Сравнение 10 галогенных ламп H4 Philips, Osram, PIAA, Koito, Bosch. Результаты удивляют

Время на прочтение

Многие из автолюбителей хотят улучшить ближний свет своего автомобиля. Большинство используют самый простой способ, это установка более мощных галогеновых ламп. Проведём тестирование 10 моделей, 7 из которых относятся к премиальным и обещают улучшение до 150%.

Изначально на премиальных моделях указывали улучшение на 50% или 70%, для повышения продаж. Теперь этот показатель достиг максимального разумного значения в 150%. Продажи основаны на китайском маркетинге, кто больше обманет, тот и продаст.

Описание точек замера

Для сравнения разных источников света используется ГОСТ, который регламентирует основные точки замера освещённости по таблице, размещённой на стене. Число в обозначении точки равно её удалённости от автомобиля. Буквами L и R обозначается расположение, лево и право. Основные точки замера по ГОСТ: 75R и 50R — освещенность правой обочины на расстоянии 75 и 50 метров; B50L — отвечает за уровень ослепления водителя встречного авто; дальний измеряется по центру таблицы и располагается по центру полосы движения; осевая сила света определяет уровень освещенности перед автомобилем.

Каждый автомобилист хорошо знает, насколько важным критерием эффективной работы системы пассивной безопасности пассажиров любого транспортного средства является освещение. Ведь даже в светлое время суток нередко возникает необходимость воспользоваться светотехникой, причиной могут быть погодные условия либо же правила дорожного движения в конкретном регионе, поэтому к состоянию светотехники нужно подходить со всей ответственностью.

Как показывает практика, большинство водителей даже не подозревают о важности выбора качественных ламп для светотехники конкретного транспортного средства. В частности, речь идет о цветовой температуре. Она во многом влияет на уровень освещенности и может сыграть ключевую роль при движении по плохой, неизвестной дороге либо же в случае возникновения непредвиденных обстоятельств на проезжей части.

Предлагаем вам разобраться в этом вопросе, чтобы определить, какая температура пара подходит для того или иного транспортного средства, и на что стоит ориентироваться, выбирая продукцию.

В среде автомобилистов бытуют несколько диаметрально противоположных мнений относительно того, какая цветовая температура автомобильных ламп наилучшим образом подходит для обеспечения максимальной видимости дорожного полотна в тёмное время суток.

Часть автомобилистов уверены, что оптимальными источниками света являются лампы, которые излучают свет с ярко выраженным жёлтым (тёплым) оттенком. Оппоненты же утверждают, что наилучшая видимость дорожного полотна достигается при помощи белого (нейтрального или холодного) цвета ламп.

Стоит отметить, что и те, и те правы лишь отчасти. Оптимальной и универсальной цветовой температуры автомобильных ламп попросту не существует, а при выборе источников света водители должны в большей степени руководствоваться собственными предпочтениями.

Жёлтый, нейтральный или холодный
Человек лучше всего видит и различает предметы в яркий солнечный день. Так называемая дневная цветовая температура находится между 4000 и 6500 К. Чем ближе по цветовой температуре свет искусственного источника к дневному, тем комфортнее это освещение: глаза меньше устают, водитель меньше утомляется во время длительных поездок.

Обратной стороной такой цветовой температуры является снижение освещённости дорожного полотна в дождь, туман и сильный снег, так как белый свет отражается от выпадаемых осадков. При неблагоприятных погодных условиях эффективнее использовать лампы с цветовой температурой 3000 – 3700 К.

3000 – 3700 кельвинов – белый свет с жёлтым оттенком, который характерен всем стандартным галогенным лампам, а также лампам с улучшенными характеристиками. Такой свет обеспечивает неплохую видимость в ночное время, а также при плохих погодных условиях. Желтоватый поток света не рассеивается по дороге и не кристаллизируется от малейших капель влаги, тумана или снега. В линейке галогенных автомобильных ламп Philips представлены следующие модели в «тёплом» диапазоне цветовых температур:

Philips LongLife EcoVision          3000К
Philips Vision +30%                      3200К
Philips VisionPlus +60%               3300К
Philips ColorVision +60%             3350К
Philips X-tremeVision +130%       3500К
Philips RacingVision +150%         3500К
Philips WhiteVision +60%             3700К

4300 – 5100 кельвинов – белый свет, максимально схожий с дневными лучами. Такая температура является стандартной для ксеноновых источников света и галогенных ламп с улучшенными характеристиками. Такие источники света эффективны в тёмное время суток как в плохую, так и ясную погоду. В линейке автомобильных ламп Philips представлены галогенные и ксеноновые лампы в данном диапазоне цветовых температур:

галогенные лампы:
Philips CrystalVision                         4300К
Philips DiamondVision                      5000К

Ксеноновые лампы:
Philips Xenon Vision                          4300К
Philips Xenon X-tremeVision gen2    4800К
Philips Xenon WhiteVision gen2        5100К

6000 – 6500 кельвинов – это белоснежно белый свет с голубоватым оттенком. Данная цветовая температура повсеместно применяется в диодных источниках света и является самым эффективным решением для освещения дорожного полотна в ясную погоду. Также данная цветовая температура отлично походит для светового тюнинга автомобиля, поскольку обеспечивает красивый и стильный визуальный эффект. В линейке автомобильных ламп Philips представлены светодиодные лампы в данном диапазоне цветовых температур:

Philips X-tremeUltinon LED          6500К
Philips Ultinon LED                       6200К

Не забываем про люксы и люмены

Еще одно достаточно распространенное заблуждение в том, что чем больше число кельвинов, тем свет более мощный. Кельвин изначально не имеет ничего общего с мощностью. Выбор источника света на основе идеи «чем больше кельвинов, тем лучше” — не самый хороший вариант. Кельвины отвечают исключительно за цветовую температуру источника света.

