правильний світло

Лівий ксенон в рефлекторних фарах

Автомобілів з ксеноновими фарами на наших дорогах стає все більше і більше. У зв'язку з цим, проблема засліплення зустрічного транспорту погіршилася як ніколи. Незважаючи на те, що є чимало принципових противників ксенонових фар, навіть встановлених заводом виробником (що є досить спірною темою і мова піде не про це), все ж значну частину проблеми засліплення створюють автомобілі, незаконно обладнані ксеноновим світлом.

Мета даної статті - це спроба просто і ясно пояснити, чому не можна встановлювати ксенонові лампи в рефлекторні фари, спочатку спроектовані під галогенні. Хоча інформації на цю тему вже написано багато, виразної відповіді на питання: "Чому не можна?" Знайти не так легко. Можна отримати тільки розпливчасте уявлення про те, що так робити не можна, тому що: виходить неправильний розподіл світла в промені ближнього світла, пропадає дальнє світло, або у китайських ксенонових наборів низька надійність. Все це вірно, але стосується головним чином тих, хто переробляє фари. Нам то без різниці, який у них там світло виходить. Головна ж небезпека полягає в іншому, в тому, що фари, піддані ксеноновим модифікації, мають надмірно високим сліпучим ефектом, що вже перестає бути особистою справою незаконних ксенонщіков. Як правило, з цим не готові погодитися переважна більшість встановили лівий ксенон. Такі люди щиро вважають, що якщо переобладнані ксенонові фари кого-небудь буває і засліплюють, то все це де від неписьменної установки і регулювання. І якщо все зробити так як треба і правильно налаштувати положення світлотіньової межі, то автомобіль ніколи не буде зліпити зустрічних. На жаль, це відображає лише їх суб'єктивну точку зору і є помилкою.

Основна думка цієї статті: "Рефлекторні галогенні фари з встановленими в них ксеноновими лампами мають неприпустимо високим сліпучим ефектом".

Причина криється у властивостях відбивачів. Будь-яка практична відбивна поверхня (скляне дзеркало, відполірований метал, алюмінійовані пластик, хромована сталь і т.д.) не є ідеальною. Вона не тільки відображає падаючі на неї промені світла, але частина їх поглинає, частина пропускає, а частина розсіює. Ось та частина, яка розсіюється, і не дає нам спокійно жити. Поверхні прийнято характеризувати коефіцієнтами дзеркального і так званого дифузного відбиття. На малюнку нижче схематично показано, як відбивається промінь від гладкої поверхні. Крім основного, дзеркально відбитого променя, що потрапляє в точку спостереження A, є також дифузно відбиті, розсіяні промені, що потрапляють, наприклад, в точку спостереження B. Якщо поверхня була б ідеально гладкою, то вона відображала б тільки дзеркальним чином, і променів, що потрапляють в точку B, не спостерігалося б зовсім. На жаль, навіть найкращим чином відполіровані дзеркала розсіюють (тобто дифузно відображають) десяті частки відсотка падаючого світла. Технологія виготовлення відбивачів, що застосовуються в автомобільних фарах, стадії полірування не передбачає зовсім, і за допомогою неї можна досягти коефіцієнта дифузного відбиття в кращому випадку не більше пари відсотків.

Тепер розглянемо типову конструкцію рефлекторної фари з параболічним відбивачем. На малюнку схематично зображено принцип роботи такої фари в режимі ближнього світла. Промені, які виходять з джерела світла, розташованого в фокусі параболічного рефлектора, після відображення формують пучок ближнього світла, який спрямований під невеликим нахилом вниз, забезпечуючи необхідне положення світлотіньової межі.

Все сказане справедливо тільки для ходу основних променів, які відбилися дзеркально. Але крім їх, як видно з малюнка, існують ще й дифузно відбиті промені, які світять і вниз, і вліво-вправо, і вгору, потрапляючи в тому числі і вище світлотіньової межі.

Яка основна причина того, чому існують бажаючі встановити ксенонові лампи замість галогенних? Правильно, тому що вони світять яскравіше (причому яскравіше майже в три рази). Відповідно і фари після установки в них ксенонових ламп починають світити яскравіше і висвітлювати дорогу краще. Але вони починають не тільки дорогу висвітлювати краще, але і зліпити сильніше зустрічних за рахунок світла, розсіяного відбивачем (більше світла від лампи - більше розсіяного світла). Строго кажучи, даний ефект має відношення до встановлення не тільки ксенонових, але також і галогенних ламп підвищеної потужності. Збільшення кількості світла, що випромінюється лампою, не залежно від того, яким чином воно було отримано, неминуче призводить до зростання сліпучого ефекту фар.

