Оптика в машине что это

Светодиоды в машине: плюсы и минусы LED-оптики

Автомобильная LED-оптика становится все популярней. И если раньше светодиоды были признаком некой эксклюзивности автомобиля, то теперь их все чаще можно увидеть даже на относительно бюджетных машинах

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Сегодня светодиоды – это не только дополнительные или основные стоп-сигналы, но и габаритные огни, указатели поворотов, дневные ходовые огни и даже основной головной свет. Светодиоды стали не просто украшением автомобиля, они стали реально работающей светотехникой, которая по своим показателям многократно превосходит не только обычные лампы накаливания, но и ксеноновые, где роль источника света играет электрическая дуга. Однако, как и любой другой предмет, светодиоды имеют как свои плюсы, так и свои минусы, особенно когда речь идет о применении их на автомобиле.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Для начала плюсы:

1. Незначительные размеры светодиодов существенно расширяют возможности по дизайну автомобиля. Светящийся элемент или даже направленный источник света, такой как фара, можно разместить где угодно и в любом количестве – места они занимают не много.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

2. По той же причине LED-оптика предоставляет больше возможностей по проектированию активных фар ближнего и дальнего света. Освещение того или иного участка дороги осуществляется не за счет применение сервоприводов, меняющих направление пучка света от ксеноновой или галогеновой лампы, а подачей напряжения на тот или иной светодиод, которых вкупе с линзами в блоке множество.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

В результате нужная часть дороги высвечивается ярче, а требующая затемнения – меньше или не освещается совсем. Так, к примеру, происходит при разъезде со встречным автомобилем, когда луч света как бы огибает встречную машину, не слепя ее водителя, но при этом продолжает довольно качественно освещать все, что находится дальше и на обочине.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

3. Светодиоды способны излучать больше света на один ватт энергии по сравнению с другими источниками света. Это, в свою очередь, позволяет снизить энергозатраты при включенных габаритных огнях и головном свете и, как результат, получить довольно неплохую экономию топлива.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

4. Светодиодные фары рабочего света не так сильно греются, как галогеновые лампы, в связи с чем их можно использовать в больших количествах в небольших объемах.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

5. Светодиоды имеют чистый белый свет, что положительно сказывается на восприятии высвечиваемой ими «картинки» – она практически не имеет искажений.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

6. По сравнению с другими источниками света, светодиоды имеют довольно большой срок службы, что позволяет рассчитывать на то, что их работа при отсутствии брака или механического повреждения будет сопоставима со сроком службы автомобиля. То есть отпадает необходимость замены, что довольно часто происходит с лампами накаливания и, хоть и реже, с ксеноновыми лампами.

7. Как правило, LED-оптика выполнена в едином герметичном блоке, не подразумевающем его разборки, что позволяет таким фарам лучше сопротивляться влаге и вибрациям, что также добавляет им надежности.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

8. Светодиодам требуется меньше времени на включение, к тому же им не нужно время на разогрев, в связи с чем максимальное количество света доступно сразу после включения, что также положительным образом сказывается на безопасности дорожного движения.

А теперь минусы:

1. Цена оригинальной светодиодной оптики, устанавливаемой на автомобили серийно, несмотря на всеобщую доступность светодиодов, все же довольно высока. Объясняется это тем, что производство такой светотехники требует огромного количества дорогостоящего оборудования и материалов. К примеру, опциональные светодиодные фары на Audi Q7 стоят порядка 67 000 рублей, вдвое дороже обычных.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

2. Как уже говорилось, светодиодная оптика, как правило, имеет монолитную конструкцию, в связи с чем не подлежит ремонту, и уж если фара пострадала в аварии или попросту попался бракованный экземпляр, а срок гарантии уже кончился, придется раскошеливаться на довольно внушительную сумму.