Люмен — единица измерения светового потока, который характеризует количество света, излучаемого лампой во всех направлениях. Напротив, в люксах измеряется интенсивность света, попадающего непосредственно на дорогу.

Разница важна, так как величина светового потока для каждого типа лампы строго определена нормами ECE и может изменяться только в узких пределах. Например, в соответствии с ECE R37 световой поток, создаваемый лампой H7 12 В, должен составлять 1500 лм +/- 10 %. Таким образом, чем больше света падает на дорогу, тем более эффективно может быть задействовано общее количество света.

«Экстра-яркое свечение», «на 60% больше света», «эффект ксенона» — на упаковках ламп можно прочесть много рекламных лозунгов. Но какие параметры действительно стоит сравнивать? Как выбирать автомобильные лампы, чем они отличаются друг от друга и на какие показатели ориентироваться? В этой статье разберём характеристики и особенности автоламп.

Маркировка ECE и цоколь

Подбор автомобильных ламп начинается с их типоразмера: маркировки ECE и цоколя. У всего многообразия светотехники машины (передних фар, «противотуманок», задних фонарей, габаритных огней и т. д.) принципиально разные задачи и условия работы. Место установки определяет, какой должна быть лампа: для одних фар нужна лампа H11, для других — лампа H4 или H7. В каталогах представлено почти 500 маркировок, поэтому о типоразмерах ламп и расшифровке их обозначений читайте в отдельной статье:

Маркировка автомобильных ламп. Типоразмеры и цоколи

В автомобилях используются 4 основных типа ламп: обычные лампы накаливания, галогенные, ксеноновые и светодиодные лампы.

Лампы накаливания (лампы дополнительного освещения)

Обычные лампы накаливания, где свет излучает вольфрамовая нить, встречаются как в автомобилях, так и в быту. Из колбы такой лампы откачан воздух, чтобы вольфрам не окислялся.

Конструкция классической лампы накаливания примитивна и имеет множество недостатков. В процессе работы вольфрам выгорает и оседает на стекле колбы, снижая её прозрачность. А сама нить постепенно становится тоньше — в итоге она перегорает или рвётся от вибрации. КПД классических ламп накаливания очень низок и составляет 5–15% — большая часть энергии преобразуется не в свет, а в тепло. Световая отдача лампы (количество люмен света на каждый потребленный ватт) невысока, а сам свет рассеивается и не даёт точной фокусировки. Срок службы лампы накаливания скромен — около 1000 часов непрерывной работы. Всё это не позволяет ставить обычные лампы в головную оптику современной машины.

Зато у классических ламп накаливания есть важное преимущество — низкая цена. Поэтому они до сих пор активно используются в задних фонарях и указателях поворота, в приборной панели, для подсветки салона и номерного знака.

Галогенные (галогеновые) лампы

«Галогенки» — это улучшенные лампы накаливания. В галогенных лампах свет тоже излучает вольфрамовая нить, но внутри колбы уже не вакуум, а буферный газ-галоген: обычно это бром или иод (в химии йод называют именно так). Газ позволяет повысить температуру спирали — а значит и световую отдачу, не даёт вольфраму оседать на колбе и увеличивает срок службы лампы в 2–4 раза: до 2000–4000 часов непрерывной работы.

Благодаря короткой спирали и цилиндрической колбе у галогенных ламп отличная фокусировка, поэтому их обычно используют в противотуманных фарах (ПТФ) и головной оптике, где они светят направленно и ярко.

Ксеноновые (газоразрядные) лампы

В ксеноновых лампах источником света является уже не вольфрамовая нить, как в предыдущих двух типах ламп, а электрическая дуга. Дуга — это электрический разряд между двумя электродами из вольфрама в колбе лампы, заполненной инертным газом ксеноном; поэтому такие лампы называют газоразрядными (или просто разрядными).

Для создания электрического разряда нужно высокое напряжение, поэтому для работы ксеноновой лампы требуется отдельное устройство — блок розжига. Для повышения световой отдачи лампы ксенон закачивают в колбу под давлением около 30 атмосфер.

Газоразрядные лампы светят заметно ярче галогенных, но имеют ряд недостатков. Их световой пучок изначально не сфокусирован, поэтому нуждается в специальных отражателях или линзах. Важна и точная настройка фар — заводской «ксенон» обычно оборудуют автоматическим корректором. Неквалифицированная установка газоразрядных ламп часто приводит к ослеплению встречных водителей, поэтому выражение «китайский ксенон» давно стало нарицательным для таких случаев.

