No Image

Цветовая температура автомобильных ламп

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
21 января 2020

На этот раз я хотел бы затронуть такую животрепещущую тему как цветовая температура галогеновых ламп в авто. Дело в том, что уже очень давно на рынке помимо обычных стандартных галогенок присутствуют (просто в огромном количестве) лампы с увеличенной цветовой температурой, так называемые: «xenon effect, super mega white vision, ultra white bright, high definition full cool ultra blue boost, и пр. маркетологические высеры. Но речь сейчас пойдет не о маркетинговых названиях, призванных просто привлечь покупателя и повысить продажи. Ну так вот, к чему это я все. А к тому, что подобные лампы реально есть на рынке (и причем в огромных количествах) у всех производителей автокомплектующих (начинаю от никому неизвестных LongHuY ;), и до вполне себе крупных и уважаемых Philips или Osram). И действительно, такие лампы визуально светят более «холодным белым» цветом, и эту разницу на внешний вид (по сравнению с обычной штатной галогенкой) видит почти любой автолюбитель невооруженным глазом. Такие лампы реально отличаются (по крайней мере визуально) от стандартных обычных галогеновых ламп с теплым цветом свечения. И это факт. Разница видна невооруженным взглядом. И спорить с этим бессмысленно.
А вот, соответствует ли заявленная производителем цветовая температура (в Кельвинах) таких ламп, реальным значения, вот в этом большой вопрос ! Тем не менее, несмотря на то, что разница таких ламп визуально видна практически всем, периодически находятся товарищи начинающие утверждать, что галоген белым не бывает и не может быть по определению и точка! Такое утверждение достаточно распространено, и появляется в больших количествах, на разных форумах, сайтах, комментариях и пр. Но данное мнение ошибочно ! И далее я попытаюсь объяснить почему.
На эту тему у нас с определенным камрадом, (по этическим соображениям я не буду тут называть Фамилию и nickname) развернулся нешуточный батл 😉 в одном из постов в группе ВКонтакте, посвященной Логану…
Уважаемый товарищ «бил себя пяткой в грудь» утверждая, что правильный «православный» галоген не может быть по определению более чем 3200К, при этом не приводя ни одного доказательств и бравируя такими высокими фразами, что мол это аксиома, элементарные законы физики, физика света и пр. Да, такая точка зрения имеет место быть.
Я же, утверждал ему в ответ на это, что, галогеновые лампы путем нехитрых технологических ухищрений, могут быть более высокой цветовой температуры вплоть до 4000К и даже более и светить при этом (визуально) намного более холодным цветом. Правда, ради справедливости, следует сказать что и у меня (на тот момент) не было доказательной базы. В результате спор зашел в тупик.
Но этот вопрос меня очень заинтересовал, и я начал рыть информацию во всех источниках. И пришел к неутешительному выводу. Что, если для бытовых например светодиодных ламп, еще есть хоть какая то информация по измерениям реальной цветовой температуры (К), то вот для автомобильных галогеновых ламп никакой конкретной инфы нет. И почти все тесты таких ламп проводятся без серьезной измерительной аппаратуры (в плане определения цветности), т.е. «на глазок» и обычно заканчиваются словами типа «светит теплым белым, или холодным белым, или еще более непонятными фразами типа холодным дневным белым». Короче никаких реальных, тестов измерений, цифр, таблиц, графиков, кривых и пр.
И если с параметром освещенности еще худо-бедно есть какие то цифры, (полученные с помощью дешевого, китайского, неповеренного люксметра, и измеренные в каких то произвольных точках), то вот с измерением цветовой температуры совсем беда…а проще говоря их нет от слова вовсе… И такая ситуация меня совершенно не устраивала !
То есть по сути, я буду некоторым первопроходцев в этом вопросе. И так поехали.
Для начала чуток теории.
Обычная, штатная, стандартная, стоковая и пр. галогеновая лампа имеет температуру цветового излучения равную примерно 2900-3200 К (т.е. так называемый теплый белый цвет, или по другому, имеет желтоватый оттенок свечения). И это в принципе факт, все мы знаем как такая лампа (или подобная бытовая галогеновая лампа) светит с желтоватым оттенком, причем если это ближе к 2900К, то цвет более желтоватый, а если ближе к 3200К, то чуть-чуть побелее (похолоднее), но тоже с желтоватым оттенком.
Теперь переходим к тому, как можно увеличить цветовую температуру обычной галогеновой лампы. Для этого есть несколько путей решений. Все они придуманы очень давно, и даже не мной 😉
— Первый –«перекал» спирали.
Можно подать на спираль большее напряжение, и тогда получим большую яркость и большую цветовую температуру. Но этот способ для автомобиля неприменим, так как диапазон напряжений там особо не изменишь. Да и кстати, при большом напряжении существенно падает ресурс лампы.
— Есть и другой вариант. Уменьшая толщину спирали (сопротивление), мы увеличиваем ток проходящий через нее (при заданном напряжении), и получаем больший световой поток, увеличение цветовой температуры (при этом существенно уменьшая среднее время жизни спирали).
— Далее, еще один способ, изменяя внутри лампы газовый состав, и его процентное отношение, тоже можно добиться небольшого смещения цветовой температуры в сторону увеличения.
— Ну и на последок, тяжелая артиллерия, в виде светового фильтра синего цвета. Этот способ широко использовался старыми (в докомпьютерную эпоху) фотографами
Использую на галогеновой лампе цветовой фильтр, мы отсекаем цветовые составляющие теплого спектра (желтый, красный, зеленый), и пропускаем только холодный спектр (белый, синий, фиолетовый и пр.) В результате чего, такой источник света через такой фильтр, будет задерживать все теплые цвета и пропускать только холодные спектры, и лампа будет светить «холодным цветом». При этом, очень сильно теряется световой поток и освещенность падает, но это отдельная тема! Да, согласен, это не совсем честный «белый» свет, но тем не менее, он будет «белым».
Ну так вот, использую все эти технологические приемы в месте, можно получить, цветовую температуру в очень широком диапазоне от 3300К и до 5000К и даже более.

