Головная оптика и лампы.

Головная оптика и лампы.


Типы ламп.
Различают следующие типы ламп:
- лампы накаливания
- галогенные лампы
- ксеноновые лампы

Лампа накаливания - это стеклянная запаянная колба с вакуумом или инертным газом, в которой вольфрамовая спираль под действием электрического тока накаливается до температуры 2600-3000 К и излучает свет и тепло (видимое и инфракрасное излучение). Коэффициент полезного действия ламп накаливания достигает своего максимального значения 15 % при температуре около 3400 K. При практически достижимых температурах в 2700 K КПД лампы составляет 5 %, соответственно 95% потребляемой энергии идет на выработку тепла - на нагрев колбы и окружающего пространства.
Световая отдача и срок службы (важнейшие показатели лампы накаливания) определяются рабочей температурой спирали. При повышении температуры яркость возрастает, но вместе с тем быстрее происходит испарение вольфрама, который оседает на колбе в виде зеркального налета (при этом в разы уменьшается световой поток, спираль становится тоньше и в определенный момент (при включении) расплавляется в самом тонком месте - лампа выходит из строя. Таким образом с увеличением яркости уменьшается срок эксплуатации лампы.

Галогенная (галогеновая) лампа накаливания сравнима принципу работы с обычной лампой накаливания. Она содержит в газе-наполнителе незначительные добавки галогенов (бром, хлор, фтор, йод) или их соединения. С их помощью устраняется потемнение колбы. Испаренный из спирали вольфрам попадает в область более низкой температуры вблизи стенки колбы, где образует вольфрамо-галогенное соединение. Вместе с тепловым потоком эти соединения снова перемещаются в зону горячей спирали и там распадаются. Часть вольфрама восстанавливается на спирали, но уже на новом месте, спираль на вид становится рыхлой. Таким образом применение галогенов предотвращает потемнение колбы и увеличивает срок службы лампы.

Газоразрядная лампа представляет собой компактную стеклянную колбу, в которой вместо нити накала расположены два электрода. Физическая основа — электрический разряд в парах металлов (ртути).

Ксеноновая лампа - это газоразрядная лампа, содержащая в колбе инертный газ ксенон. Другое название ксеноновых ламп - HID лампы (High Intensity Discharge lamps). Спектр ксеноновой лампы по составу идентичен дневному солнечному свету, так что излучаемый ей свет кажется наиболее естественным. У ксеноновой лампы две колбы, внутренняя сделана из тугоплавкого кварцевого стекла, внешняя из силикатного (оно отсекает ультрафиолетовое излучение, которое губительно для отражателя и стекла фары), из пространства между колбами откачен воздух, что снижает теплопроводность и, следовательно, уменьшает нагрев внутри фары. Газоразрядные лампы по сравнению с лампами накаливания имеют более высокую светоотдачу. Это означает, что ксеноновая лампа, потребляя всего 35 Вт электрической мощности (вместо 55 Вт у галогенки), дает почти втрое больше света, чем классическая галогеновая лампа.


Цветовая температура - термин, заслуживающий подробного рассмотрения. Она измеряется в Кельвинах (К) и используется, когда нужно описать цвет предмета, излучающего тепло и свет (например, свечка или спираль лампы накаливания).
Белый свет имеет широкий диапазон цветовых температур, от тепло-белого 3000К до холодно белого 6000-7000К. Следует различать понятия «солнечный свет», «свет неба» и «дневной свет». Под солнечным светом понимается прямое излучение солнца в районе 12-ти часов дня, имеющее желтоватый оттенок, его цветовая температура соответствует примерно 4000К. Свет неба представляет собой голубоватый свет с цветовой температурой около 7000К. Влияние света неба можно видеть зимой в тенях на снегу, а также летом, наблюдая голубовато-зелёный цвет травы, или голубоватый отлив на листьях деревьев. Так вот, под дневным светом понимается смесь солнечного и небесного света, и его цветовая температура равна усреднённой температуре этой «смеси», то есть 5500К. С другой стороны, стоит цвету неба окраситься в более тёплые тона, например на закате, общий баланс цвета нарушается в сторону понижения цветовой температуры вплоть до 3000К, так как солнечный свет на закате тоже «уходит» в область более низких цветовых температур. (источник www.photo-element.ru)
Факты из области фото и видеосъемки, например об использовании осветительных приборов и вспышек с температурой 5000-5500К, приводят сторонники мнения о том, что ксенон 5000К имеет самый что ни есть белый цвет. Но вся эта информация актуальна и полезна для фотографии и полиграфии.
Если говорить об автомобильном свете, то наиболее предпочтительный – яркий и комфортный в условиях дорожного движения в темное время суток – ксенон с цветовой температурой 4300К (цвет прямого солнечного излучения). В подтверждение этому мнению есть следующие факты:
* штатный (заводской) ксенон на абсолютном большинстве автомобилей имеет цветовую температуру 4300К;
* контрастность предметов на дороге в свете ксенона 5000К ниже, чем в свете ксенона 4300К;
* чем выше цветовая температура, тем хуже воспринимаются объекты ночью на дороге и тем быстрее устают глаза водителя;
* в течение срока эксплуатации ксеноновых ламп меняется спектр их излучения в сторону повышения цветовой температуры, т.е. со временем они "синеют" (4300К перейдет в 5000К, 5000К - в 6000К и т.д.);
* при включении галогенного дальнего света (в сравнении с любым ксеноном он имеет желтый цвет) наблюдается контраст цветов, т.е. вы видите все предметы сначала в желтоватом дальнем свете, а затем по мере приближения к ним в холодно-белом или синеватом. Чем ниже цветовая температура ксенона, тем меньше контраст с дальним светом;
* чем ниже цветовая температура ксеноновой лампы, тем выше ее светоотдача, т.е. лампы 4300К светят заметно ярче ламп 5000-6000К.


