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长达导航摘要:随着汽车尾灯造型美观设计的发展,消费者对汽车尾灯亮度、度均匀性方面要求也越来越高,
本文以人眼视觉对亮度度感受为基础,结合ProMetric成像度计测试,简单阐述汽车尾灯亮度均匀度主观评价客观化的一种方法和效果。并可以拓展到日行灯、内饰背光、多媒体显示屏、前照灯等汽车照明显示的亮度评价。
关键词:汽车尾灯,均匀度,成像亮度计
Ⅰ.前言
灯光与汽车已经成为了密不可分的整体,灯光不仅仅成为了汽车的信号语言,更成为了驾驶者自身修养和品味的延展。灯光作为汽车在行驶中的语言,需要我们对它有足够的重视,除了照明警示之外,车灯的功能还有很多,随着科技的发展,车灯的装饰作用和安全作用将会越来越大。
近年来,无论是合资还是自主品牌,低端还是豪华品牌,LED车灯已成为很多车的标配。LED灯具已经成为车灯应用的一种潮流,尤其是LED大灯、激光大灯的出现,也联动式促进了后尾灯的技术变革,为了与LED大灯、激光大灯相得益彰,LED尾灯,甚至OLED 尾灯由此应运而生。随着汽车工业的发展,汽车尾灯的发展也日新月异,一体化、轻型化、薄形化、美观化已成为汽车尾灯的必然趋势。比如在外形上,LED让大灯的形状和线条变得更加丰富,夜晚的识别度也更高。LED尾灯发光的亮度、度均匀性也随之成为评价车灯甚至整车效果的重要部分。山东高速危化品车爆炸
雅绅特报价图1.LED尾灯效果图
Ⅱ.汽车尾灯亮度、度、均匀度主观评价
A.主观评价
主观评价是基于人眼视觉感知的一种评价方法,是目前汽车制造商对灯具、背光系统惯用的评价方法,主要是偏向于光形、亮度的评价[1]。主观评价的主要影响要素有:环境、人员、评价角度[2]。
1)环境:基于尾灯在夜间行驶中提供指示、安全、装饰等效果,所以评价环境必须是黑暗环境,可选择暗室作为测试环境。
2)人员:选择合适的评价人员为使主观评价更具专业性,可选择5~7名灯光设计相关负责人作为评价人员。
3)评价角度:不同的观察角度会下,灯具的亮度、明暗分布,直观感受都会有不同的差异,所以要从不同观察角度,综合进行评价。评价内容主要包括:光调是否一致、亮度是否均匀适中、有无亮点、窜光或非本照明光线射出现象、有无炫目、刺眼现象等。
4)汇总评价人员的评价结果根据评价人员的打分取平均分,判定尾灯灯光效果是否满足需求。
B.主观评价方法的优点与缺点
10万左右买什么车最好但是灯光主观评价最大的缺陷在于它是一个借助于感觉的评价方法。由于测试人员的知识和审美背景不同,而且很多时候整车厂的评价人员也不是固定的,由于样本选择的差异,评价结果具有较大的随意性。目前,最佳的方式是将主观评价和客观测量相结合,既兼顾使用者的感受又为设计者提供客观测试数据,进而能够对设计起到指导作用,这就需要进一步引入客观测试。
Ⅲ.汽车尾灯客观测试
A.测试目的
客观测试的主要目的是将测试结果量化,结合产品设计参数判定测试结果是否满足要求,从而对尾灯灯光设计效果做出真实客观的评价。更重要的是可以利用测试数据为后期整改方案提供科学合理的依据。
由于LED尾灯的结构多种多样,比如LED阵列形式,LED光导形式等。由于光源、材料选择的多样性,在如何保证设计的精准性和反馈就尤为重要。以光导设计为例,在设计
阶段,针对图2中设计的光导结构,可以用TracePro光学软件对光导结构的表面亮度、
度分布情况进行模拟仿真,评估设计要求[7],如图3所示。如果再能结合成像亮度计对打样产品进行测试对比,对设计结果的改进将更加容易。
图2.尾灯结构设计示意图
图3.尾灯光导光学仿真示意图
B.测试方法及测试设备
●传统测试方法测试设备
采用点式亮度或度计,只能得到某一小区域的平均亮度和度,必须通过多点测量才能得到各发光区域的亮度情况,以判定整个灯具的均匀性,其测试原理如图4。而且由于没有保存具体的影像信息,无法验证被测点的具体位置是否和要求一致,即测量结果较难验证。