3. Светодиодные лампы в фары практически не греются со стороны излучателя света, поэтому снег и наледь в зимнее время суток не тают на включенных фарах, а это существенно ухудшает их светоотдачу при ледяном дожде или сильном снегопаде. Останавливаться, чтобы очистить их от наледи и снега, придется значительно чаще, чем с обычными фарами.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

4. Несмотря на свой довольно продолжительный срок службы, светодиодные фары со временем все же начинают выгорать, и яркость их начинает падать. Процесс этот длительный и практически незаметный, но если сравнить мощность света новой фары с такой же, но уже отсветившей часть своего ресурса, разница будет заметна.

Источник

Автомобильные фары – виды современного освещения и технологии будущего

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Автомобильное освещение развивается с каждым днем. Многие компании обещают большой прорыв в этой области. Чего же ожидать от подобных заявлений?

Причины инноваций

Совсем недавно был проведен эксперимент с головной оптикой Страховым институтом безопасности дорожного движения США. В тестировании приняли участие современные кроссоверы.

Эксперты пришли к выводу, что транспортные средства оснащены некачественной оптикой, которая не только недостаточно освещает дорогу, но и может «засветить» обзор встречным автомобилям.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Большинство компаний обратили внимание на данное заявление и принялись за улучшение световых характеристик, повышая безопасность на дорогах.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Виды освещения

Сегодня появляются все новые виды лампочек в фары с улучшенными характеристиками. Водитель имеет возможность приобрести любую оптику, но важно знать как она работает и подойдет ли она к автомобилю.

Галогеновые фары

Сейчас большое распространение получили ксеноновые фары, однако несмотря на это галогенная оптика остается одной из самых часто приобретаемых.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Это обосновывается тем, что себестоимость галогенных ламп намного ниже, чем у ксеноновых. К тому же они достаточно эффективны, если это не автомобиль класса люкс.

Также для подобного типа освещения не требуется дополнительного оборудования, с помощью которого преобразуется ток.

Светодиодные лампы

Эксперты прогнозируют, что в скором времени почти все автомобили перейдут на подобный вид освещения. Его уже активно используют в качестве габаритного света, ведь таким образом снижается потребление топлива, а значит приводит к экономии средств.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Целью многих компаний стало именно повышение экономичности любыми способами. По этой причине внедрение светодиодов стало актуальным на сегодняшний день. При этом такие лампы моментально выдают максимально яркий свет, т.к. им не нужно время для накаливания.

Главный недостаток такой продукции – высокая стоимость производства. Однако вскоре ее обещают сравнять с себестоимостью галогенового освещения.

Самые популярные компании активно инвестируют в подобные разработки, выпуская марки автомобилей с различными вариантами использования данной технологии.

Светодиодные матрицы

Такая оптика имеет ряд преимуществ перед обычными светодиодными лампами.

Самое главное их преимущество — они имеют возможность освещать встречную полосу, но не ослепляют других водителей.

Такие матрицы состоят из множества светодиодных ламп, создавая подобие экранных пикселей. Таким образом, они обладают высокими характеристиками и отменным качеством.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это Передняя оптика Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это Задняя оптика

Освещение оснащено умным управлением, позволяя освещать все вокруг, но не ослеплять пешеходов или водителей. Однако такая оптика почти не используется в настоящее время, т.к. ее производство слишком затратное.

Лазерные фары

Лучшее нововведение в современной автомобильной оптике. Активно начало использоваться на гиперкарах BMW.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Технология оснащена сложными конструкциями, с помощью которых происходит преобразование света в одним сплошной пучок, проецирующийся на дорогу в довольно широком спектре. Его дальность также поражает, ведь составляет более чем 500 метров.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Помимо этого, они обладают невероятной яркостью, которая примерно в 10 раз превышает яркость всех вышеуказанных видов фар.

В настоящее время для создания такой оптики требуется три светодиодных лазера, однако сообщают, что вскоре будет представлена продукция всего с 1 лазером, а значит сократится ее себестоимость.

Также читайте что такое биксеноновые фары.

Чего ожидать в будущем?

