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    骑行车灯的规格和单位名词详解 发布时间:2014-08-07

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             自行车灯是夜晚骑行的一个很重要的装备。在专业自行车灯推出以前,很多车友喜欢选用强光手电作为骑行照明工具,但是强光手电在骑行活动中具有一定的局限性,如光斑过于集中易眩目、光线溢出影响对向而行的行人等。夜间骑行对照明的要求是泛光要好,光斑均匀分布,近光时要照射区域大,方便观察前方及周围路况;且要有明暗截止线,以避免对相向而行的行人或车主造成干扰。

    自行车灯亮度的正确量测单位有如下:

    瓦数(W.Watt)

    代表的是一项电气产品的耗电功率,瓦数愈高耗电量愈大,它和电器的性能表现并不一定正相关。对LED而言,瓦数愈高并不代表该LED的亮度一定愈高。以目前(2011年)LED的产业市场状况,同样1W耗电功率的白光LED,所发出的光量,最高有140流明(lmLumen),最低则只有30流明,当然更低的也有,这和LED厂商及价格有绝对的关系。也就是说,市场上最高等级是最低的4.6倍以上,而它们的耗电相同。

    换个角度来看,市场上最好的0.22LED(如果有这种规格的话),就可以和最差的1LED发出相同数量的光;但耗电只要1瓦的22%,若用相同的电池,使用时间是4.6倍长。所以,瓦数只能告诉我们这个车灯耗电多少,并不能告诉我们它的亮度好不好。

    流明(Lumen)

    代表的是一个“光源”所发出的所有光线的数量,流明值愈高所发出的光线就愈多,但是它并不代表一个配备了那个光源的灯具,就一定能发出那么多的光线。

    一个光源(例如:LED灯泡)所发出的光,经由灯具的光学结构进行光纤的控制与投射,其中必须经过,例如像反射、折射、和透射等等过程,在这些过程中,会产生光线的损失,还会产生像散射和绕射等等,部分光线无法控制的情况。此外,若是会发热的光源,例如高功率(1W及以上功率的)LED,还会因为高温而产生光衰的现象。

    光源所发出的光,真正投射到灯具外面的,称为灯具的“光线取出效率”。这牵扯到灯具的光学及散热结构的设计,以及制造生产这些零件的技术与品质。目前市场中,最高等级制造商的光线去除效率可达80%,最差的则不到40%。也就是说,即使是配备相同厂牌相同等级的LED,不同的车灯厂做出来的车灯,所发出的实际流明值,可能有2倍以上的差距。

    而且,一个灯具所投射出来得光线,到底是投射到哪里去?对各种不同使用目的的灯具而言,会有截然不同的性能表现。

    以自行车前灯来说,我们需要的是,例如在10公尺的正前方,有12公尺左右的宽度(约是自行车道的标准宽度),然后是在把手水平高度以下(角度过高的光线会造成对向来车刺眼,甚至是照天空,是光线的浪费,对自行车骑士的安全也沒有帮助)。这样的投射范围或角度,才是自行车前灯所需要的,太大的范围沒有用,太小的范围也不能用。

    勒克司(lxLux),烛光(cdCandlePowerCandela

    量测光线在某一特定范围或特定角度的单位,有两种,一是勒克司(lxLux,两侧特定范围),二是烛光(cdCandlePowerCandela,量测特定角度);这两种才是可以正确表示车灯亮度的量测单位。

    目前已有建立自行车灯标准的国家之中,德国标准(StVZO)前灯是以lx为量测单位,后灯以cd为量测单位,而日本标准(JIS)则前后灯皆以cd为量测单位。

    灯具厂商所标示的lxcd值,都是正前方最亮点的数值,并沒有标示这个亮度的范围有多大,甚至有的沒有标示量测的距离。相同的光线数量(或流明值)投射出來,所产生的亮度,和距离平方成反比,也和照射宽度平方成反比。所以,不同的距离和照射宽度,算起來会有数倍以上的差距。

    例如,一个在5公尺距离量测值为10lx的前灯,若在10公尺量测时,其lx值会变成只有2.5lx。〔(10m/5m)^2=410lx/4=2.5lx〕。或是一个在10公尺处有10lx且照射范围为0.5公尺宽的前灯,若将照射范围增加为1公尺(在光学设计上将照射范围扩大),其lx值也会变成只有2.5lx。〔(1m/0.5m)^2=410lx/4=2.5lx

    所以,用lx值来看车灯的亮度时,量测距离和照射宽度是决定性的因素,必须换算成相同距离才能比较,而cd值虽然与距离无关,但cd值和lx值一样,都还必须同时比较照射广度才有意义。一个辨别的方式就是除了看cdlx值之外,还要看是否有遵照德国或日本的量测规范。像德规的lx值标准量测距离是10公尺,而德规和日规都有相当的照射广度规定。

    照射广度对自行车骑士的安全而言,和亮度一样重要,甚至可以说,若没有充足的照射广度,再亮的灯也会产生安全性上的疑虑。而且,要达到德规或日规的广度,远比达到他们的亮度标准,还要困难数倍。以上述的亮度与广度平方成反比的说明可知,相同一颗灯,一旦照射广度需增加1倍时,亮度值就会只剩下1/4。也就是说,若要维持相同的亮度值,这颗灯必须要能发出原本的4倍的光线來。

    所以,判断车灯光学性能的好坏,lx值必须确认量测距离,而lx值与cd值,都必须确认照射广度是否符合德规或日规的标准,否则那些lx值与cd值就都只是一种“假”数值,沒有参考比较的意义。

    附带一提,德规和日规其实各有千秋,并不能说那个比较好或那个比较差。例如,它们对照射广度的要求相当,而德规对亮度和分布则有比较严苛的规定。。德规最早是规定10公尺外必须有4lx的亮度,几年之后提高到10lx;又过了几年,在2010年时,除了10lx之外,再增加了20lx等级。它规定亮灯模式若有分段,则最弱的那段也不可小于标准值;然后不可以有闪烁模式。但是德规量测时间只要求1个小时。

    而日规则是将亮度分成数个等级,分别为4008001200,和1600cd;以lx值来看,相当于10公尺处分别为4812,和16lx的程度。灯具必须标示所符合的等级,而消費者则可依其日常使用状况选择适当的等级。日规的测试时间长达10个小时,也就是说,在10小时之內(使用所配备的电池)都必须维持在规定的亮度以上。另外,日规还必须经过严苛的震动测试。

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