Светодиодные (LED) лампы

Светодиодные автомобильные лампы набирают всё большую популярность. В них нет газа под давлением или нитей накаливания: источником света является светоизлучающий диод — полупроводник, который светится при пропускании электрического тока. LED-лампы прочные, надёжные и энергоэффективные: их световая отдача почти в 10 раз выше, чем у галогенных и ксеноновых ламп.

Постепенно светодиодные лампы вытесняют другие типы ламп из всей автомобильной светотехники, кроме ближнего света — с ним пока есть нюансы из-за особенностей фокусировки. При самостоятельной установке светодиодных ламп в головную оптику не всегда удаётся добиться чёткой свето-теневой границы (СТГ), необходимой для ближнего света фар. Хотя при правильном подборе ламп и должной настройке фар всё возможно.

Во всех остальных элементах освещения светодиоды показывают себя отлично, включая дальний свет и противотуманные фары. А светодиодные лампы дополнительного освещения автомобилисты активно внедряют сами, заменяя дешёвые и неэффективные лампы накаливания.

Подробнее о светодиодных лампах и особенностях их установки читайте в отдельной статье:

Светодиодные автомобильные лампы. Светлое будущее уже здесь

Световой поток — это количество излучаемой световой энергии. Другими словами, эта характеристика указывает, насколько много света производит лампа. Световой поток измеряется в люменах (Лм).

Световой поток и яркость — не одно и то же. Яркость — усреднённая величина, она зависит от того, как свет падает на объект и как его воспринимает наш глаз. В то время как световой поток —конкретная величина световой энергии, излучаемой лампой.

К сожалению, далеко не все производители автомобильных ламп указывают их световой поток, предлагая покупателям ориентироваться лишь на потребляемую и эквивалентную мощность.

Потребляемая мощность лампы (Вт)

Потребляемая мощность — важный параметр, который отражает количество потребляемой лампой энергии в ваттах (Вт). При подборе новой лампы нельзя превышать потребляемую мощность лампы, установленной с завода. Температурный режим фары, сечение электропроводки, номинал плавких предохранителей — всё это рассчитывается инженерами под определённую мощность ламп. Самостоятельная установка более мощных электропотребителей может вызвать пожар.

Для двухрежимных (двухнитевых) ламп потребляемая мощность указывается двойным числом через дробь, где отражена мощность в каждом из режимов работы.

Эквивалентная мощность лампы (Вт)

Эквивалентная мощность — параметр для соотношения мощности разных типов ламп. Эквивалентом считается мощность классической лампы накаливания, необходимая для достижения такого же светового потока.

Примерное соотношение мощности разных типов ламп

Например, для светового потока 1200 лм нужна 100-ваттная лампа накаливания. Галогенной лампе для идентичного свечения достаточно 60 Вт энергии, а светодиодной — всего 12 Вт. Чтобы покупатели не считали более энергоэффективные лампы менее мощными, для них на упаковке указывают эквивалентную мощность. Означает это следующее: фактически лампа потребляет 12 Вт (потребляемая мощность), а светит на все 100 Вт (эквивалентная мощность).

Эквивалентная мощность в дополнительном режиме (Вт)

Для двухрежимных (двухнитевых) ламп эквивалентная мощность указывается для каждого режима работы отдельно.

Напряжение лампы (В)

Рабочее напряжение лампы в вольтах (В) должно соответствовать параметру заводской лампы. В подавляющем большинстве легковых автомобилей напряжение бортовой сети — 12 В; в грузовиках и некоторых внедорожниках — 24 В. Рабочее напряжение ламп, которые вы подбираете на замену, должно быть идентичным напряжению старых ламп.

У газоразрядных (ксеноновых) ламп указанное рабочее напряжение выше — 42 В или 85 В, — поскольку они подключаются через блок розжига. В этом случае напряжение лампы нужны сравнивать не с показателем бортовой сети автомобиля, а с характеристиками установленного блока розжига.

Температура лампы (K)

Под температурой лампы обычно подразумевают не рабочую температуру, а цветовую — спектр её светового излучения. Говоря проще, цветовая температура — это то, как наш глаз воспринимает свет: будет он «тёплым» или «холодным», жёлтым, белым или голубым.

Цветовая температура измеряется в кельвинах (К). Показатель 4200 K соответствует белому цвету. Свет с более низкой температурой будет желтить (чем меньше число, тем желтее), с более высокой — уйдёт в голубой оттенок.

Лампы с белым или слегка голубым светом обычно выбирают из эстетических соображений — такой свет гармонично смотрится с современной «хрустальной» оптикой, в то время как жёлтый свет ассоциируется со старыми рефлекторными фарами. Но нужно учитывать, что слишком холодный свет напрягает глаза при ночной езде, а также плохо работает в тумане из-за слишком короткой световой волны. Синий спектр не пробивает капли тумана, а создаёт перед водителем засветку. Именно поэтому традиционный цвет противотуманных фар — жёлтый.

Езда в тумане. Сквозь мглу без потерь

У многих ламп цветовая температура дополнительно указана в понятных покупателю терминах. Например, такие характеристики света можно встретить на упаковках ламп:

• Тёплый белый — свет с цветовой температурой 3000~3400 K.
• Нейтральный белый — свет с цветовой температурой 3500~4800 K.
• Холодный белый — свет с цветовой температурой более 5000 K.

