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这是一篇浅显的科普:流明越高的灯具就越亮吗?
来源:Black Diamond | 作者:himalaya | 发布时间:2018-03-20 | 1946 次浏览 | 分享到:

首先声明,本文不包含任何高深的理论或者令人头疼的符号或公式,那些是Black Diamond 的工程师们要面对和解决的问题。

 

我们尽量以浅近的文字,提供一些关于“流明”和“照度”的基础知识,希望能帮助大家在购买照明装备时作出最适合自己需要的选择。


 

流明,是照明装备的一个重要度量指数。

流明越高的灯具,就越亮吗?


是的,流明与亮度之间存在着正比例关系,如果在其他因素都一样的前提下。但流明并不是亮度的唯一决定因素。套用一句话,谈亮度不谈光照发散模式
/光照面积的说法就是耍流氓。

 

流明(Lm)是光通量的单位光源在单位时间、向周围空间辐射并引起视觉的能量,称为光通量。在物理系统中,光通量采用积分球方式,测量光源在立体角元内发出的光。

 

1流明=发光强度为1坎德拉的点光源,在单位立体角内发射的光通量

 

而我们通常所感知到的“亮度”,确切来说应该称之为“照度”,照度是被照物表面在单位面积上受到的光通量,单位是勒克斯(Lux)。

 

1勒克斯=发光强度为1坎德拉的点光源在半径为1米的球面上产生的光照度

1勒克斯=1流明的光通量均匀分布在1平方米面积上的照度

 

照度与流明的关系是:

勒克斯=光通量/受照面积。

 

那我们现在可以有很直观的认识,光通量(流明)是立体概念,而照度是对平面而言。同样的流明,也就是同样的光流量下,随着照射面积的不同,带来的照度值也是不同的。照射发散面积越大,照度越低。反之亦然,越聚焦的光源,在聚焦面积上的照度越高,因为它牺牲了非聚焦面积上的照度。

 

越野跑女神 Krissy,高黎贡MGU夺冠

女神头上佩戴的是BD 500流明的 Icon 偶像超强力头灯


再打个比方吧:

 

光通量相当于水流量,水流量是一秒钟流出、流过或流入多少水,光通量(流明)则是一秒钟流出、流过或流入多少光。光照度相当于一平方米的面积上流入多少流明的光

 

水流急不急,不能只看水流量,要看单位面积的水流量。就是说,大河的截面积为10平方米,水流量为10立方米/秒;小河的截面积为1平方米,水流量为3立方米/秒;那么还是小河的水流急。光照度也就是这意思,某处亮不亮,要看光照度,也就是光源到底有多少光照到此处。

 

好了,现在回到我们的照明装备系统。

 

有了上面的理论基础,我们可以知道,同样流明的营灯和头灯,因为光线发散方式的不同,得到的特定位置的照度是不一样的。


营灯的光线向四周均匀发散,适合近距离照明和营地活动。而头灯,则产生聚焦光柱,在聚焦区域的照度很高,非聚焦区域几乎可以说是放弃照明的。


那么,越聚焦的头灯越好吗?


不尽然。激光笔很聚焦很强力很穿透,但是只有那一点;强力手电筒的光柱射得也很远,但牺牲了大部分照明区域;,,,所以任何事情都要适度。

 

而我们在头灯的聚焦角度上,考虑的就是人眼的通常视角范围,光柱要让使用者无需频繁转动角度就可以看清需要的区域。实际上,人视觉在10度是敏感区,10~20度可以正确识别信息,20~30度对动态物比较敏感。在这个视角基础上,我们就可以确定头灯光柱的适当聚焦范围。



Black Diamond 的头灯和营灯采用不同类型的LED来产生光束,以满足不同场合的不同需要。通过结合使用不同种类的LED,我们达到光照输出和能量消耗的理想平衡,以应对攀登、徒步以及驾车露营等各种户外运动的需要。

 



你说光柱的聚焦角度怎么实现?是由灯具中
LED的透镜性质、灯具反射和透射的光学结构所决定的;各因素有机结合,共同控制着聚焦方式、光线发散的角度和方向,,,啊呀,这些还是交给工程师好了。


有人说,我的头灯流明很高啊,

怎么大雾中什么也看不清?