Возможности не стоят на месте, поэтому есть вероятность, что вскоре начнет создаваться гибридная техника для освещения, сокращая общую себестоимость. Однако процесс это достаточно длительный, так что в ближайшие годы не стоит ждать удивительных изобретений.

Источник

Виды автомобильной оптики: устройство фар, лазерные, led и линзованные фонари

Невозможно представить автомобиль без средств освещения дороги. Видов, классов и типов оптики достаточно много, каждый производитель разрабатывает автомобильные фары с учетом современных технологий и требований к качеству освещения.

Одна из технологий, которая доказала перспективы и надежность, – это лазерные фары, продемонстрированные Баварским концерном на модельном авто BMW i8.

Конструкция фары

Устройство фары автомобиля одинаково практически во всех модификациях. Различия касаются материала, угла установки рассеивателя, типа ламп и пр. Свет создается за счет наличия главных элементов, фара в сборе:

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Источником света выступают лампы. Корпус отражателя выпускается различной формы в зависимости от дизайна модели, чаще всего это правильный конус.

Рассеиватель – вторая главная часть конструкции, которая изготавливается из стекла или твердого полимера. Рассеиватель обеспечивает защиту от механического повреждения и предназначен для корректного направления света. Фары, оснащенные светодиодами и матричными элементами, имеют специфическую конструкцию и иной принцип работы рефлектора.

Конструкция зависит от типа использования ламп. Так, для галогенов линза не используется.

Вид света

Существуют такие разновидности автомобильных фар:

Главная техническая характеристика света – цветовая температура. Она определяет спектр излучения, который может восприниматься человеческим глазом. Для автомобильных ламп цветовая температура остается главным параметром выбора, измеряется в Кельвинах. В каждой лампочке маркируется крышка или цоколь.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Тип света в зависимости от цветовой температуры:

Чем выше значение цветовой температуры лампы, тем худшими становятся показатели освещенности. Оптимальный диапазон автомобильной оптики – 2800-5000 К.

Галогенные

В 70% в автомобильной оптике используются галогенная лампа, которая состоит из колбы, нити накаливания, цоколя. Вместо вакуума галогенный газ (летучее соединение брома, хлора, фтора и др.), который дает вольфрамовой нити меньшую степень испарения и большую степень накала. Свет галогенной лампы, в сравнении с обычной лампочкой накаливания, имеет большую яркость при увеличенной длине светового потока. Достоинства:

Стандартная цветовая температура галогенной лампы 3200 К. Такая оптика обеспечит должное освещение ночью и при небольшом дожде. Если требуется обеспечить авто белым светом, выбирается улучшенная галогеновая модель с показателем в 5 000 К.

Ксеноновые

Лампы высокоинтенсивного разряда, больше известные как ксеноновые, – это сравнительно новая технология, в основе которой лежит принцип галогенной конструкции. Колба наполнена инертными газами (ксенон от 70%). В лампе отсутствует стандартная нить накаливания, есть два электрода, которые обеспечивают возникновение электродуги. Ксенон, нагреваясь, начинает светить ярким белым светом, максимально приближенным к дневному.

Для эффективной работы требуется генерировать импульс напряжения, необходимый для возникновения дуги. В автомобилях с ксеноновой оптикой присутствует специальный блок розжига, или «балласт». Достоинства:

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Для ксеноновых ламп характерна цветность в 4300 К. Это лучшие показатели температуры, при которой обеспечивается хорошая видимость ночью и во время непогоды. Лампы, маркированные 5 000 К, выдают свет, схожий с дневным на 98%.

Запрещается устанавливать ксеноновые лампы в обычные фары с отражателем: для таких ламп подходит только линзованная оптика.

Диодные

Диодная оптика, или LED-фары, – новое слово в автомобильном освещении. До недавнего времени диоды использовались по одному для освещения салона, дневных ходовых огней, подсветки. Светодиоды комплектуются лед-блоком и устанавливаются в линзованную оптику. Преимущества установки светодиодов:

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

К недостаткам лед-освещения относят стоимость блока диодов, который при поломке одного элемента подлежит полной замене.