Подбирайте подходящие лампы, чтобы ездить комфортно и безопасно в любое время суток и в любую погоду.

Цветовая температура

Дорогие образцы обещают цветовую температуру более близкую к белому свету. Стандартная составляет 3200К, примерно как у обычных ламп накаливания. Для получения белого света необходимо хотя бы 4000 Кельвин. Самый белый свет у Koito Whitebeam III Premium, всего 3900К вместо заявленных 4500К. У остальных практически не отличается от штатного галогена, находится в пределах 3400К – 3600К.

Цвет и его температура

Чтобы представить себе как это выглядит в реальной жизни, рассмотрим цветовую температуру некоторых источников: ксеноновых автомобильных ламп на рисунке 3 и люминесцентных ламп на рисунке 4.

В Википедии я нашел числовые значения цветовых температур распространенных источников света:
800 К — начало видимого темно-красного свечения раскалённых тел;
1500—2000 К — свет пламени свечи;
2200 К — лампа накаливания 40 Вт;
2800 К — лампа накаливания 100 Вт (вакуумная лампа);
3000 К — лампа накаливания 200 Вт, галогенная лампа;
3200—3250 К — типичные киносъёмочные лампы;
3400 К — солнце у горизонта;
4200 К — лампа дневного света (тёплый белый свет);
4300—4500 K — утреннее солнце и солнце в обеденное время;
4500—5000 К — ксеноновая дуговая лампа, электрическая дуга;
5000 К — солнце в полдень;
5500—5600 К — фотовспышка;
5600—7000 К — лампа дневного света;
6200 К — близкий к дневному свет;
6500 К — стандартный источник дневного белого света, близкий к полуденному солнечному свету;6500—7500 К — облачность;
7500 К — дневной свет, с большой долей рассеянного от чистого голубого неба;
7500—8500 К — сумерки;
9500 К — синее безоблачное небо на северной стороне перед восходом Солнца;
10 000 К — источник света с «бесконечной температурой», используемый в риф-аквариумах (актиниевый оттенок голубого цвета);
15 000 К — ясное голубое небо в зимнюю пору;
20 000 К — синее небо в полярных широтах.
Цветовая температура является характеристикой источника света. Любой видимый нами цвет имеет цветовую температуру и не важно, какой это цвет: красный, малиновый, желтый, пурпурный, фиолетовый, зеленый, белый.
Труды в области изучения теплового излучения абсолютно черного тела принадлежат  основоположнику квантовой физики Максу Планку. В 1931 году на VIII сессии Международной комиссии по освещению (МКО, в литературе часто пишется как CIE) была предложена цветовая модель XYZ. Данная модель представляет собой диаграмму цветности. Модель XYZ представлена на рисунке 5.

Рисунок 5 – Диаграмма цветности XYZ.

Рисунок 6 –Кривая Планка

Кривая Планка на этом рисунке немного урезана и «слегка» перевернута, но на это можно не обращать внимание. Чтобы узнать цветовую температуру какого-либо цвета, нужно просто продолжить линию перпендикуляра до интересующей вас точки (участка цвета). Линия перпендикуляра, в свою очередь, характеризует такое понятие как смещение – степень отклонения цвета в зеленый или пурпурный. Те, кто работал с RAW-конвертерами, знают такой параметр как Tint (Оттенок) – это и есть смещение. Рисунок 7 отображает панель настройки цветовой температуры в таких RAW-конверторах как Nikon Capture NX и Adobe CameraRAW.

Рисунок 7- Панель настройки цветовой температуры у разных конвертеров.

Пора посмотреть, как определяется цветовая температура не просто отдельного цвета, а всего фотоснимка в целом. Возьмем, к примеру, деревенский пейзаж в ясный солнечный полдень. Кто имеет практический опыт в фотосъемках, знает, что цветовая температура в солнечный полдень составляет примерно 5500К. Но мало кто знает, откуда взялась эта цифра. 5500К – это цветовая температура всей сцены, т.е всего рассматриваемого изображения (картины, окружающего пространства, участка поверхности). Естественно, что изображение состоит из отдельных цветов, а у каждого цвета своя цветовая температура. Что получается: голубое небо (12000К), листва деревьев в тени (6000К), трава на поляне (2000К), разного рода растительность (3200К – 4200К). В итоге, цветовая температура всего изображения будет равна усредненному значению всех эти участков, т.е 5500К. Рисунок 8 наглядно демонстрирует это.

Рисунок 8 – Расчет цветовой температуры сцены снятой в солнечный день.

Рисунок 9 – Расчет цветовой температуры сцены снятой на закате солнца.

На рисунке изображен красный цветочный бутончик, который как будто бы растет из пшеничной крупы. Снимок был сделан летом в 22:30, когда солнце шло на закат. В этом изображении преобладает большое количество цветов желтого и оранжевого цветового тона, хотя на заднем плане есть и голубой оттенок с цветовой температурой примерно 8500К, также есть почти чистый белый цвет с температурой 5500К. Я взял лишь 5 самых основных цветов в этом изображении, сопоставил их с диаграммой цветности и посчитал среднюю цветовую температуру всей сцены. Это, конечно же, примерно, но соответствует истине. Всего в этом изображении 272816 цветов и каждый цвет имеет свою цветовую температуру, если подсчитать среднюю для всех цветов вручную, то через пару месяцев мы сможем получить значение ещё более точное, чем подсчитал я. А можно написать программу для расчета и получить ответ гораздо быстрее. Идем дальше: рисунок 10.

