Home Blog Page 8

Đèn pin sáng bao nhiêu là đủ? Hiểu đúng về Candela

1

Nếu bạn chưa tìm hiểu beamshot, bạn nên tham khảo bài viết NÀY

Cường độ sáng – cd Candela: Cường độ sáng là đại lượng quang học cơ bản dùng trong việc đo thông số nguồn sáng, là một trong 7 đơn vị cơ bản của hệ thống đo lường quốc tế SI (System International), 7 đơn vị đo lường cơ bản (m: mét, kg: kilogam, s: giây, A: Ampe, K: kelvin, mol, cd: candela).

Candela

Cường độ sáng – cd Candela

là năng lượng phát ra 1 nguồn ánh sáng trong 1 hướng cụ thể và được tính như sau: 1 candela là cường độ mà một nguồn sáng phát ra 1 lumen đẳng hướng trong một góc đặc. Một nguồn sáng 1 candela sẽ phát ra 1 lumen trên một diện tích 1m2 tại một khoảng cách một mét kể từ tâm nguồn sáng. Có thể thấy cường độ nguồn sáng giảm theo khoảng cách kể từ nguồn sáng. 1cd = 1lm/ 1steradian. Một ngọn nến thông thường phát ra ánh sáng với cường độ sáng khoảng một candela. Nếu phát thải trong một số hướng bị chặn lại bởi một rào mờ, nguồn sáng này vẫn có cường độ khoảng một candela trong các hướng mà không bị che khuất. Candela có nghĩa là “ngọn nến”. Từ tháng 10-1979 CIE đưa ra định nghĩa mới của candela: Candela là cường độ sáng theo một phương của nguồn sáng đơn sắc có tần số 540.1012 Hz (bước sóngλ=555nm) và có cường độ năng lượng theo phương này là 1/683
W/Sr.
Ký hiệu : I (Viết tắt của tiếng Anh là Intensity : cường độ)
Đơn vị : Cd (candela).

Quang thông – Lumen:

Quang thông là đại lượng trắc quang cho biết công suất bức xạ của chùm ánh
sáng phát ra từ một nguồn phát sáng điểm. Đơn vị của quang thông trong các hệ đơn vị SI, Quang thông (F) là đại lượng đo công suất phát sáng của 1 nguồn sáng. Ngoài ra còn có các đại lượng khác như cường độ sáng ( ký hiệu I), đơn vị là candela (cd); độ rọi (E), đơn vị lux (lx). Quang thông của 1 số loại nguồn sáng:
1. Bóng sợi đốt 100W: F=1030lm
2. Bóng compact 20W: F=1200lm
3. Bóng sodium 250W: F=27500lm….
Ký hiệu: F
Đơn vị: lm (lumen)

Độ rọi – lx Lux:

Độ rọi là đại lượng đặc trưng cho bề mặt được chiếu sáng, là mật độ quang thông trên
bề mặt có diện tích S. Có nghĩa là mật độ quang thông của một nguồn sáng 1 lumen trên diện
tích 1m2
Khi mặt được chiếu sáng không đều độ rọi được tính bằng trung bình đại số của độ rọi các điểm.
Ký hiệu: E
Đơn vị: Lux hay Lx

Lựa chọn đèn pin chiến thuật thích hợp

Với nhu cầu đèn pin chiến thuật, bạn nên chọn đèn pin chiếu sáng rộng nhất trong phạm vi tối đa làm nhiệm vụ.

Ví dụ nếu bạn chọn đèn pin để phòng ngự trong nhà (home defense), khoảng cách hành lang dài nhất là 20m, thì khoảng cách chiếu xa của đèn pin nên là 40m (gấp đôi). Vì lượng sáng hữu ích khi chiến đấu sẽ bằng một nửa lượng sáng khi bạn soi đèn để “đánh giá tình hình, nhận thức môi trường”. Bạn hãy loại bỏ các lựa chọn đèn pin quá sáng, chiếu quá xa, vì cơ bản nó sẽ ảnh hưởng đến khả năng chiếu sáng đồng đều, nhận thức tình huống và xác định mối đe dọa.

Người tìm mua đèn thường có xu hướng “tốt nhất và sáng nhất”, thực tế là đèn pin phù hợp với nhiệm vụ của bạn không hẳn là chiếc đèn pin sáng nhất.

Hãy xem xét các ví dụ dưới đây

Quan hệ giữa Lumens, Candela, và Beamshot

Hai ảnh dưới đây phản ánh cho bạn một thực tế là bạn cảm thấy chiếc đèn pin đầu tiên sáng hơn. Thực tế là nó tối hơn, lượng sáng của nó chỉ là 500 lumens, nhưng được chiếu tập trung vào cuốn sách, và kết quả là bạn phải loay hoay với beamshot có độ rọi xa này để đọc cuốn sách. Nếu cuốn sách là một tấm bản đồ, việc tra cứu sẽ là một cực hình. Và bạn còn bị chói mắt nữa chứ

throw1

Với beamshot tỏa đồng đều, bạn có thể đọc toàn bộ trang sách dễ dàng, và nên nhớ, đèn pin này sáng hơn, nó là 650 lumens so với cái ở trên.

flood1

Trong chiến đấu thì sao? Vẫn chiến đèn pin trên, bạn quan sát một căn phòng, bạn có bỏ sót điều gì không?