Що стосується ксенонових ламп, то у них є ще одна особливість. Вони не тільки світять яскравіше стандартних галогенних, але спектр їх світіння містить більшу кількість синього світла, що володіє більш короткою довжиною хвилі в порівнянні з жовтим світлом, який переважає у галогенних ламп. З фізики відомо, що чим коротше довжина хвилі, тим на більші кути відбувається розсіювання світла. Іншими словами, синє світло в порівнянні з жовтим має більш широку діаграму індикатриси розсіяння при відображенні від тієї ж самої поверхні. Це призводить до додаткового збільшення (до 30%) сліпучого ефекту, і фари після установки в них ксенонових ламп починають зліпити навіть більш ніж в три рази сильніше. Справедливості заради треба відзначити, що китайські ксенонові лампи все ж мають більш низьку світловіддачу в порівнянні з оригінальними, яка не досягає передбачених за стандартом 3200 люмен (для ламп D1S або D2S), і тому сказати точно, наскільки саме сильніше будуть зліпити фари з такими лампами , важко. Безсумнівно одне, зліпити вони будуть однозначно сильніше, ніж зі стандартними галогенними лампами.

Незважаючи на те, що в даному прикладі був розібраний тільки випадок параболічного відбивача, висновок залишається справедливим для будь-яких інших типів рефлекторних фар: з параболічним гомофокальним відбивачем, з відбивачем складної форми і т.д. На зорі впровадження ксенонових фар деякі провідні автовиробники, такі наприклад як Мерседес і Тойота оснащували свої автомобілі рефлекторними фарами, спеціально спроектовані під ксенонові лампи типу D1R і D2R. Цілком обгрунтовано вони розраховували на нову технологію штампування пластикових відбивачів з поліпшеною гладкістю поверхні. Проте, повністю позбутися від ефекту дифузного віддзеркалення не вдалося і застосування рефлекторних ксенонових фар надалі сильно скоротилося. В результаті практично всі автовиробники зупинили свій вибір на проєкторной конструкції ксенонових фарах, в якій формування світлового пучка завершується скляною лінзою. На відміну від відбивача ефект розсіювання світла лінзою як мінімум на порядок нижче.

Реальні фотографії нижче наочно демонструють те, як світять і засліплюють різні фари:

На них показані три варіанти світла фар, зняті з однаковими параметрами експозиції і балансу білого:

- Рефлекторна фара з установленої китайської ксеноновим лампою
- Рефлекторна фара з установленої галогенною лампою підвищеної потужності 80 Ватт
- лінзованной фара з оригінальною ксеноновим лампою

Не вдаючись в подробиці форми променів, увагу варто звернути на те, як яскраво освітлене світла пляма на воротах. Найяскравіше воно виглядає на першій фотографії. Потім проміжний результат у другій фотографії. І найменша освітленість вийшла на останній фотографії. Іншими словами: лінзованной фара має найменший сліпучий ефект, а китайський ксенон в рефлекторної фарі - найбільший. Галогенні лампи підвищеної потужності також показала невтішний результат.

Останнім елементом фари є захисне скло, яке також вносить свій помітний внесок в загальне розсіювання світла особливо в разі його забруднення. Тому чистота захисного скла у ксенонових фар є важливою вимогою для мінімізації їх сліпучого ефекту. Комплектування ксенонових фар омивачем це не примха ГОСТу, а нагальна необхідність.

Проблема, порушена в статті, стосується тільки якості відбивача галогенною фари, чого вже достатньо, щоб бути серйозним аргументом проти того, щоб встановлювати ксенон в рефлекторні галогенні фари. Цю проблему неможливо усунути ніяким способом, окрім установки сертифікованих ксенонових фар цілком в зборі замість галогенних.

Якщо ж говорити про практикуються методи установки ксенонових ламп в рефлекторні фари, то вони різноманітні і в ряді випадків можуть в ще більшому ступені збільшити сліпучий ефект. В основному це виникає при установці ксенонових ламп типу D1S і D2S (або китайських під цоколь H1, H4, H7 і т.д.), не призначених для рефлекторної оптики через те, що вони створюють дуже велику кількість несфокусованого паразитного світла. Але навіть спеціально спроектовані для ксеноновим рефлекторної оптики лампи D1R і D2R, будучи встановленими в рефлекторні галогенні фари, не здатні забезпечити необхідного рівня сліпучого ефекту фар.

Нижче на фотографіях як приклад представлено реальне порівняння світла однієї і тієї ж рефлекторної фари з різними лампами:

- Ліва верхня фотографія - штатний використання фари зі стандартною галогенною лампою H4
- Права верхня фотографія - фара з оригінальною ксеноновим лампою D2R через перехідник
- Ліва нижня фотографія - фара з оригінальною ксеноновим лампою D2S через перехідник
- Права нижня фотографія - фара з китайською ксеноновим лампою з набору для модернізації

Знову, не вдаючись у характер розподілу світла в промені, дивимося тільки на те, що потрапляє вище світлотіньової межі. Видно, що навіть з лампою D2R (з самим адекватним варіантом переробки фар) рівень засвічення стає вище. Інші ксенонові варіанти демонструють зовсім жахливий рівень засвічення і вкрай небезпечні для зустрічних на дорогах загального користування.

P.S.
Правильний ксенонове світло - це лінзованной модулі, автокорректор і омивач.