Теоретична информация за фенерите и осветлението

Арена за дискусии на теми касаещи допълнителната екипировка за един риболовен излет или какво друго ни е необходимо освен риболовните такъми.
Boakal
Мнения: 222
Регистриран на: Нед Юли 24, 2016 23:03
Риболов: речен, сладководен
получил Браво: 13 пъти

Теоретична информация за фенерите и осветлението

Мнениеот Boakal » Нед Сеп 25, 2016 16:29

За да бъде лесно намираема реших да извадя теоритичната част в отделна тема.

Как светят фенерите с различна цветова температура на бялата светлина:
Изображение

Ето тук може да видите различните стандарти на влагозащитетност на какво отговарят:
Изображение

спецификации по ANSI стандрата:
Изображение

Линк: http://budgetlightforum.com/node/26665

Boakal
Мнения: 222
Регистриран на: Нед Юли 24, 2016 23:03
Риболов: речен, сладководен
получил Браво: 13 пъти

Re: Теоретична информация за фенерите и осветлението

Мнениеот Boakal » Нед Сеп 25, 2016 16:30

Това е принципната схема на работа:
Изображение

Ето как изглежда фенера отвътре:
Изображение

Boakal
Мнения: 222
Регистриран на: Нед Юли 24, 2016 23:03
Риболов: речен, сладководен
получил Браво: 13 пъти

Re: Теоретична информация за фенерите и осветлението

Мнениеот Boakal » Нед Сеп 25, 2016 16:30

Мерните единици винаги са били неясни за повечето ползваели на най-общо казано осветителна техника.
Ето малко нагедна информация:
Изображение

Ето и дефинициите:
Един лумен е равен на светлинния поток, излъчван от точковиден източник в пространствен ъгъл 1 стерадиан при интензитет на светлината 1 кандела.
Една кандела е равна на интензитета на светлината в дадено направление от източник на монохроматично лъчение с честота 540·1012 херца (зелена светлина), енергийната сила на светлината на който в това направление е (1/683) W/sr.
В миналото една кандела е била еквивалент на яркостта на светлината излъчвана от една стандартна свещ.
Един лукс осветеност се създава от светлинен поток един лумен, падащ върху повърхност един квадратен метър: 1lx = 1lm / 1m²

Лумените представляват тоталното количество светлина излъчвано от диода.
Дистанцията на която осветява фенера пряко зависи от кандеите (интензитета), тоест колко светлина ще съберем в тесен светлинен сноп.
Първите две картинки може да се разглеждат по следния начин:
За да имаме едина и съща дължина на лъча то при 40 градуса ъгъл ни трябват 1,13 лумена, докато при 70 градуса ни трябват три пъти повече.
Казано с други думи: ако имате два фенера с един и същ диод (лумени), то този който има по-широк ъгъл винаги осветява на по-къса дистанция. Разбира се има различни оптики където нещата са доста по-сложни, така че примера е така да се каже идеалния случай.
Изображение

Boakal
Мнения: 222
Регистриран на: Нед Юли 24, 2016 23:03
Риболов: речен, сладководен
получил Браво: 13 пъти

Re: Теоретична информация за фенерите и осветлението

Мнениеот Boakal » Нед Сеп 25, 2016 16:31

Ето как се определя далкобойността на фенера.
Естествено никой не ходи на полосата и мери с рулетка и то когато няма луна.
Измерва се интензитета по начин подобен на този:
Изображение
Критиците казват че не е много правилно защото вътре влиза и светлината от короната и страничната подсветка и това увеличава данните. ОК. Така е. Затова данните трабва леко да се занижат.

Тук е показано как се получават стойностите:
Това се излъчва от фенера:
Изображение
Интензитетата на светлината в кандели (това което производителите дават като инфо) се мери в най-ярката час - hotspot.
На базата на нея се определя дължината на лъча по форумата:
Изображение
При ANSI стандарта (любимия на феновете на марковите фенери) се мери до ниво лунна светлина което е 0,25 лукса.
Може да се изчислява всякаква далекобойност за всякаква осветеност като вместо 0,25 лукса заместваме с необходимата ни величина за осветеност.
Ето малко примери за различни нива на осветеност:
0,0001 lx - обща звездна светлина при облачно небе;
0,002 lx - ясно небе без луна;
0,01 lx - четвърт луна;
0,27 lx - пълнолуние в ясна нощ;
1 lx - пълна луна в тропическите ширини;
3,4 lx - полумрак под ясно небе;
50 lx - осветление в стая;
80 lx - осветление в коридор;
100 lx - много тъмен облачен ден;
320-500 lx - осветление в офис;
400 lx - изгрев или залез на слънце в ясен ден;
1 000 lx - облачен ден;
10 000 - 25 000 lx - дневна светлина, на сянка;
32 000 - 130 000 lx - директна слънчева светлина.
За по-лено може да смятате така: делите заявеното разстояние на половина и получавате сила на светне 1 лукс. При такова осветяване вече може да се различи нещо. По таблицата горе 1 лукс отговаря на пълна луна в тропическите ширини. За съжаление не съм бил там и затова този ориентир не ми върши много работа.
Но истината е че колкото повече метри (кандели) дават на един фенер толкова по-ярко ще осветява целата.