Лазерные

В качестве инноваций в оптику автомашины входит новый элемент – лазерные фары. Большая стоимость изготовления лазерного блока – пока единственное ограничение для повсеместного использования новой технологии.

Впервые именно китайцы решили установить лазерный луч на обычные светодиоды. При этом световой поток лед-элемента увеличился на 70%. Комплектуются лазерные фары определенным количеством диодов и лазерным модулем, световой пучок имеет четкие границы и не ослепляет водителей встречного транспорта.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Цветовая температура не превышает 5500 К, что дает хорошее освещение дороги ночью, в туман, во время сильного снега и дождя. Лучшему освещению способствует и встроенная камера инфракрасного излучения (только в автомобилях класса люкс, например Ауди Спорт 2018 г.).

Форма фары

В классификацию автомобильной оптики входит вид фар по размеру и форме.

Наибольшее распространение имеют квадратные фары или фары с удлиненными боками, повторяющие форму кузова. В зависимости от производителя форма блока головной оптики – узнаваемая часть дизайна. Например, круглые фары – это фишка таких производителей, как Bentley (с 1919 года) и Mercedes-Benz (с 1967).

Предназначение фары

Автомобильная оптика должна максимально полно освещать дорожное полотно и указывать местоположение автомобиля (габаритные огни). Это основное ее предназначение.

Наибольший ассортимент имеют передние фары. Одна из разновидностей головной оптики – адаптивные фары. Этот класс оптических приборов отличается от традиционного освещения тем, что направление пучка света меняется в зависимости от передвижения машины.

Принцип работы автомобильной адаптивной фары построен на работе автокорректора. Оптика меняет направление света по горизонтальной линии в зависимости от того, в какую сторону повернет автомобиль. Поворот освещения происходит за несколько секунд до поворота колес благодаря электронному блоку управления, в который входят элементы:

Второе название адаптивной фары – система адаптивного освещения.

Ближние

Автомобильная фара ближнего света предназначена для освещения дорожного полотна на расстоянии не более 55 метров. Главный критерий – луч не должен ослеплять водителей встречных авто. Это достигается благодаря установке лампы оптимальной мощности и угла наклона.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

При формировании ближнего света отражение светового пучка происходит только от верхней части рефлектора, левая часть луча ограничивается специальным экраном, в то время как правая хорошо освещает обочину.

Дальние

Фары дальнего света должны обеспечивать хорошую видимость дороги на расстоянии не менее 120 метров от машины. В современных автомобилях вместе со штатными дальними огнями устанавливают дополнительное освещение. В качестве альтернативы используют новые технологии – матричные фары.

Матричная фара объединяет в себе всю основную оптику автомобиля: дневные огни, дальний и ближний свет, дневное освещение, габариты. Производится модуль ведущими компаниями, например Audi. В конструкции присутствуют до нескольких тысяч светодиодов, блок управления, компьютерная система, кондиционер и пр. Диоды объединены в блоки с отражателями. Матрица способна реализовать более миллиарда различных световых комбинаций в зависимости от ситуации и обеспечивает следующие элементы освещения:

Противотуманные

Противотуманные фары имеют желтый свет, что достигается установкой ламп низких цветовых температур. В автомобиле ПТФ располагаются на горизонтальной линии, стандартно чуть ниже головного света или на его уровне.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Желтый теплый свет не допускает отражения капель влаги и обеспечивает хорошую видимость во время дождя, снега, тумана. В непогоду не рекомендуется использовать дальний свет: видимость не улучшится, но водители на встречной полосе будут ослеплены.

Противотуманные фары имеют достаточно узкий вертикальный световой луч при захвате большой горизонтальной плоскости. ПТФ проекционного типа светит как бы снизу вверх, обеспечивая водителя хорошей видимостью на расстоянии до 30-50 метров.

