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一個以討論、介紹各類自行車燈的部落格,交流自行車燈相關的光學原理。推廣無光害的自行車燈照明環境。
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車燈選購注意事項一

首先 應該先把光的單位弄清楚

燭光與流明 都是指光源的單位 所以是針對發光體 來作量測 數值愈高表示該發光體發光強度愈高,一般高功率LED都是以流明為單位。而量測光源產生出來的光投射在物體上的強度,就是勒克司 (Lux)。所以世界上最大的光源就是太陽,然而室內室外照度會不同,因為是建築物的遮蔽以及光線的散射造成。所以,你看到的光源,會使用流明或燭光,但是你看到受光體或是環境的明亮程度,單位是Lux。

然而 光、色彩與視覺 是一個很有趣的課題 我們就從光與視覺來探討

除非是用儀器來量測,否則大家只能用概略的方式來說 這個燈很亮 或這個燈不亮,為什麼,因為那是眼睛的感覺,可是更有趣的是,眼睛的狀況大家都不盡相同,縱使同一個人,同樣的燈,不一樣的時間,感覺也是不同,因為人的瞳孔會根據環境的變化,而對光線有不同的反應。

再來就是,燈具的選用是不是比較LED瓦數與流明數就可以,我個人認為他只是其中一個因素,基本上燈具的好壞,是光學設計 X LED 功率 X LED 效率 X 散熱設計,其中LED 的功率與效率是選定LED時,就已確定。燈具廠能著力的就是 光學與散熱設計,不然槍燈與車燈使用同樣的LED,為何照明的效果是不好的。而其中最有know-how的,也是光學與散熱設計。

基本上,使用高功率的LED 又不會發熱,這個燈大概不會太亮,或是很快就會光衰,同樣的條件(消耗同樣的功率),LED會因為溫度不同,而有不同的光輸出,溫度愈高,光效率愈差,所以熱不是壞事,熱沒有導出來,就是壞事,至少對高功率LED就是如此。

再來就是光學設計,槍燈的光學,一般是採用透鏡或反射杯的方式,光束投射出來的光型大部分是圓形,大概可以有變化的就是聚光角度,一般來說透鏡的聚光會比反射杯來的好,但是透鏡的光衰減,會比反射杯大。但是反射杯如果要把LED的光束收斂到小角度光束,那反射杯的深度就會提高,一般來說,LED最強的光線分布角度,竟然是沒有經過反射杯進行收斂的光束(Lambertian LED),而坊間較多的LED spatial radiation pattern,就是這個角度分布。簡單的說,LED 為中心頂點,反射杯外圈為圓錐底面的直徑,在這個角度範圍內的光線,是無法處理的,除非前面的保護鏡再作設計,但是保護鏡上的一點,有可能會有兩個以上不同的光束角度的光線經過,要如何再把這兩個角度的光線進行收斂,是非常困難。

光學設計有多重要,試想一顆高功率LED 沒有反射杯與透鏡,把它點亮,結果是一個亮點,其他甚麼都看不到,槍燈的光學設計,與車燈是不同的。如果LED 的功率與效率是確定,那光學設計就是最後的關鍵。當然外觀美不美帥不帥,這是見仁見智的,在此就不討論。

車燈與槍燈的設計,最大的差異,就是光束一個是強調聚光,一個是依法規標準來設計,這裡面就有學問了,車燈是以中心點照度為基準,往上一個角度就要將光束控制在一個照度以下,就是截止線,往左往右往下在一個角度範圍內,不得低於某個照度值,就是將光線均勻分布,結果就是在行進方向的視線範圍內,可清楚看清路上的狀況,均勻亮度反而眼睛覺得舒服,所以車燈不見得比槍燈亮,但是效果會比槍燈好。反而因為槍燈中心點較亮,覺得旁邊反而看不清楚,事實上,因為瞳孔又自動再調整了。所以又被自己的眼睛騙了。車燈就是拿來服伺眼睛巴結眼睛的,所以車燈不是絕對的強或是亮,而是開燈之後眼睛看了舒不舒服清不清楚才是重要。

所以哪個燈哪個LED比較亮,是重要但不是絕對,槍燈會像遠光燈刺眼,使用LED流明數與功率高,但是有效照射到路面或是期望照射的位置,可能只有LED整體發光效率的60%或更低,那剩下的40%到哪裡,就是到天上、到車友的眼睛,還有就是本身光束收斂過程就會有損耗。但是戶外抓蟲、生存遊戲、登山,槍燈是不錯的選擇。

之前改裝HID會被取締,原廠卻不會,就是原廠經過光學設計,但是改裝沒有所以會妨害到其他用路人,因為HID燈泡與原來車上的燈具,在光學上不一定會匹配的。

以上是個人小小的心得
但是還是一句話
選擇適合自己的燈,燈貴不見得好,適不適合最重要,不見得每個人都需要符合法規設計的車燈,我的SUV 前面追加四顆燈,後面加了一顆燈,但是在市區我都不開,因為非常刺眼,有一次倒車之後,後面那顆燈沒關,結果被大卡車追殺。只有晚上還在山上走林道才會開,因為有時候你要看清楚垂下來的樹枝,還有樹枝上的東西.....,這些加裝的車燈都沒有明暗截止線(Cut-off line)。

上周四架著M1,參加桃園的大古山夜騎團。在市區,我認為M1跟其他車友的燈差異不大,因為路燈比較亮,大家都不亮。後來加碼106線道,就跟大家一起去騎,結果是下坡我最快,因為其他人的燈不亮所以速度慢,但是上坡時,我最慢,因為腳力與燈亮不亮比起來,腳力比較重要,才驚覺 已過不惑之年,體力不好就只能比家私了。哈哈。今天晚上向再去戰。
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