Boakal
Мнения: 222
Регистриран на: Нед Юли 24, 2016 23:03
Риболов: речен, сладководен
получил Браво: 13 пъти

Re: Теоретична информация за фенерите и осветлението

Мнениеот Boakal » Нед Сеп 25, 2016 16:31

Mалко информация относно използваните драйвери във фенерите, като за пример ще ползвам популярната марка Convoy.

Принципно драйвера представлява комбинация от микропроцесор и DC-DC конвертор.
Различните модели на Convoy ползват различен тип драйвер.
Най-общо казано драйверите при фенерите в зависимост от регулирането (стабилизирането) на тока и напрежението към диода се делят на следните типове:

Повишаващ драйвер.
Имаме в случая когато напрежението на батерията (батериите) е по-ниско от това което трябва да се подаде към диода. Типичен пример: диод XML-2 и две батерии размер АА. В този случай тока който драйвера дърпа от батерията е по-голям от този който подава върху диода. За сметка на това напрежението върху диода е по-високо от това което осигуряват батериите. При условие че алкалните и Ni-Mh батерии не могат да осигурят голям ток за дълго време е обяснимо защо фенери с диод XML-2 и 2 X AA не могат да осигурят повече от 500 лумена в турбо режим и 300 - 350 лумена висок режим. Принцино от техническа гледна повишаващ (BOOST) драйвер ( DC - DC конвертор ) се реализира най-трудно и съответно загуите са по-големи. Този тип драйвери при ниски режими на светене могат да разредят батерията до много ниски нива което за АА формата не е проблем, но при литиево йонните батерии може да се окаже фатално. Такъв тип драйвери са фенерите с една батерия 18650 или 26650 и високоволтов диод от серията XHP50 и XHP70.

Линеен стабилизатор.
При него тока който се дърпа от батерията е съвсем малко по-голям с този който се подава върху диода. Това което прави стабилизатора е да изгори разликата в напрежението необходимо за работата на диода и напрежението подавано от батерията. Когато двете напрежения се изравнят линейния стабилизатор се държи като директ драйв. Характерно за тези стабилизатори е че КПД е различно в зависимост от разликата между двете напрежения и е най-виско (99%) когат двете напрежения са почти еднакви. При една литиево йонна батерия и диод XML-2 диод средното КПД е от порядъка на 85% което е повече от задоволително. Масово се използват и са най-ефективни при захранване от оловно киселинен акумулатор с голям капацитет. Възможна е и употребата му при 3 x AA батерии където при максимален режим може да се постигне над 700 лумена в продължение на 1 час. По-старите версии на Convoy X3 са с такъв драйвер.

Понижаващ драйвер.
При него напрежението на батерията е по-виско от това върху диода. Пример: 2x18650 батерии и диод XML-2. В най-вискокия режим (1000 лумена) тока който се черпи от батериите е 2А, а тока който драйвера подава към диода е 2,8А. Продължителността на работа (стабилизацията) при напълно зареднеи батерии е над 2 часа. Този тип драйвери са най-виско ефективни и лесни за реализация.

Най-често при фенерите с цел широк диапазон на напрежението от батериите се ползва комбинация от повишаващ и понижаващ драйвер.
Типичен пример е драйвера LD29 използван в някой от моделите на Конвой.

Boakal
Мнения: 222
Регистриран на: Нед Юли 24, 2016 23:03
Риболов: речен, сладководен
получил Браво: 13 пъти

Re: Теоретична информация за фенерите и осветлението

Мнениеот Boakal » Нед Сеп 25, 2016 16:32

Различно качество на диодините фенерчета излъчващи UV светлина.
Изображение

Boakal
Мнения: 222
Регистриран на: Нед Юли 24, 2016 23:03
Риболов: речен, сладководен
получил Браво: 13 пъти

Re: Теоретична информация за фенерите и осветлението

Мнениеот Boakal » Нед Сеп 25, 2016 16:33

Това е спектъра на светлината изразен спрямо дължината на електромагнитната вълна.
Изображение

Така изглежда спектъра на идеалния източник на светлина който излъчва с еднакъв интезитет в целия спектър.