Габаритные

Габаритная оптика предназначена для определения размеров автомобиля. Ночью и в непогоду габариты всегда должны быть включены. Днем как альтернатива используются универсальные дневные ходовые огни. В зависимости от расположения на авто предупреждающая оптика делится на задние и передние (подфарники) габариты.

Передние габариты должны светить только белым светом. Их обязательно включают ночью, совместно с противотуманными фарами в период непогоды.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Задние габариты чаще всего комплектуются в блок-фару, они бывают только красные. Для грузовых и пассажирских авто задние габаритные огни устанавливаются как на нижней части кузова, так и сверху.

Задние

Конструктивно задние фары состоят из блока оптических элементов, необходимых для безопасного вождения:

Некоторые части сигнальной оптики могут устанавливаться вне основного блока фары. Для задних огней предусмотрено три цвета: желтый, красный, белый. Для этого подкрашивают покрытие рассеивателя или отражатель. Линзы в фарах, как правило, не устанавливаются.

Работа всех сигнальных задних огней, кроме габаритов, в современных автомобилях совмещена с соответствующими системами. Стоп-сигналы, габариты и указатели поворотов включаются кнопкой или рычагом на приборной доске. Фонарь заднего хода включается автоматически при переключении рычага коробки на задний ход.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Задние противотуманные фонари имеют автоматическое независимое отключение, работа оптики объединена либо с лампами дальнего света, либо с ПТФ.

Конструктивно задняя правая фара имеет отражатель свободной формы, реже параболической. При использовании светодиодов для каждого блока предусматривается определенная область отражателя.

Тип отражения

Классификация автомобильной оптики и типы фар различаются в зависимости от параметров отражения светового пучка от источника. Используется отражатель (рефлектор) либо линза. Для каждого класса ламп предусмотрен свой тип отражателя.

Рефлекторные

Автомобильные рефлекторные фары наиболее востребованы во всех классах от грузовиков до седанов люкс. Простые конструкции, в которые входят рассеиватель определенной формы, блок фары и источник света, обеспечивают необходимую яркость всех световых элементов авто. Отражатель изготавливается из стекла или пластмассы с алюминиевым напылением.

Основная функция рефлектора – отражать и усиливать световые лучи. В комплектацию входит корректор для ограничения светового потока. По конструктивному типу отражатели классифицируются:

Прожекторные

Прожекторные конструкции, или фара-прожектор, считаются дополнительным спецоборудованием автомобиля. Фара-искатель формирует мощный, но узкий луч света за счет отсутствия в блоке рефлектора. Наиболее распространены китайские фары-прожекторы. Они монтируются на авто двумя способами:

Для дополнительных огней могут использоваться как линзованные фары, так и рефлекторные в зависимости от технической характеристики лампы.

Источник

Та самая статья про фары, но теперь на русском языке

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Шутки про ближний-дальний — одна из самых распространенных тем автомобильного юмора. А шутка, обычно, тем смешнее, чем более серьезный и важный предмет в ней обсуждается. «Ближний-дальний» же — иными словами — оптика это важно. Это залог безопасности не только водителя и пассажиров. Но и других участников движения. Тем более, что автосвет — вообще сложная штука. В прошлой статье мы рассказывали, про адаптивный головной свет. Сегодня поговорим об истоках — как развивалась автомобильная оптика, что такое фотометрия, зачем корректировать свет фар и по какому принципу работает BI-xenon. Как все это устроено и выстраивается в единую систему.

В конце, как обычно конкурс — ставьте лайки, подписывайтесь и рассказывайте в комментариях, о чем еще хотели бы узнать. Авторам лучших комментариев подарим призы!