Читайте также:  Новая нива от автоваза

Теперь вернемся к тестам, и сравнениям. Для измерения цветовой температуры можно использовать 2 способа:
1. Расчетно-измерительный (очень не точный, но годный для приблизительного сравнения.
2. Аппаратный.
Первый вариант самый простой, и доступный каждому. Хотя погрешность измерения там относительно большая, но все же приблизительно оценить цветовую температуру и тем более сравнить между собой разные источники освещения можно. Для проведения такого измерения понадобятся хороший цифровой фотоаппарат (зеркалка), и любой редактор, работающий с RAW форматом.
Суть метода, (который знают большинство профессиональных фотографов, т.к. им тоже часто приходится определять цвет. Температуру в разных условиях съемки) заключается в том, что с помощью зеркалки делается снимок предмета с заранее известным фоном (цветом), (например снимок обычного белого листа бумаги), освещенного искомым источником света. Причем фотография делается в ручном режиме, и обязательно в RAW формате. Использую raw формат, мы по сути получаем данные (о цветности) напрямую с матрицы фотоаппарата, как есть, без всяких искажений и обработки. А далее, используя любой редактор raw файлов, выставляем цветность полученного фото таким образом, чтобы лист белой бумаги имел именно белый естественный цвет (т.е. задаем базовую точку отсчета), и уже после этого по изменению, выставленного и исходного значения цветности, получаем цветовую температуру источника. Повторюсь, что метод позволяет вычислить цвет. Температуру с сильной погрешностью, но все же с помощью него можно уже получить некоторые представления о реальных значениях цвета или проводить их сравнение между собой, что нам и нужно.

Второй способ – аппаратный. Для этого потребуется прибор – колориметр. Данные приборы, даже бытового назначения, достаточно дороги (начиная от 20-30 тыс. руб), и поэтому покупать, его для однократного измерения, чтобы кому то, что то там доказать, экономически нецелесообразно… Но выход был найден.
Я нашел человека, (у которого есть данный аппарат UPRtek MK350N, и он использует его в своей профессиональной деятельности ammo1.livejournal.com/783394.html), который любезно согласился помочь мне измерить реальные значения цветовой температур, с помощью колориметра.

