Исследование влияния различных отражателей и рассеивателей на форму светового пучка
Я — велосипедист. Когда ездишь по дорогам общего пользования — понимаешь, что много света не бывает, и однажды я в очередной раз сел читать форумы и статьи, чтобы еще чего-нибудь хорошего купить себе на руль и на шлем. В числе прочего мне попалась на глаза статья одного известного в велосипедных кругах товарища, в которой он рекомендовал простые и дешевые китайские фонарики как универсальное средство — снабженные различными видами креплений они могут использоваться и самостоятельно, и как велофара, и еще в куче разных ситуаций. Одно плохо — для разных назначений необходима разная форма светового пучка.
Эта модель фонариков является своего рода конструктором, к которому производитель поставляет разные типы отражателей и рассеивателей, так что я заказал все, что было в наличии, дождался доставки, и приступил к тестированию.
Итак, у меня было:
- 4 одинаковых фонарика. В комплект поставки входили гладкие параболические отражатели и простое плоское стекло в качестве рассеивателя.
- Отражатели типа orange peel (апельсиновая корка) — параболические, но не гладкие, а снабженные мелкими, 0.5 — 1 мм, неровностями по всей внутренней поверхности.
- Рассеиватели в ассортименте:
- Гладкий (на фото нет)
- Мелкие (0.5 мм) гексагональные ячейки
- Параллельные ребра треугольного профиля
- Крупные (1 мм) гексагональные ячейки
- Тоже крупные ячейки, как предыдущий пункт. Я сначала решил, что положили две одинаковых —, но выяснилось, что они дают совершенно разные световые пятна. после внимательного рассмотрения стало понятно, что у них разные формы внутренних углублений у излучателя:
Итак, получилось 12 вариантов сочетаний отражателей и рассеивателей. Я сфотографировал световой пучок, который образуется от каждого сочетания, и сформировал сводную таблицу:
Исходя из этих изображений, можно сделать следующие выводы:
- Самый лучший точечный источник (в качестве поискового фонаря) — образуется при сочетании гладкого параболического отражателя и без рассеивателя.
- Парадоксально, но использование отражателя типа «апельсиновая корка» почти не влияет на световой пучок. По сравнению с типом рассеивателя влияние его — минимально.
- Применение отражателя «апельсиновая корка» без рассеивателя увеличивает угловой размер центрального пучка примерно в 1.5 раза.
- Самый плавнонарастающий пучок (с интенсивностью, нарастающей к центру, примерно по гауссову закону) — получается при сочетании отражателя «апельсиновая корка» и крупноячеистого рассеивателя. Отражатель делает распределение чуть более плавным. Такой пучок подойдет, например, для крепления на шлем при ночном катании по лесу.
- Широкий пучок однородной интенсивности не получился ни при каком сочетании, но ближе всего к нему — гладкий рассеиватель с гладким отражателем. В центре при таком сочетании наблюдаются артефакты, похожие на форму излучающего кристалла.
- И, наконец, самый интересный результат получается при сочетании отражателя «апельсиновая корка» и ребристого рассеивателя. Такое сочетание позволяет получить пучок, расширенный в одной плоскости. Такой свет идеально подходит в качестве велофары, так как позволит освещать достаточно широкий угол и при этом не ослеплять встречных пешеходов и водителей другого транспорта, что, учитывая очень серьезную мощность этого фонарика — актуальная проблема.