图4.点式亮度计测试原理及测试说明
●传统点式测量的优缺点
1)优点:结构简单,小巧(可以手持);价格便宜;
2)缺点:○1只能测量某一点或者很小的区域;
○2只有数值信息,没有相关图像,无法确认测试位置是否准确
○3不能一次性得到整个仪表或显示区域的亮度和度的均匀性情况
●成像测试方法及设备
1)测试方法
成像亮度、度计作为一种能够完全重现人眼对亮度、颜以及散射的感知,并能将之数量化的测试系统,则可以模拟人眼快速有效的对LED照明器件空间、表面亮度、度分布进行精准的测试,使人眼的直观感受客观数据化,更好的对LED照明器件进行测试评价。
2)测试设备
成像亮度、度计一般利用CCD作为接收器,通过成像的方法捕捉整个测量区域的亮度和度值分布情况。设备主要由测试镜头、滤光片、图像传感器及数据处理软件等部分组成,其结构如图5所示。CCD分辨率可以有200万、800万、1600万、2900万等不同规格,满足不同的测试需求。搭配CIE匹配的滤片和中性密度滤光片,可实现亮度、度的精确测量,和高亮度光源的测试。其独有的半导体制冷系统,使传感器在整个测试过程中都保持恒定的温度,减小由于温度波动造成热噪声干扰,提高测试精度。并且配有全距离校准的电动调焦镜头,通过使用电子控制的焦距和光圈设定,可为各种
工作距离和视场提供经过校准的测量结果,可根据被测物尺寸任意调节测试距离进行精确的测量,不受测试距离的限制,这样极大地简化了测量设置。
图5.成像亮度计结构及测试原理图
利用成像亮度、度测试系统,可以直接得到被测物的影像,一次测试便可以得到各区域的亮度、度值,用成像空间亮度评价系统,可以快速的对LED 照明系统进行测试评价,测试速度远远快于传统测试方法,并且以影像的形式保存数据,能够直观的看到测试结果的差异,方便后期评估对比,减少测量次数。
●成像度计测量的优缺点
1)优点:
○1面式测量,可以得到各区域的亮度、度值;
○2直接获得均匀性情况,测试速度快;
○3直接得到被测物的影像,可查看确切的测量位置,降低对对准精度的要求
2)缺点
价格一般比点式的测量设备贵.
Ⅳ.汽车尾灯客观测试案例
为了更直观地说明客观测试数据的有效性,下面结合尾灯应用范围简单介绍一些相关测试案例。四轮摩托车
A.尾灯暗影测试分析
通过图6(a)所示的某款车尾灯辉度图中可以看出,圈出部分比周围发光亮度明显较暗,
存在阴影,与人的视觉感受一致。通过测试结果,可以给出图中圈出的两部分亮度与周围大范围发光的亮度差异为,从图6(b)中可以看出,较暗区域A和B的亮度值分别是940cd/m2;和814cd/m2,较大区域C的平均亮度为:1330cd/m2。亮度差值为390-516cd/m2。
气门摇臂a b
图6.尾灯暗影分析图(a.尾灯测试辉度图; b.尾灯测试伪彩图)除了两处比较明显的暗影外,在光导长边上的亮度分布也不一定是均匀度,在分析软件中,用剖面线功能,可以对自定义截面线上的亮度、度、温等信息进行趋势变化分析。在图7(a)的截面图中,可以看到尾灯长边光导由左到右的亮度变化呈整体递增末端稍下降的趋势,而在图7(b)中,通过截线可以很直观的将暗影的缺陷也展现出来。在由上到下的截线上,亮度呈明显的先下降在上升的趋势,且数值差异较大。
这种暗影在光导设计的尾灯上比较常见,通常需要结合光导材料及设计角度进行修改,提升亮度一致性。
a
b
图7.尾灯表面亮度变化趋势截线图
B.尾灯亮点测试分析
与之对应的另一种情况,是会出现明显的小区域高亮现象,如图8中A区域所示,对观察者有一种炫目的感觉。图中亮点区域的亮度平均值为:6449cd/m2,较暗区域B的亮度平均值为94cd/m2,AB区域亮度差异达6355cd/m2。
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