Теперь переходим непосредственно к тестированию.
Для теста я взял 3 вида галогеновых ламп H4 в разных категориях.
1. Стандартная галогенка Маяк –теплый (желтый цвет) – начальный вариант
2. Лампа H4 Osram Cool Blue Intense – 4200К (теплый белый) — средний вариант
3. Лампа H4 Philips Diamond Vision – 5000К (холодный белый) – хардкорный вариант.
p.s. Предварительно я связался напрямую с представителями Osram и Philips и попросил их предоставить мне информацию о цветности данных моделей ламп.

Результаты полученные мной с помощью расчетного метода измерений
1. Маяк – 2900К (что и следовало ожидать. А также то, что расчетный метод-рабочий)
2. Osram Cool Blue Intense – 3700К
3. Philips Diamond Vision – 4500К
Полученные измерения приблизительные, но все же результат мы видим на лицо.
Диаманды реально светят очень даже белым цветом, хотя и не дотягивают до 5000К и назвать его чисто белым нельзя. Осрам тоже заметно и существенно белее обычного галогена, ну и простой Маяк, с ним и так все понятно – обычный желтый цвет.

Теперь что касается аппаратного теста он был проведен с помощью профессионального колориметра MK350N. Сразу оговорюсь, что измеренная цветовая температура и освещенность очень сильно зависят от напряжения на лампах. Чтобы избежать всяких кривотолков, было принято решение проводить тест на усредненном реальном напряжении 13,5В, как на заведенном авто. Как измеряют освещенность и цвет. Температуру производители, мне не известно, но очень сильно подозреваю, что именно на таком напряжении, или же на 14В (чтобы получить повышенные, выгодные им значения).
Теперь к результатам, их вы можете видеть на приложенных фото.
2 варианта на каждую лампу, это соответственно ближний и дальний свет. Результаты как мы видим очень интересные.
Для удобство восприятия я свел все полученные результаты в таблицу (см. фото)

Читайте также:  Бензобак на уаз патриот

Прежде, чем разобраться в том, что такое цветовая температура, имеет смысл для начала вспомнить, что такое температура вообще, отчего тела бывают горячие и холодные.
Температура – это движение атомов, из которых состоят все тела. Чем подвижнее атомы, чем сильнее они колеблются – тем больше и будет температура тела. Цельсий придумал шкалу температуры, взяв за точки отсчета воду. При нуле градусов она должна превращаться в лед, а при ста – кипеть (при оговоренном атмосферном давлении). Кельвин выяснил, что бывает предел холода – состояние, когда все атомы тела неподвижны, и назвал такую температуру «абсолютный ноль», потому что ниже температуры во Вселенной быть не может (в самом деле – нельзя же еще замедлять и без того неподвижные атомы).
Кельвин воспользовался шкалой Цельсия, при которой абсолютный ноль составил –273С. Шкала Кельвина отличается от шкалы Цельсия как раз на эти 273 градуса, то есть температура замерзания воды по Кельвину – это 273К, а температура кипения – это 373К. Все просто. Нужна эта шкала нам только потому, что цветовую температуру измеряют именно в Кельвинах.

Представим себе тело, вроде сажи, которое совсем не отражает свет, и назовем его «абсолютно черным телом». Для простоты опыта возьмем в качестве такого тела спираль из вольфрама в электрической лампочке. И приступим к эксперименту. Для начала запремся в темной комнате и выключим свет. После того, как глаза привыкнут к темноте, начнем через блок питания подавать ток на лампочку, потихоньку поднимая напряжение.

Рано или поздно спираль начнет светиться еле заметным малиновым цветом. Это значит, что она разогрелась примерно до 900 градусов по Цельсию. Значит, абсолютно черное тело начинает светиться при 1200К. Это и будет красная граница спектра видимого света. Иными словами, красному цвету соответствует цветовая температура 1200К. Продолжим увеличивать напряжение. При 2000К спираль станет оранжевой, при 3000К — желтой, при 5500К – белой, при 6000К – голубой, а потом – фиолетовой. 18000К – это верхняя, фиолетовая граница спектра видимого света (Разумеется, это опыт умозрительный, потому что в реальности спираль перегорит гораздо раньше, вольфрам расплавится уже при 3500К).

Итак, цветовая температура желтого цвета примерно 3000К. Это значит, что для того, чтобы получить точно такой же желтый цвет, нагревая спираль, ее надо разогреть как раз до 3000 градусов по Кельвину. Что, конечно же, ни в коем случае не будет означать, что предмет синего цвета окажется горячее желтого. Человеку чисто психологически трудно привыкнуть к тому, что цветовая температура пламени свечи (1200К) ниже цветовой температуры чистого неба (12000К). Отсюда вытекает вывод: цветовую температуру источника света можно менять. Для этого сгодится самый обыкновенный светофильтр, крашеное стекло. Цветовую температуру лампы накаливания можно легко довести до тех же 12000К, воткнув в прожектор светофильтр. При этом реальная тепловая температура нити накаливания как была 2700К, так и останется.

Лампы и фары

Поначалу автомобили оборудовали ацетиленовыми лампами, очень быстро их сменили лампы накаливания. Со временем они совершенствовались, лучше становились рассеиватель и прожектор, но источником света неизменно служила вольфрамовая нить. У обычной лампы накаливания колба из силикатного стекла. Воздух из нее выкачан, а к электродам прикреплена вольфрамовая спираль. Недостатков у таких ламп хватает: вольфрам понемногу испаряется, оседает на стенках колбы, и стекло теряет прозрачность. Спираль истончается, растет ее сопротивление, и она в конце концов перегорает. Вольфрам нельзя раскалять беспредельно – расплавится нить. Значит, свечение будет желтоватым. Чтобы увеличить силу света и яркость, приходится удлинять и утолщать нить, а чем она длиннее, тем труднее фокусируется фарой. Наконец, КПД лампы накаливания всего-то 3% – львиная доля электроэнергии бесполезно превращается в тепло.

Во второй половине двадцатого века появилось новое поколение ламп накаливания: галогеновые. У такой лампы колба заполнена газами из группы галогенов. Особенность ее в том, что галоген возвращает частицы испарившегося вольфрама с колбы на спираль. Значит, ее можно разогреть до большей температуры, реально до 2700–3000°С. Светоотдача «галогенок» достигает 22–25 лм/Вт – в два раза больше, чем у классических ламп. Простой пример: световой поток обычной автомобильной 45-ваттной лампы – 600 люменов, а 55-ваттной «галогенки» – более полутора тысяч! Стекло «галогенок» не загрязняется со временем, а срок службы ощутимо больше. Колба из жаростойкого кварцевого стекла и повышенные требования к точности сборки спирали сказались на цене: «галогенка» дороже обычной лампы в несколько раз.

А в начале 90-х годов на автомобилях появились газоразрядные лампы, которые и называют в обиходе «ксеноновыми» или просто «ксеноном». В такой лампе нет раскаленной нити. Свет дает крошечная сфера из газов (один из них – ксенон, откуда и пошло название). Газы нагреты электрической дугой почти до солнечной температуры, более 4000°К. 35-ваттная газоразрядная лампа дает световой поток в 3000 люменов! В продаже есть лампы с разной цветовой температурой, от 3500К до 8000К.

Читайте также:  Как поставить гур на уаз буханку

3500К желтый – годится только для противотуманок
4300К бело-желтый, такие лампы идут в заводской комплектации автомобиля
5000К белый
6000К холодный белый с легким голубым
7000К голубой, яркость лампы значительно ниже, ездить с голубым светом плохо
8000К синий – легкий фиолетовый, яркость еще хуже

Разумеется, такой разбег цветовых температур достигается не разным разогревом газа, а всего-навсего подкраской – в смесь газа вводятся добавки, которые и окрашивают световой поток. Интересно, что самый лучший, самый приятный для глаза свет дают лампы без красителей.
Свет ксеноновой лампы легко сформировать в точный световой пучок, а это значит, он он будет отчетливее. Такие лампы долговечны, не боятся вибраций. Ехать с ксеноном – одно удовольствие, видимость просто изумительная. Даже создается впечатление, что дальний свет и не нужен.

При погружении в мир автоламп впервые, возникает столько вопросов, что голова идет кругом. Довольно увесистый список касается такого термина, как температура свечения ламп. Как узнать цветовую температуру лампы? От чего зависит температура свечения и на что она влияет?

Вообще, ответ на вопрос о том, лампочки какой цветовой температуры купить, зависит от личных предпочтений водителя и потребностей самого автомобиля. Ведь у разных автолюбителей машина в темное время суток эксплуатируется с разной интенсивностью. Еще свое влияние оказывают финансовые возможности покупателя, погодные условия конкретной местности (обилие туманов, снег, сильный дождь). Стало быть, результат выбора автоламп по их цветовой температуре будет разниться от случая к случаю.

Существующая классификация цветовой температуры

Цветовая температура – это, попросту говоря, цвет свечения лампы, который воспринимается человеческим глазом. С ее помощью определяется спектр свечения лампы. Выделяют три основных подтипа цветовой температуры: теплый, нейтральный, холодный. Причем, возрастание показателя цветовой температуры, измеряемой в Кельвинах (К), происходит от теплого типа к холодному. Таким образом, к теплой цветовой температуре относятся лампочки с показателями в диапазоне от 2400 К до 3200 К. Если говорить о принципе работы автоламп, выдающих такой теплый свет, то под данные показатели цветности попадают галогеновые лампочки (лампы накаливания).


Автолампочки Osram Night Breaker Unlitimed

В нейтральный спектр входят элементы автосвета с температурой свечения в пределах 4300 К. Такие автомобильные лампочки производят луч яркого света, идентичного дневному. К ним относятся автолампы из категории ксеноновых и частично светодиодных.


Ксеноновые лампы Philips X-Treme Vision Gen2

Холодный подтип цветности имеет показатели от 5000 до 6000 К, из тех, что разрешены к использованию на дорогах. Верхняя граница холодного спектра находится намного выше, но в автомобильных лампах не используется. Холодным, несколько голубоватым свечением отличаются чаще всего светодиодные автолампы или же ксеноновые.


Светодиодные лампы Philips X-Treme Ultition Led

Сразу же стоит отметить, что распространенное среди водителей мнение о том, что большая цветовая температура обеспечивает большую мощность свечения, ошибочно. Это просто миф, не имеющий подтверждения. Отношение к тому или иному спектру света просто влияет на то, насколько свечение будет восприниматься глазом. На самом же деле, каждая разновидность ламп имеет свои достоинства и недостатки, зная которые, можно подобрать оптимальный комплект элементов.

Плюсы и минусы разной цветовой температуры

Автомобильные лампочки с разной температурой свечения имеют особенности, отражающиеся на их работе. Так, элементы, имеющие теплый тип свечения, считаются недостаточно яркими для максимально эффективного освещения пути. При этом, если речь заходит о поездке при плохой погоде, такие лампочки меньше всего рассеивают свет, кристаллизуясь в воздухе и на мокром асфальте (или же на снежном покрытии), следовательно дают максимум эффекта при плохой погоде.

Лампы с нейтральной цветовой температурой свечения отлично работают и в фарах головного света, и в противотуманных фарах. Такие элементы дают оптимально яркое освещение пути, которое не подвергается рассеиванию под воздействием погодных условий или изменений в состоянии дорожного полотна.

Светоотдача ламп холодной цветовой температуры достаточна для наилучшего освещения сухой дороги. При этом, в противотуманных фарах такие автолампы будут работать с переменным успехом. С учетом того, что большую цветовую температуру производят лампы с улучшенными характеристиками, это, безусловно, сказывается на стоимости комплекта.

При том, что больший показатель цветности не является аргументом в пользу яркости. Однако, из-за особенностей человеческого восприятия света разных цветовых температур, большее количество Кельвинов в лампочке, при определенных условиях, дает лучший обзор на квадратный метр дорожного полотна.

Само собой, можно остановить свой выбор на определенном типе автомобильных лампочек, установив комплект теплого, нейтрального или холодного типа цветовой температуры. А можно, в зависимости от потребностей авто и для удобства водителя, подобрать для разных функциональных целей, разные автолампы.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
Adblock detector