Изображение

В реалния живот нещата около нас не излъчват светлината по-този начин.
Ето спектъра на една типична изкуствена светлина.
Изображение

Макар спектъра да изглежда не идеален, то всички цветове са добре представени.
Ето как обаче изглежда спектъра на слънцето при залез.
Изображение

Както се вижда характеристиката е нелинейна. Има малко зелено и почти никакво синьо.
Ето как изглежда характеристиката на една лампа с нажежаема жичка.
Изображение

Вижда се че спектъра и е близък с този при слънчев залез.
Ето как изглежда спектъра на лампа с трудно топим метал която развива много висока температура.
Изображение

Вижда се че спектъра е блъзък до този на следобедно слънце преди залез.
Ако имаше нетопим метал който да развива по-висока температура щяхме да постигнем слънчевия спектър по обедно верем.
За съжаление нямаме и затова се опиваме да го добием от LED светлината.
Ето как изглежда спектъра на типичен бял диод:
Изображение

Както се вижда графиката не прилича на подходящ източник на светлина. Някой цветове присъстват много, други никакви ги няма.
Но производтелите на диоди почнаха да произвеждат цветово по-правилни диоди.
Ето графиката на един диод с топла светлина.
Изображение

Така нещата изглеждат по-добре и спектъра е близък до този на слънчев залез. Но в него пак липсват някой цветове.
Затова производителите пускат на пазара диоди с неутрална светлина.
Ето типичен спектър на диод с неутрална светлина.
Изображение

Така спектъра изглежда доста по-добре, но все още има какво да се желае.
В графиката долу може да видите как се променя цвета на светлината спрямо температурата.
Изображение

Ето и някой важни параметри:
Correlated color temperature (CCT) ни показва на коя графика светлината от източника се доближава.
Color rendering index (CRI) ни показва колко близко до тази графика е източника на светлина.

Важното в случая е че параметръра CRI сам по себе си не ни дава всичката информация за източника на светлина.
Тоест топла светлина с висок CRI не е еквивалент на неутрална със същия висок CRI. Причината е че спектъра на неутралната е доста по-широк и покрива повече цветове. Разбира се има приложения където и едната и другата светлина имат своето предимство и въздейстават върху нас по различен начин.

Boakal
Мнения: 222
Регистриран на: Нед Юли 24, 2016 23:03
Риболов: речен, сладководен
получил Браво: 13 пъти

Re: Теоретична информация за фенерите и осветлението

Мнениеот Boakal » Нед Сеп 25, 2016 16:34

При избора на съвременен фенер е препоръчително да се объща внимание на два параметъра:
- излъчваната светлина по-възможност да се доближава до неутралната;
- диода да има висок индекс на вярно цветопредване (CRI);
В линка по-долу може да видите направен замервания на фенер Olight X7 Marauder. Фенера е предоставен от производителя конкретно за целта.
http://budgetlightforum.com/node/49406
Резултати:
Изображение

Изображение

Изображение
На една от снимките светлината е жълтеникава (Meteor M43) и на пръв поглед изглежда неестествено, но в реални условия точно тази светлина е най-комфортна за очите при осветяване на такъв терен.

Изображение

Изображение

Въпреки че продукта е качествен, специалистите от форума са отбелязали като минуси студената светлина и ниския CRI.

Boakal
Мнения: 222
Регистриран на: Нед Юли 24, 2016 23:03
Риболов: речен, сладководен
получил Браво: 13 пъти

Re: Теоретична информация за фенерите и осветлението

Мнениеот Boakal » Нед Сеп 25, 2016 16:34

В борбата с конкуренцията извесните фенерджийски фирми често ни заливат с все по-големи цифри като забравят да ни кажат нещо важно.
А то е доста интересно.

Да видими какво означава най-често споменаваната мерна единица при фенерите - лумен:
Лумен (символ lm) е единицата за светлинен поток в системата SI.
Един лумен е равен на светлинния поток, излъчван от точковиден източник в пространствен ъгъл 1 стерадиан при интензитет на светлината 1 кандела.

До тук добре. Сега да видим какво е това кандела:
Канде́ла (означение cd) е единица за измерване интензитета (силата) на светлината.
Тя е равна на интензитета на светлината в дадено направление от източник на монохроматично лъчение с честота 540·1012 херца, енергийната сила на светлината на който в това направление е (1/683) W/sr.