唔,
这涉及到光线的穿透率问题不同光线的穿透率是不同的,简单的例子,红光穿透力最高,所以交通信号灯中用红灯来表示禁令。


另外,连续光谱的灯具,穿透力较强。很遗憾,我们的照明装备所使用的LED,光谱是不连续的,在穿透性方面带有先天劣势;而老式的白炽灯,是连续光谱的典范,如果你能拿个白炽灯到大雾天,效果应该不错。

 

照明装备的穿透力问题,目前没有实验室测试数据,只能等各位大佬在实践中检测和对比了。


另外,还有一点影响因素我们需要考虑,那就是
你能否让灯具实现最大输出—这里引入的是电池电压问题


我们通常的实验室测定中采用的是1.5伏电池,1.2伏的电池输出功率要高,而且输出跟电压成指数级正比关系,也就是说看上去1.2/1.5=0.8,但真正的输出还不到这个百分比,确切来说:如果你使用1.2伏的充电电池,你的灯具的输出会损失30~40%,只剩下大概六成半的功力,300流明的头灯最大输出就会变成不到200流明。


 

照明装备参数系统度量哪些参数?

下面给大家简单说说目前照明装备所普遍采用的参数系统。

 

Black Diamond,联合主要头灯供应商品牌和零售商,共同建立了一个单独的、度量灯具光照输出和照明时间的参数系统。这样,当消费者试图对比不同品牌头灯的亮度、电池寿命时,测量数据采用的是同样的系统,便于在不同款型之间横向对比,从而做出正确的购买选择。

 

照明装备参数系统,用两个关键特征指数来评估头灯性能:光照距离和电池寿命


测量光照输出的第一步,是确定能进行有效活动所需要的最低限度的光照。我们把这种最低限度的光照叫做可用光照。可用光照以晴朗夜晚的满月照明亮度来界定。作为基础参考值,我们把这一照度定义为0.25 Lux(每平米流明)。

 

在所有电池寿命和光照距离的测量中,都以2米距离的0.25 Lux 照度为基准线。

 

光照距离

 

光照距离 = 光照中心点提供0.25 Lux 照度的最大距离。

 

光照距离,以米为单位,是指光照能维持0.25 Lux 照度的最远距离。随着电池电量的使用,投射的光照能达到0.25 Lux 照度的距离会缩减。

 

电池寿命

 

电池寿命 = 2米距离测量,灯具提供0.25 Lux 单轴点照度的电池延续时间。

 

电池寿命,以小时为单位,指的是从2米距离处测量,灯具提供不低于0.25 Lux 单轴点照度的电池延续时间。电池寿命以小时为单位来表示,零头按30分钟舍入。

 


Black Diamond 照明装备

 

根据电能消耗,光束输出以及使用场合,Black Diamond 为每一款头灯和营灯匹配最为合适的精良LED,同时所有的头灯和营灯都提供不同的照明模式和亮度设定,使用者可根据场合所需迅速调节至理想的照明状态。可选择的模式包括近距离照明,远距离照射,频闪,开关锁定以及夜视模式。


Icon 偶像

超强力防水防尘分体头灯


620629

我们超级明亮、超级强力的头灯,为专业人士、探险者和需求高输出照明装备的攀登者而准备。具有令人震撼的500流明输出,防水结构,以及可分离式电池盒的平衡设计。

特征

配备一个QuadPower四倍能量LED,一个DoublePower双倍能量白色LED,最大输出500流明,最大照明距离125米

程控亮度记忆功能,可设置头灯开启时的亮度级别

电池盒可分离(配置较长线缆和携带吊带)

红色,绿色和蓝色夜视模式,全面满足夜视需求

照明方式包括全强度近光和远光照明,渐进式光照强度调节,频闪警示,RGB夜视模式以及开关锁定模式

开启头灯后,三级电量指示灯显示电池的剩余电量3秒钟

PowerTap™传感技术

IP67防护安全级别,可防止尘土进入灯体;完全密封防止水分渗透,可浸入水下1米长达30分钟

零售价:988元


ReVolt 叛逆

多动力防水头灯



620631 

具有高度通用性的可充电头灯,升级款Revolt采用防水设计,PowerTap传感技术,最大输出提升为300流明,既可以通过USB接口充电,也可以使用标准碱性电池,更多选择,更为便利。

