membantu mendorong tata letak ruang tumbuh untuk mengoptimalkan pemanfaatan cahaya, meminimalkan ruang yang terbuang dan memaksimalkan area kanopi yang tersedia.
Black Dog LED telah mengembangkan perangkat lunak pemetaan cahaya ruang tumbuh sendiri untuk menghilangkan masalah ini. Alih-alih menggunakan informasi uji sudut yang jarang dicicipi, perangkat lunak ini mengambil informasi uji intensitas sudut untuk setiap LED yang digunakan dalam perlengkapan kami untuk secara akurat memodelkan intensitas sudut di setiap derajat. Perangkat lunak ini juga mens model setiap tempat - hingga setiap inci persegi - daripada menggunakan pengambilan sampel spasial yang jarang dan rata-rata pembacaan di antaranya. Ini memungkinkan kita untuk lebih akurat memodelkan pencahayaan ruang tumbuh, mengidentifikasi titik panas potensial dan bintik-bintik gelap yang mungkin tidak pernah muncul di peta cahaya yang dihasilkan oleh perangkat lunak pencahayaan arsitektur.
Tanaman memiliki kebutuhan spektral dan intensitas cahaya yang berbeda dari mata manusia; mengapa menggunakan perangkat lunak yang dirancang untuk kebutuhan mata manusia untuk memodelkan ruang pertumbuhan tanaman Anda?