До тук добре. Но има и интересно допълнение:
Избраната честота съответства на зеления цвят. Човешкото око притежава най-голяма чувствителност в тази област на спектъра. Ако излъчването има друга честота, то за достигане на същата сила на светлината е необходима по-голяма интензивност на енергията.

И какво излиза?
Взимате си фенер със студена светлина която има много лумени, само дето се намират в грешната част на спектъра :lol: .
Случайно ли е че извесните фирми слагат неутрални диоди само в лимитираните скъпи серии и много рядко в стандартните?
Не, защото неутралните диоди имат по-малко лумени, а производителите не искат да пишат по-ниски стойности на опаковките.
Има и неутрални диоди с виоки лумени (висок добив), но са скъпи. А производителите не искат да си оскъпяват стоката. Виж в limited edition може, там клиента и без това плаща много отгоре.
Ето как изглежда спектъра на изкуствената бяла светлина при диоди с различни цветови температури:
Изображение

А това е графика на нашето възприятие спрямо различните цветове (честоти) от спектъра на видимата светлина:
Изображение

Заключение:
Използването на фенер с неутрална бяла светлина ви дава следните предимства пред судената светлина:
- не уморява очите, не разширява зениците, много по-малка ултравиолетова съставка от тази в студената свелина;
- спектъра е близък до това което нашите очи и мозък възприема;
- по-добро разграничаване на цветовете. При осветяване на терен се зеления цвят на тревата, кафявия на почвата и червения при наличие на кръв (примерно при лов) се различават много по-добре;
- по-добро проникване през замърсен въздух, прах, мъгла, водни пари и т.н. Тук топлата светлина има още по-голямо предимство;

Малко допълнителна информация за студената бяла светлина излъчвана от диодите:
- Поради дължината си на вълната изпада в интерефенция с прахови, водни и т.н. частици във въздуха и ефективността и пада много в реални условия;
- Животните реагират най-зле на UV съставката на прожекторите, нея виждат най ясно;
- Съшата съставка уврежда безвъзвратно ретината, прави мудна ретиналната реакция, покачва стресовият хормон в пъти , както и сваля в пъти този на мелатонина;
- колкото е по " бяла" една светлина", толкова фосфорният слой на емитера е по тънък и толкова повече UV и синя светлина той пропуска. Както е извесно бели диоди няма. Диодите са сини с фосфорно покритие което определя точният нюанс на бялото.
ПП
Не се подлъгвайте по високите стойности на лумените и метрите написани върху опаковките. Не се съобразявайте с това което търговците ви предлагат. Те в общия случай продават каквото имат и много малко от тях са запознати с материята.
https://youtu.be/Zjv6dUPxwAI

Boakal
Мнения: 222
Регистриран на: Нед Юли 24, 2016 23:03
Риболов: речен, сладководен
получил Браво: 13 пъти

Re: Теоретична информация за фенерите и осветлението

Мнениеот Boakal » Нед Сеп 25, 2016 16:35

Неутрално бяла срещу студено бяла диодна светлина:
В ляво неутралната светлина дава истински цветове докато при студената в дясно цветовте изглеждат като "измити".
Изображение

Boakal
Мнения: 222
Регистриран на: Нед Юли 24, 2016 23:03
Риболов: речен, сладководен
получил Браво: 13 пъти

Re: Теоретична информация за фенерите и осветлението

Мнениеот Boakal » Нед Сеп 25, 2016 16:35

Важна статия за различните мобилни осветиелни тела.
Линк:
http://adv-bulgaria.com/forum/main-category/%D1%81%D1%80%D0%B5%D0%B4%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B0-%D0%B7%D0%B0-%D0%BE%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5/178-%D0%B8%D0%B7%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B8-%D0%BD%D0%B0-%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B0
Най-интересна част от първата статията е обяснението защо по-ниската (топла и неутрална) цветова температура е по-удачна при избор на изкуствена светлина.
Крива на Круитоф
Изображение
https://en.wikipedia.org/wiki/Kruithof_curve
Кривата на Круитоф отразява отношението между цветовъзприятието и силата/интензитета на светлината.Като пример, дневната светлина при висока облачност, която достига до 6500 Келвина се възприема от очите на повечето хора като съвършено бяла. Докато един изкуствен източник на светлина със същата цветна температура (да речем някои LED фенери) ще бъде възприеман от много хора като студен и клонящ към виолетово, при което повечето цветове ще бъдат неправилно възприемани. Точно това е разликата, която се получава от силата на осветеност при различните източници на светлина. Затова и когато оценяваме един източник, винаги трябва да вземаме предвид, неговият интензитет заедно с цветната му температура. Още малко с практическите примери, при нисък интензитет на светлината отново да речем от малко фенерче, с цветна температура ~3000 Келвина ще бъде възприемана от повечето хора като дневна бяла, при нивата, които осигурява този източник и респективно фенерчето ще бъде оценявано високо от гледна точка, правилност на цветовъприемането..