Рисунок 11 — Расчет цветовой температуры сцены снятой в вечернее время.

Снимок сделан летним вечером после захода солнца. Цветовая температура неба располагается в районе синего цветового тона на диаграмме, что согласно кривой Планка, соответствует температуре примерно 17000К. Прибрежная растительность зеленого цвета имеет цветовую температуру примерно 5000К, а песок с водорослями имеет цветовую температуру где-то 3200К. Среднее значение всех этих температур примерно 8400К.

Для замера потребляемой мощности устанавливаем напряжение на лампе 13,2 Вольт.

Максимальная мощность на ближнем отличается на +10% от стандартной. На дальнем отличается только на +2%. Тесты показывают, что мощность практически не отличается от стандартной модели. Некоторые автолюбители опасаются, что дорогие модели будут сильнее нагревать фару, отражатель рефлектора или линзы будет мутнеть. Никаких последствий не будет, срок службы фары останется прежним.

Испуская тепло

Любой предмет в окружающем нас мире имеет температуру, выше абсолютного нуля, а значит, испускает тепловое излучение. Даже лед, у которого отрицательная температура, является источником теплового излучения. В это трудно поверить, но это так. В природе температура -89°С не самая низкая, можно достичь ещё более низких температур, правда, пока что, в лабораторных условиях. Самая низкая температура, которая на данный момент теоретически возможна в пределах нашей вселенной – это температура абсолютного нуля и она равна -273,15°С. При такой температуре прекращается движение молекул вещества и тела полностью перестают испускать любое излучение (тепловое, ультрафиолетовое, а уж тем более видимое). Полная тьма, нет ни жизни, ни тепла. Возможно, кто-нибудь из вас знает, что цветовая температура измеряется в Кельвинах. Кто покупал себе домой энергосберегающие лампочки, тот видел надпись на упаковке: 2700К или 3500К или 4500К. Это как раз и есть цветовая температура светового излучения лампочки. Но почему измеряется в Кельвинах, и что означает Кельвин? Эта единица измерения была предложена в 1848г. Ульямом Томсоном (он же лорд Кельвин) и официально утверждена в Международной Системе единиц. В физике и  науках, имеющих непосредственное отношение к физике, термодинамическую температуру измеряют как раз Кельвинах. Начало отчета температурной шкалы начинается с точки0 Кельвин, что означат -273,15 градуса Цельсия. То есть 0К – это и есть абсолютный нуль температуры. Можно легко перевести температуру из Цельсия в Кельвин. Для этого нужно просто прибавить число 273. Например, 0°С это 273К, тогда 1°С это 274К, по аналогии, температура тела человека 36,6°С это 36,6 + 273,15 = 309,75К. Вот так всё просто получается.

Сравнение освещенности по ГОСТ

Образцы устанавливаются в новую фару от Volkswagen Polo с цоколем, затем проводим замеры освещенности контрольных точек. Напряжение 13,2 Вольт на именно лампе, а не блоке питания.
Это компенсирует снижение напряжения в проводах питания.

Результаты удивляют, даже Philips и Osram значительно завышает реальные характеристики или скрывают их за рекламными цифрами +120%, +150%.

Так как световой поток почти одинаковый (кроме Fukurou F1) со штатной галогеновой лампой, то изменить освещенность на дороге можно одним способом. Спираль ближнего сдвигают ближе к цоколю, увеличивается освещенность в центре, но снижается освещенность в ближней зоне.

Чернее чёрного

С чего всё начинается? Всё начинается с нуля, в том числе и световое излучение. Черный цвет – это отсутствие света вовсе. С точки зрения цвета, черный – это 0 интенсивности излучения, 0 насыщенности, 0 цветового тона (его просто нет), это полное отсутствие всех цветов вообще. Почему мы видим предмет черным, а потому, что он почти полностью поглощает весь падающий на него свет. Существует такое понятие как абсолютно черное тело. Абсолютно черным телом называют идеализированный объект, который поглощает всё падающее на него излучение и ничего не отражающее. Конечно же, в реальности это недостижимо и абсолютно черных тел в природе не существует. Даже те предметы, которые кажутся нам черными, на самом деле не абсолютно черные. Но можно изготовить модель почти что абсолютно черного тела. Модель представляет собой куб с полой структурой внутри, в кубе проделано небольшое отверстие, через которое внутрь куба проникают световые лучи. Конструкция чем-то похожа на скворечник. Посмотрите на рисунок 1.

Рисунок 1 – Модель абсолютно черного тела.

Рисунок 2 – Цвет абсолютно черного тела в зависимости от температуры нагревания.