特征

配备一个QuadPower四倍能量LED,和一个DoublePower双倍能量白色LED,最大输出300流明,最大照明距离80米

SinglePower单能量红色LED提供夜视模式,有近光和频闪两种设置,且不必绕过白光模式即可独立开启

PowerTap™传感技术,带来全强度照明和渐进式调光之间的快捷切换

流畅精干的设计,可使用3节Black Diamond的AAA充电电池或者标准碱性电池或锂电池

照明方式包括全强度近光和远光照明,渐进式光照强度调节,频闪警示,红色夜视模式以及开关锁定模式

开启头灯后,三级电量指示灯显示电池的剩余电量3秒钟

防水:IPX 8级防水构造,可浸入水下超过1米,并持续30分钟

含电池重量:89克

零售价:698元


Storm 风暴

全能型防水防尘头灯


620633

升级款Storm头灯,以高级别标准实行防尘防水的密封灯体工艺,并配置PowerTap传感技术,程控亮度记忆功能,三色RGB夜视模式,最大输出提升为350流明,并增加周边照明强度以便满足近距离活动所需。

特征

配备一个QuadPower四倍能量LED,和一个DoublePower双倍能量白色LED,最大输出350流明,最大照明距离80米

红色,绿色和蓝色SinglePower单能量LED提供夜视模式,全面满足夜视需求。有近光和频闪两种设置,且不必绕过白光模式即可独立开启

PowerTap™传感技术,带来全强度照明和渐进式调光之间的快捷切换

程控亮度记忆功能,可设置头灯开启时的亮度级别

流畅精干的设计,使用4节AAA电池

照明方式包括全强度近光和远光照明,渐进式光照强度调节,频闪警示,红绿蓝夜视模式以及开关锁定模式

防水防尘:IP67防护安全级别,可防止尘土进入灯体;完全密封防止水分渗透,可浸入水下1米长达30分钟

含电池重量:110克

零售价:628元 


Spot 亮点

全能型防水头灯


620634

我们的传奇性全功能头灯,精准强力的照明,防水设计,PowerTap传感技术,升级款Spot最大输出提升为300流明,并增加周边照明强度以便满足近距离活动所需。

特征

配备一个QuadPower四倍能量LED,和一个DoublePower双倍能量白色LED,最大输出300流明,最大照明距离80米

SinglePower单能量红色LED提供夜视模式,有近光和频闪两种设置,且不必绕过白光模式即可独立开启

PowerTap™传感技术,带来全强度照明和渐进式调光之间的快捷切换

流畅精干的设计,使用3节AAA电池

程控亮度记忆功能,可设置头灯开启时的亮度级别

照明方式包括全强度近光和远光照明,渐进式光照强度调节,频闪警示,红色夜视模式以及开关锁定模式

防水:IPX 8级防水构造,可浸入水下超过1米,并持续30分钟

含电池重量:90克

零售价:498元


Apollo 

太阳神营灯


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彻底的重新设计,带来更出色、更明亮的营地照明,可充电的Apollo营灯,不仅提供明亮而不刺眼的225流明光照输出,还可以通过USB接口为掌上电子设备充电。

特征

配备一个QuadPower四倍能量LED,最大输出225流明;磨砂灯罩,提供明亮而不刺眼的光线

可使用内部的可充电锂离子电池(2600 mAh)或者3节AA电池

为手机充电平均时间:3.5小时

可以通过USB接口为掌上电子设备充电(配置充电线)

电量指示灯,可显示碱性电池或内部可充电电池的剩余电量

频闪模式和独特的渐进式调光功能

顶部的可折叠双半钩式悬挂环,和重新设计的折叠式支架,带来多种不同的照明方式

重量:280克

零售价:698元


Moji Color 

萌吉彩色营灯

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不管是吊帐中的派对,或者在野外搭建营地,Moji Color以紧凑的营灯构造,为你的探险行程带来全彩虹色谱的趣味照明。

特征

白色LED,最大输出为100流明,长亮和频闪模式

RGB LED,提供全彩虹色谱的照明

彩色,频闪和单色之间连续循环

抗水:IPX 4级防水构造,可抵御来自各角度的降水和雨雪

零售价:298元



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