И една статия за това как влияе диодното осветление със студена светлина на нашето зрение
Линк:
http://led-bulgaria.com/%D0%92%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D0%BE-%D0%BB%D0%B8-%D0%B5-LED%20%D0%BE%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%D1%82%D0%BE

Boakal
Мнения: 222
Регистриран на: Нед Юли 24, 2016 23:03
Риболов: речен, сладководен
получил Браво: 13 пъти

Re: Теоретична информация за фенерите и осветлението

Мнениеот Boakal » Нед Сеп 25, 2016 16:36

Ето тук има важна информация защо субективно не може да сравним два различни дидодни фенера.
http://www.offroad-bulgaria.com/showthread.php?t=114878

Понеже не мога да го-кажа по-добре ще цитирам мнението на един от учасниците в обсъждането и неговия отговор на твърдението че субективното възприятие е най-важно.
"Субективното усещане за яркост не винаги дава точна представа кога виждаш повече. Добър пример за това са ксеноновите фарове от най-евтиния 6000К вид - всеки казва "пред мене е ден", но както пред него е ден, така вижда пешеходците от тройно по-малко разстояние, отколкото с халогенните фарове и със сигурност не както през деня. Това е, защото приносът на различните съставки на светлината към субективната оценка за яркост съвсем не е този, който същите съставки имат към цветното зрение или пък разпознаването на контури в очите."
Само бих доуточнил че халогенните фарове имат цветова температура разположена между топлата и неуралната светлина.

Boakal
Мнения: 222
Регистриран на: Нед Юли 24, 2016 23:03
Риболов: речен, сладководен
получил Браво: 13 пъти

Re: Теоретична информация за фенерите и осветлението

Мнениеот Boakal » Пон Сеп 26, 2016 11:57

Различни цветови температури при различните версии на Olight S1.

От ляво на дясно
Brass coated, …Brass raw,… Rose Gold,… Copper raw silver, .. Copper raw blue,.. Titan polished,.. Titan matt, ..Alu
Изображение

Тегло
Br 64,5 gr,….. Br 61,5 gr, …Cu R.G.65,0 gr, …. Cu 64,9 gr, … Cu 64,9 gr, … Ti 37,0 gr, …… Ti 36,4 gr, ……. Al 25,5 gr.
Изображение

Различен цвят на светлината
Изображение

Boakal
Мнения: 222
Регистриран на: Нед Юли 24, 2016 23:03
Риболов: речен, сладководен
получил Браво: 13 пъти

Re: Теоретична информация за фенерите и осветлението

Мнениеот Boakal » Пон Окт 03, 2016 10:05

Приятна изненада от Nitecore.
Новият им модел ТМ03 се предлага и във версия със CRI>80, разбира се с по-малко лумени - 2600.
Изображение
Изображение
Изображение
Предлагането на един и същ продукт с по-качествена светлина не е случайно. Все повече хора обръщат внимание и на този аспект и не гледат само колко много са лумените.

Boakal
Мнения: 222
Регистриран на: Нед Юли 24, 2016 23:03
Риболов: речен, сладководен
получил Браво: 13 пъти

Re: Теоретична информация за фенерите и осветлението

Мнениеот Boakal » Пон Окт 31, 2016 15:14

Малко практична информация предоставена от руски ентусиасти.
Реален полеви тест и сравнение между фенер с 980 лумена студена светлина (EagleTac М25С2 XM-L2 U2) и 911 лумена неутрална светлина (EagleTac М25С2 XM-L2 T6). На пръво четене при един същ рефлектор студения диод има по-голяма сила на светне и съответно трябва да се справи по-добре.
В действителност обаче поради мъглата образувана от водните изпарения се вижда как неутралния диод пробива по-добре. Като добавим факта че неутралната светлина показва по-реалистично цветовете, то правилния избор е повече от ясен.
Ако обаче си взимате фенер който ще ползвате само в къщи и офиса и просто искате да впечатлите някого колко силно свети, то тогава този със студената светлина е вашия "човек".
Повече инфо тук:
http://forum.fonarevka.ru/showthread.php?t=26031

Студена светлина:
Изображение

Неутрална светлина:
Изображение


Кой е на линия

Потребители разглеждащи този форум: 1 и 0 госта