а) Есть абсолютно черное тело, мы его не видим вообще. Температура 0 Кельвин (-273,15 градуса Цельсия) – абсолютный нуль, полное отсутствие любого излучения.
б) Включаем «сверхмощное пламя» и начинаем нагревать наше абсолютно черное тело. Температура тела, посредством нагревания, повысилась до 273К.
в) Прошло ещё немного времени и мы уже видим слабое красное свечение абсолютно черного тела. Температура увеличилась до 800К (527°С).
г) Температура поднялась до 1300К (1027°С), тело приобрело ярко-красный цвет. Такой же цвет свечения вы можете увидеть при нагревании некоторых металлов.
д) Тело нагрелось до 2000К (1727°С), что соответствует оранжевому цвету свечения. Такой же цвет имеют раскаленные угли в костре, некоторые металлы при нагревании, пламя свечи.
е) Температура уже 2500К (2227°С). Свечение такой температуры приобретает желтый цвет. Трогать руками такое тело крайне опасно!
ж) Белый цвет – 5500К (5227°С), такой же цвет свечения у Солнца в полдень.
з) Голубой цвет свечения – 9000К (8727°С). Такую температуру путем нагреванием пламенем получить в реальности будет невозможно. Но такой порог температуры вполне достижим в термоядерных реакторах, атомных взрывах, а температура звезд во вселенной может достигать десятки и сотни тысяч Кельвин. Мы можем лишь увидеть такой же голубой оттенок света, например, у светодиодных фонарей, небесных светил или других источников света. Цвет неба в ясную погоду примерно такого же цвета.Подводя итог ко всему вышесказанному, можно дать четкое определение цветовой температуры. Цветовая температура – это температура абсолютно черного тела, при которой оно испускает излучение того же цветового тона, что и рассматриваемое излучение. Проще говоря, температура 5000К – это цвет, который приобретает абсолютно черное тело при нагревании его до 5000К. Цветовая температура оранжевого цвета – 2000К, это означает, что абсолютно черное тело необходимо нагреть до температуры 2000К, чтобы оно приобрело оранжевый цвет свечения.
Но цвет свечения раскаленного тела не всегда соответствует его температуре. Если пламя газовой плиты на кухне сине-голубого цвета, это не значит, что температура пламени свыше 9000К (8727°С).  Расплавленное железо в жидком состоянии имеет оранжево-желтый оттенок цвета, что в действительности соответствует его температуре, а это примерно 2000К (1727°С).

Как правильно выбрать цветовую температуру для фары

Согласно официальной статистике, водители, которые выбирают светотехнику, чаще всего отдают предпочтение именно галогенным лампам. Базовой цветностью для данной категории техники является температура 3200 кельвинов.

Она гарантирует высокую эффективность работы светотехники в любую погоду, в любое время суток, на любой дороге. Модифицированным вариантом является прокачка цветовой температуры до 5000 кельвинов. В этом случае световой поток будет более белый и насыщенный, при этом также обеспечивающий хорошее освещение дорожного полотна.

Что касается , то самые популярные варианты температуры находятся в диапазоне от 5000 до 6000 кельвинов – это идеальный белоснежный оттенок, который мягко распространяется по дорожному полотну, гарантируя хороший обзор со всех сторон в любое время.

Выбирая ксеноновые лампы, желательно отдавать предпочтение вариантам, которые работают в цветовом диапазоне от 4300 до 5000 кельвинов. При этом не стоит забывать, что такие лампы всё-таки имитируют дневной свет, значит в условиях плохой видимости, например, во время тумана или дождя, они не будут гарантировать достаточное освещение.

+7 (952) 369-35-74

Цветовая температура действительно является одной из самых главных критериев при рассмотрении светотехники. Эта величина характеризуется физическими свойствами, которые предопределяют характеристики. В частности, за счет цветовой температуры можно установить спектр излучения конкретного осветительного прибора, а также уровень восприятия светового потока человеческим глазом, что так же важно для автомобилистов, которые должны поддерживать друг друга на дороге и управлять транспортным средством, не создавая некомфортных условий для других участников движения.

Цветовая температура измеряется в Кельвинах и представлена в диапазоне от 1800 до 6600 единиц. При этом, среди автомобилистов бытует мнение, что чем выше цветовая температура конкретной лампы, тем она будет мощнее и лучше освещать дорогу даже в условиях ужасных погодных условий и сложно-пересечённой местности. Но на самом деле это совершенно неправильное утверждение.

Цветовая температура ни в коем случае не влияет на мощность лампы.

Этот показатель демонстрирует исключительно восприятие светового потока человеческим глазом. Рассматривая таблицу цветовой температуры, становится ясно, что чем показатель выше, тем больше в световом потоке появляется голубых и даже сиреневых оттенков. Естественно, изменение цветовой гаммы окружающей среды никоим образом не улучшает степень восприятия информации человеческим глазом. Более того, в ряде ситуаций фиолетовые и голубые оттенки могут ухудшить видимость водителя на дороге.

Соответственно, при выборе ламп для автомобиля нельзя руководствоваться правилом: «Чем больше кельвинов – тем лучше».

Необходимо выбирать максимально адаптированный под ваше транспортное средство вариант, который будет удобен не только для вас, но и для других участников дорожного движения.

Срок службы

Срок службы большинства премиальных ламп H4 гораздо ниже стандартных. Нашёл только 4 спецификации, указанные производителями. Остальные бренды такую информацию не предоставляют.