Автомобильный свет начинается с фотометрии — науки про измерение визуальной реакции человека на свет. Первая характеристика света, о которой надо сказать — интенсивность. По сути, речь о мощности потока, которая передается от источника света в определенном направлении. Единица измерения интенсивности — Сandela (cd) — производная от английского «candle» — свеча. В фотометрии свеча — это эталонный источник света, поэтому ее интенсивность равна 1 cd. Интенсивность же, например, света заднего стоп-сигнала — 60 cd.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Еще один важный параметр — световой поток, который измеряется в люменах (Лм). Грубо говоря, световой поток — это весь свет с разной длиной волны, распространяемый источником. Человек может различать ограниченную часть светового потока.

Как это работает, можно увидеть на двух диаграммах, описывающих разные источники света: мощность светового потока первого источника постепенно нарастает, а у второго — распределяется небольшими отрезками. Красная линия на диаграмме — это та область, которую видит человек.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

На первой диаграмме изображено, как мощность света нарастает, но ее максимум не попадает под красную линию. На второй — большинство скачков мощности находится в поле зрения человека. А это значит, что второй источник света кажется нам намного ярче, чем первый, хотя с точки зрения физики это и не так.

Но даже при одинаковой мощности, восприятие сильно зависит от цвета источника. На рисунке выше показано, как отличается восприятие света автоламп в зависимости от их цвета: белая лампочка P21W покажется человеку намного ярче, чем оранжевая той же мощности.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Третий важный параметр — освещенность, иными словами это высвеченная площадь поверхности, на которую падает световой поток. Освещенность зависит от мощности светового потока и расстояния до источника света.

В свою очередь, световая эффективность показывает отношение всего света, который распространяет источник к свету, который воспринимает глаз человека. Например, лампы накаливания излучают много тепла — это инфракрасная часть спектра. Ее человек невооруженным глазом не видит. С точки зрения освещения эффективность ламп накаливания не высока — 25 лм/Вт. Большей эффективностью обладают ксеноновые лампы, а у светодиодов она максимальная — 100 лм/Вт.

Типы автомобильного света

Хорошие автомобильные фары обеспечивают максимальную видимость водителю на дороге и не создают неудобства для других участников дорожного движения. Поэтому в автомобиле традиционно используется всем знакомые три типа освещения: противотуманные фары, ближний и дальний свет.

Ближний свет создает широкую освещенную область перед автомобилем и не слепит встречных водителей. Качество ближнего света оценивают по трем параметрам:
ширине — она обеспечивает видимость при поворотах или плохих погодных условиях на 20-30 метров;
комфорту — свет должен охватывать область, куда падает взгляд водителя — обычно это диаметр 30-60 метров;
дальности — более 60 метров.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Дальний свет распределяется далеко вдоль оси автомобиля, поэтому светит в том числе и на встречную полосу, ослепляя других водителей. Качество этого света оценивают по тем же параметрам, что и ближний:
ширине — 10-20 метров,
комфорту — 50-150 метров,
дальности — более 150 метров.

Противотуманные фары решают другую задачу — освещают как можно более широкую область на небольшом расстоянии — до 20 метров.

Чтобы не ослеплять встречных водителей, свет фар направляют под определенным углом, который называется углом прицеливания.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Изначально угол прицеливания настраивает производитель на заводе — с точностью до 0,1%. Обычно параметры угла написаны на фаре автомобиля. Это значение рассчитано с учетом того, что в машине находится один водитель, без пассажиров и дополнительного груза. В противном случае — когда водитель перевозит пассажиров или загрузил полный багажник вещей, угол падения света изменится. Для оптимальной видимости его придется корректировать вручную, если в конструкции нет автоматической системы регулировки угла прицеливания.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

В фары автомобилей с ручным выравниванием встроена специальная система управления. Автоматическая система выравнивания обязательна для фар с высокой яркостью, например, ксеноновых. Регулировкой управляют автоматические датчики и электронный блок, которые корректируют свет фар в зависимости от нагрузки автомобиля и его скорости.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

При настройке фар производитель учитывает сразу несколько параметров, связанных, как с дорогой, так и с особенностями физиологии водителя.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Точка 75R — расположена в 75 м на правой обочине. Здесь должна быть максимальная освещенность, это место, где взгляду водителя максимально комфортно.