Противотуманки.
В последнее время стало очень модно ставить ксенон в противотуманные фары. Складывается впечатление, что эту моду подогревают продавцы ксенона, напрямую заинтересованные в увеличении продаж. Считается особым шиком ездить со включенными ПТФ вместе с фарами ближнего света, причем цвет всех фар должен быть одинаковым. Действительно, внешний вид автомобиля преображается: он выглядит агрессивнее, и становится более заметным на дороге, что днем повышает безопасность движения. Такое использование ПТФ не запрещено ПДД. Более того, в Правилах нет запрета на использование ПТФ и фар ближнего света днем в пределах населенных пунктов. Их использование, повторюсь еще раз, именно днем и только! существенно повышает безопасность движения.
Однако, не будем забывать о том, что прямое назначение ПТФ - освещение дороги в туман, исходя из этого назначения спроектированы все противотуманные фары. У них не существует светотеневая граница (СТГ), и особое светораспределение внутри светового пятна. Установка ксенона в рефлекторные туманки однозначно размывает светотеневую границу и приводит к сильному ослеплению встречных водителей. Если днем это даже благо, то ночью ситуация меняется на противоположную - ездить с таким светом опасно, он резко увеличивает аварийность. Ослепленный Вами водитель может потерять ориентацию на дороге и выйти Вам в лобовую.
Если ставите ксенон в ПТФ для красоты - пожалуйста, выключайте их при наступлении темноты, включайте вместо них ближний свет!
Есть другое красивое решение: замена штатных рефлекторных ПТФ на линзованные, например, Hella Micro DE. С ксеноном они светят просто замечательно, при этом никого не ослепляя.
Наряду с автовладельцами, следующими за модой, есть вторая категория водителей, которым просто мало света от основной оптики. Эти люди задаются вопросом: как улучшить освещенность дороги с минимальными затратами? А что, если установить ксенон в противотуманные фары?
Несмотря на то, что субъективно света станет больше, комфорта и удовольствия от вождения не прибавится. Причиной этого является то, что противотуманные фары расположены слишком низко (ведь они предназначены для передвижения в условиях тумана), свет от них как бы стелется по дороге, в таком свете все неровности дорожного полотна дают длинные тени, похожие на огромные ямы, перед которыми приходится каждый раз снижать скорость. Противотуманные фары должны светить максимум на 10-15 метров перед машиной, а для использования их в качестве дополнительных фар этого явно недостаточно, их немного приподнимают, и ослепление встречных гарантировано на 100%.
К тому же почти все противотуманные фары выполнены по рефлекторной (безлинзовой) технологии, и установленная в них ксеноновая лампа автоматически оказывается вне расчетного фокуса, чем нить галогеновой лампы.
Самые распространенные лампы для противотуманных фар - HB4, H11, H3. Все они имеют непрозрачный колпачок на торце лампы, задерживающий прямой свет от тела накала (кроме H3, где колпачок выполнен отдельно, и при установке ксенона его просто выламывают, т.к. ксеноновая лампа длиннее и он мешает ее установке).
Ксеноновая лампа такого колпачка не имеет, и при вдвое большей яркости дает паразитную засветку вперед и вверх от авто. Этот свет сильно ослепляет встречных водителей, а в туман дает "световую стену", т.е. противотуманные фары перестают выполнять свою основную функцию - светить в тумане.
Раньше все противотуманные фары давали желтый свет. И светили они в туман гораздо эффективнее. К счастью, все хорошее когда-то возвращается, теперь есть даже специальные ксеноновые лампы Philips D2S для противотуманных фар, их маркировка 85122YX.
Туман - это взвесь мельчайших капель воды в воздухе. Каждая капелька работает как призма, преломляющая проходящий через нее свет. Белый свет состоит из семи цветов радуги, каждый цвет имеет свою длину волны, соответственно, преломляется на определенный угол. Лучше всего в тумане распространяется инфракрасное излучение. За ним следуют красные лучи. Этот цвет используется в противотуманных фонарях, устанавливаемых сзади автомобиля - их хорошо видно даже в очень сильный туман. Но красный свет нельзя использовать спереди авто. Ближе всех к красному - оранжевый, но он непривычен для глаза, и уже используется в сигналах поворота, поэтому выбрали желтый свет: именно его устанавливали в противотуманные фары.
Автолюбителям со стажем хорошо известен эффект "световой стены". Это когда включаешь дальний, и вообще перестаешь видеть дорогу: перед машиной появляется светящееся пятно (при сильном тумане этот эффект появляется и с ближним светом). С желтыми фарами этот эффект заметно слабее как раз по причине лучшей "пробиваемости" тумана желтым светом.
С ростом частоты излучения (в сторону синего цвета) ситуация резко ухудшается. Такой свет преломляется сильнее, им начинают засвечиваться соседние капли, и возникает эффект "световой стены". Т.е. если решите ставить ксенон в линзованные противотуманки, лучше выбирать цветовую температуру ламп не выше 4300К, идеальный вариант для ПТФ - те самые лимонно-желтые лампы 85122YX.
Резюмируя все вышесказанное можно сделать следующие выводы:
- Противотуманные фары в качестве дополнительных фар не годятся из-за особенностей светораспределения и малой высоты установки. Для улучшения освещенности необходимо модернизировать именно основные фары.
- Ксенон должен устанавливаться исключительно в линзованную оптику
- Идеальный цвет для противотуманных фар - желтый.