Срок службы японских Fukurou F1 H4 выше дорогих моделей Philips и Osram в среднем в 2-3 раза на ближнем и дальнем свете. Мне непонятно, почему срок службы премиальных Филипсов и Осрам такой низкий, мощность почти не отличается от стандартных, цветовая температура меняется за счёт синего фильтра. Предполагаю, что срок службы занижается искусственно, чтобы покупали чаще.

Оптимальный выбор цветовой температуры фар для всех транспортных средств

Согласно мнению исследователей, оптимальный цветовой температурой для среднестатистического транспортного средства является лампа с показателем в 4300 кельвинов. Такими характеристиками описан обычный ксенон, который гарантирует транспортному средству великолепную освещённость на достаточно большое расстояние даже в кромешной темноте и в плохих метеорологических условиях.  Одним из главных преимуществ ксеноновых ламп с подобными характеристиками является отсутствие процесса кристаллизации лучей от капель влаги, а также минимальное рассеивание во время тумана. Именно поэтому обладатели подобных ламп могут спокойно управлять транспортным средством, вне зависимости от того, какая погода за окнами автомобиля.

Многие водители также выбирают лампы с показателем в 5 000 кельвинов. Внешне этот оттенок выглядит идеально белым, очень похож на дневной свет.

Такие характеристики могут иметь как ксеноновые, так и галогенные лампы. В этом случае при выборе необходимо руководствоваться параметрами конкретной светотехники, а также личных предпочтений и финансовых возможностей.

5000 кельвинов гарантируют высокую эффективность освещения даже в случае отсутствия фонарей на трассе.

В перечень оптимальных вариантов также вписываются лампы с температурой в 6000 кельвинов. В этом случае белый цвет имеет легкий голубоватый оттенок. Такой вариант любят ценители тюнинга.

Необычный оттенок позволяет оптике выгодно выделяться на фоне общей автомобильной массы, при этом обеспечен не только стильный визуальный эффект, но и реальные преимущества при освещении.

При этом специалисты утверждают, что наличие голубого оттенка в световом спектре способствует ухудшению видимости в плохих погодных условиях.

Температура цвета

По нашим психологическим ощущениям цвета бывают тёплыми и горячими, бывают холодными и очень холодными. На самом деле все цвета горячие, очень горячие, ведь у каждого цвета есть своя температура и она очень высокая.

Цена

Стоимость премиальных галогеновых ламп H4 ближнего света отличается от стандартных ламп Philips и Osram в 4-6 раз. Обычно цена находится в пределах 1300-1700руб. за комплект. Штатная галогенка H4, устанавливаемая производителем, стоит 150-200руб. за штуку.

Лампы без упаковки, порядок расположения как в таблице.

Экскурс в историю автомобильных фар

Как только транспортные средства вошли в массовое производство, инженеров сразу обеспокоил недостаточный уровень освещенности в темное время суток. Со временем светотехнику начали совершенствовать. Использовали рассеиватель и прожекторы, а в качестве основного источника освещения выступала обычная вольфрамовая нить. Такая лампочка имела весьма скромные характеристики, при этом в условиях отсутствия альтернативы, такой вариант являлся наиболее предпочтительным по сравнению с полным отсутствием освещения в темное время суток.

Световой поток вольфрамовой лампы достаточно слабый. Из-за частого использования нити истончаются и перегорают, поэтому с каждым разом световой поток такой лампы ухудшался и становился все более желтым. Только во второй половине 20 столетия появились галогенные лампы, колбы которых были заполнены соответствующими газами. Особенностью устройства являлась возможность вернуть улетучившийся вольфрам со стенок колбы обратно на нить, за счёт чего долговечность использования подобной светотехники значительно увеличивалась. Но такая модификация позволила увеличить цветовую температуру до 3000 кельвинов. Естественно, из-за отсутствия вольфрамового нагара и стекло колбы оставалось чистым и прозрачным надолго, что также положительно сказывалось на состоянии светотехники.

В конце прошлого столетия в продажу вышли лампы, которые принято называть ксеноновыми. В них полностью отсутствует нить накаливания, а процесс нагревания газа происходит за счёт использования электрической дуги. В результате цветовая температура таких ламп находилась в диапазоне от 3.5 до 8 тысяч кельвинов. Разумеется, высокий разбег температурных показателей не является подтверждением того, что каждая новая модель имеет большую мощность накаливания газа в колбе. На самом деле производители просто добавляют в составы красители, которые придают световому потоку тот или иной оттенок.

Парадоксально, но наиболее удобным для восприятия человеческим глазом остаётся всё тот же без красителей. Он обеспечивает мягкое распространение светового потока по дорожному полотну, делая всё более четким и разборчивым.

Количество люмен

Предварительно прогреваем образцы в течение 5 минут до стабилизации светового потока. Для измерения светового используется фотометрическая сфера. В качестве образца штатной лампы используем Osram Original H4, с ней будут сравниваться все остальные.

Лидируют японские Fukurou F1 с результатом ближний +32%, дальний +23%. У остальных максимум +15% на ближнем, +4% на дальнем свете. Световой поток практически не отличается от штатных галогеновых лампочек, соответственно никаких +150% не может быть.

Баланс белого

Рисунок 12 – Режимы настройки баланса белого в фотокамере (видеокамере).