Точки 50R и 50V — расположены на расстоянии 50 м от автомобиля. Также важно учитывать точку B50L, которая находится на расстоянии 50 метров на встречной полосе — здесь должна быть минимальная освещенность, чтобы не ослеплять встречных водителей.

Точки 25L и 25R расположены на расстоянии 25 м от автомобиля, это ширина луча.

Для точной настройки света используют фотометрические диаграммы. Они стандартизированы для каждого типа источника света и меняются в ходе того, как эволюционируют системы освещения. Простыми словами, фотометрическая диаграмма — это график проекции света на расстоянии 25 м на плоском вертикальном экране, которое симулирует реальное освещение на дороге. С 2015 года интенсивность света на такой диаграмме измеряется в Lux или cd.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Для создания хорошей видимости на дороге, в автомобильной фаре используется несколько технологий: переключение дальнего и ближнего света, корректировка угла освещения, ассиметричные лучи, которые не ослепляют встречных водителей.

Все эти технологии работают за счет использования отражателей — сложной системы зеркал. В автомобилях используются параболические отражатели, отражатели со сложными поверхностями или эллиптическая оптика.

Параболические отражатели создают ближний и дальний свет при использовании двойной лампы накаливания. Такие отражатели в основном используются в европейских автомобилях в лампах с двойным накаливанием H4. Например, так устроены фары в Opel Corsa. Чтобы не ослеплять встречных водителей, в фаре устанавливают специальный экран. Но из-за такого экрана теряется 40% энергии, производимой лампой H4.

Отражатели со сложной поверхностью позволяют уменьшить потери энергии. Такие фары позволяют настроить любой тип дальнего и ближнего света. Эта технология, например, использовалась на Peugeot 207 с 2006 года и на Renault Laguna 2 c 2005 года.
Эллиптическая оптика — следующее поколение. Такие фары обеспечивают лучшее освещение, при этом, сами они значительно меньше по размерам, так как источник света расположен в отражателе, а передняя линза фокусирует луч.

Отражатель в таких фарах состоит из эллиптических и параболических поверхностей, расположенных вокруг источника света. Отражение лучей в эллиптических зонах дает лучший диапазон и охват при использовании дальнего света. Параболические зоны предназначены для создания света в близком диапазоне.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Чтобы не ослеплять водителей, в такой оптике используют специальный экран. Он расположен между отражателем и линзой. Так экран может быть фиксированным или подвижным.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

В продвинутых системах объединяют различные типы фар и источников света: (H1, H7, Xenon, Led). Яркий пример такой системы — фары Valeo для Audi A4. Здесь используются лампы D2S+H7 с эллиптическим модулем и сложными поверхностями в отражателе.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Эллиптические отражатели позволяют создавать ближний и дальний свет с использованием одной и той же лампы. Эта технология называется Bi-Xenon:

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Экран включается при помощи соленоида или электромеханической системы. Кроме того, перемещая сам отражатель в ксеноновых фарах можно переключаться между ближним и дальним светом.

Оптика в машине что это. Смотреть фото Оптика в машине что это. Смотреть картинку Оптика в машине что это. Картинка про Оптика в машине что это. Фото Оптика в машине что это

Отражатель имеет два заданных положения внутри фары: один для ближнего света, другой — для дальнего. Такая система используется в автомобилях Volvo-XC 90
c лампами D2R+H7 lamps.

Автомобильная фара, да и весь комплекс оптики в машине — крайне сложная система. Когда-то можно было сказать: фара — всего лишь лампочка под стеклом. Сегодня, чтобы понять как все это устроено приходится глубоко окунаться в инженерные процессы. Надеемся, вам это понравилось. Напишите, пожалуйста, в комментариях, что вам понравилось в этом тексте, и о чем хотели бы прочитать еще.
Подписчики — авторы конструктивных комментариев получат гарантированные призы от Valeo. Самый лучший — станет основой нового поста.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *