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骑行车灯的科普知识

2023-08-10 11:23:24 高考在线

　　瓦数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有正相关。

　　对LED而言，瓦数愈高并不代表该LED的亮度一定愈高。以目前LED的产业市场现况，同样1W耗电功率的白光LED，所发出的光量，最高有140流明（lm。Lumen），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0.22瓦LED（如果有这种规格的话），就可以和最差的1瓦LED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线的控制与投射，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，还会有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质量。目前市场中，最高等级制造商的光线取出效率可达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的光线，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1到2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没有帮助）。这样的投射范围或角度，才是自行车前灯所需要的，太大的范围没有用，太小的范围也不能用。

　　勒克司（lx。Lux）.烛光（cd。CandlePower或Candela）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（lx。Lux，量测特定范围），二是烛光（cd。CandlePower或Candela，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lx和cd值，都是正前方最亮点的数值，并没有标示这个亮度的范围有多大，甚至有的没有标示量测的距离。相同的光线数量（或流明值）投射出来，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，算起来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=4；10lx/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=4；10lx/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值虽然和距离无关，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cd和lx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倍的光线出来。

　　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，没有参考比较的意义。

　　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400，800，1200，和1600cd；以lx值来看，相当于10公尺处分别为4，8，12，和16lx的程度。灯具必须标示所符合的等级，而消费者则可依其日常使用状况选择适当的等级。日规的测试时间则长达10个小时，也就是说，在10小时之内（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。

　　在此，真诚地给自行车在线网车友几个建议：

　　1、在你选购骑行车灯时，替你对面来的行人和其他骑行者考虑一下，不要购买聚光过强的强光手电似的灯具，尽可能购买具有散射设计、截止线设计的专业车灯。什么叫截止线？你看看汽车的近光灯照在墙壁上的效果就知道了。

　　2、在你安装好骑行车灯准备上路之前，自己不妨先站在车前面5～10米的地方，看看你的车灯是否会晃了你的眼睛，如果有，请调低你的灯头。路上行车，让别人能看清你，跟让你能看清别人是同等重要的事情。

　　3、闪烁的灯光确实能起到警示的作用，但这只适用于小型信号灯，请千万不要把以照明为主要目的的车前灯设成爆闪模式！爆闪的大灯堪比汽车的远光灯！甚至有过之而无不及啊！