Сразу следует сказать, что белый цвет объектов можно получить, если использовать источник света с цветовой температурой 5500К (это может быть солнечный свет, фотовспышка, другие искусственные осветители) и если сами рассматриваемые объекты белого цвета (отражают всё излучение видимого света). В остальных случаях белый цвет может быть лишь приближен к белому. Посмотрите на рисунок 13. На нем изображена та самая диаграмма цветности XYZ, которую мы недавно рассматривали, а в центре диаграммы помечена крестиком точка белого цвета.

Рисунок 13 – Точка белого цвета.

Отмеченная точка имеет цветовую температуру 5500К и как истинный белый цвет – она является суммой всех цветов спектра. Координаты у неё x = 0,33 и y = 0,33. Эта точка называется точкой равных энергий. Точка белого цвета. Естественно, если цветовая температура источника освещения 2700К, точка белого здесь и рядом не стоит, о каком уж тут белом цвете можно говорить? Там белых цветов никогда не будет! Белыми в данном случае могут быть только блики. Пример такого случая приведен на рисунке 14.

Рисунок 14 – Различная цветовая температура.

Баланс белого цвета – это установка значения цветовой температуры для всего изображения. При правильной установке вы получите цвета соответствующие тому изображению, которое вы видите. Если у получившегося снимка преобладают неестественные синие и голубые цветовые тона, значит, цвета «недостаточно нагреты», установлена слишком низкая цветовая температура сцены, необходимо её повысить. Если же на всём снимке преобладает красный тон – цвета «перегреты», установлена слишком высокая температура, необходимо её понизить. Пример тому — рисунок 15.

Рисунок 15 – Пример правильной и неправильной установки цветовой температуры

Цветовая температура всей сцены рассчитывается как средняя температура всех цветов данного изображения, поэтому в случае смешанных источников освещения или сильно отличающихся по цветовому тону цветов, фотокамера рассчитает среднюю температуру, что не всегда оказывается верно.
Пример одного такого некорректного расчета продемонстрирован на рисунке 16.

Рисунок 16 – Неизбежная неточность в установке цветовой температуры

Фотокамера не способна воспринимать резко отличающиеся яркости отдельных элементов изображения и их цветовую температуру так же, как зрение человека. Поэтому, чтобы сделать изображение почти таким же, как вы видели во время съемки, вам придется его корректировать в ручную в соответствии с вашим зрительным восприятием.

Неприемлемые варианты цветовой температуры фар

Как и все характеристики транспортного средства, цветовая температура закреплена на уровне законодательства и его нарушение влечет за собой финансовые санкции. В частности, в нашей стране запрещенными являются лампы с температурой от 8000 до 30000 кельвинов. В этом случае осветительные приборы обладают насыщенным синим и фиолетовым цветом, который значительным образом искажает восприятие окружающих объектов.

Это значит, что даже самая мощная лампа не позволит вовремя увидеть выбоину на дороге и не даст возможности своевременно изменить траекторию движения, адаптируясь к новым условиям. Естественно для опытных и ответственных водителей такой вариант является недопустимым.

Как правило, лампы с мощностью 12000 кельвинов устанавливаются в концепт-кары и прочие выставочные автомобили, чтобы создать желаемый визуальный эффект, при этом на дорогах от ламп такой мощности нет никакого прока. Иногда шоу-кары оснащаются лампами с уровнем цветовой температуры в 30000 кельвинов, однако и такой вариант не будет эффективным даже в лёгкий туман.

Морально устаревшие фары в современном мире

Современная индустрия развивается невероятными темпами, поэтому на рынке постепенно появляются новые технология, в частности светотехника. По-настоящему устаревшими и не актуальными считаются лампы, которые светят с температурой в 2400 кельвинов. Световой поток имеет насыщенный жёлтый оттенок, который также ухудшает видимость на дороге. Хотя, справедливости ради, стоит отметить, что именно такие лампы проявляют наибольшую эффективность во время дождя и других негативных погодных условий.

Если вас интересуют тёплые лампы, лучше остановить свой выбор на приборах с цветовой температуры в 3000 кельвинов.

Это тоже желтоватый цвет, которым характеризуются все стандартные галогенные лампочки. Он эффективен в самых сложных метеорологических условиях и способен заблаговременно показать водителю проблемы, которые могут ожидать его впереди. При этом желтоватый поток не рассеивается по дороге, за счёт чего освещение будет работать максимально эффективно.

Результаты тестирования

Лидером тестирования по световому потоку и освещенности на дороге стали японские галогеновые лампы Fukurou F1. К сожалению всемирноизвестные бренды Philips, Osram, Koito, PIAA, Bosch, General Electric обманывают своих покупателей. Они не обеспечивают обещанного улучшения, освещенность может увеличиться только на 34% у образцов №3,4,5.

В итоге получаем, улучшение освещенности максимум на 25%-34%, а стоимость выше на 400%-600%. С учетом короткого срока службы, в 2-3 раза меньше штатной, стоимость эксплуатации получается дороговата.

Некоторые автолюбители практически не замечают разницы в освещении штатных и премиальных ламп. Некоторые сами внушают себе значительное улучшение освещенности дорожного покрытия. Обычно зависит от возраста, остроты цветовосприятия, состояния зрения водителя.