J002_500lumen13000candela

Có đấy, hãy xem ảnh dưới, mối đe dọa đang nấp ở ngay đây thôi.

J002_500lumen13000candela_shooter

Và với chiếc đèn pin thứ hai, beamshot tỏa đều.

J002_650lumen1440candela

Nếu có một đe dọa suất hiện, bạn sẽ thấy ngay.

J002_650lumen1440candela_shooter

Một lần nữa tôi xin nhắc lại đối với đèn pin chiến thuật “tốt nhất và sáng nhất” không phải lúc nào cũng là lựa chọn tối ưu, đừng để các thông số lớn ảnh hưởng đến  bạn. Hãy chọn đèn pin phù hợp với nhu cầu của mình.

Cùng tìm hiểu về Beamshot của đèn pin

2

Đầu tiên, bạn cần làm quen với khái niệm “beam, beamshot”, “throw”, “flood” và “artifact”
Beam là chùm sáng, beamshot thường được dùng trong đèn pin, là chùm sáng phát ra từ đèn pin. Người ta thường chiếu đèn pin lên tường để đánh giá beamshot của đèn.
01 Beam<

 

Chiếu 5 cây đèn vào tường so sánh beamshot

Throw, là khả năng chiếu xa của đèn pin, được tính bằng khảng cách. Trong đèn pin có thấu kính, chóa parabol hoặc một hệ thống quang học, cố gắng chuyển ánh sáng thành các chùm song song, một chùm tia sáng cường độ mạnh sẽ chiếu xa hơn chùm khác. Chú ý không nên nhầm khái niệm “chóa parabol” với “chóa elipse”. Một đèn pin với chóa elipse có thể hội tụ toàn bộ ánh sáng vào một điểm, nhưng nó không chiếu xa được.

Flood, là khả năng chiếu rộng của đèn pin, đặc biệt là ở khoảng cách gần. Nó rất hữu dụng nếu bạn dùng trong nhà hoặc làm việc gì đó ngay gần quanh bạn như đi bộ, sửa xe… Một số đèn pin chỉ phục vụ chiếu rộng, như đèn cắm trại, đèn khẩn cấp khi mất điện

 

Flood-vs-Throw-o

TK47UE(06)

 

Video thể hiện sự chuyển đổi giữa chiếu xa và chiếu rộng.
Artifact là “nhiễu”, dùng để ám chỉ beamshot méo mó, không đều. Ví dụ bạn dùng một đèn pin Maglite chiếu lên tường, bạn sẽ thấy một quầng sáng tròn nhưng méo, đứt quãng, xen lẫn giữa vùng sáng là vùng tối. Đây là sự sai lệch của chóa đèn, khiến cho các chùm sáng phát ra không đồng đều, sinh ra những hình thù kỳ dị trong beamshot. Có thể giảm Artifact bằng cách dùng chóa sần “stippled reflector” hoặc dùng tản sáng “disfuser”.

03 Maglite beam

Beamshot của đèn pin Maglite có rất nhiều Artifact, beam méo mó, nhiều hình thù kỳ lạ

Spill là vùng sáng mà ánh sáng không bị dội từ chóa ra. Bình thường chóa đèn sẽ hướng chùng sáng song song, chiếu ra xa, nhưng có những tia sáng tán xạ ngẫu nhiên hoặc chiếu thẳng từ bóng đèn về phía trước, nó sẽ tạo nên một vùng gọi là Spill, nó nằm ngoài vùng sáng trung tâm “Hotspot”. Vùng sáng này rất hữu ích khi nó chiếu sáng các đối tượng xung quanh vùng sáng trung tâm. Thường nó có góc mở 90 độ tính từ đầu đèn. Một số đèn pin sử dụng hệ quang học để nâng cao khả năng Throw, và làm cho vùng Spill rất yếu.

Bây giờ ta giải thích về các vùng sáng trong Beamshot của đèn pin.

03 hotspot corona sidespill

Hotspot của đèn pin là vùng sáng nhất trong chùm sáng của đèn. Nó là một phần của chùm sáng do đèn pin phát ra. Nếu bạn chiếu đèn và mặt ai đó, và họ nhìn thẳng vào đèn, họ sẽ thấy toàn bộ diện tích của chóa đèn, nơi mà toàn bộ ánh sáng từ bóng đèn phát ra, đến thẳng mắt họ hoặc phản xạ qua chóa đèn, đến mắt họ. Nếu họ chỉ được chiếu sáng bằng vùng sáng phụ, không phải là hotspot, thì mức sáng họ nhận được phụ thuộc vào họ có gần hotspot hay không.

Xung quanh hotspot là vùng Corona. Nó ít “dữ dội” hơn hotspot, nhưng nó vẫn mãnh liệt hơn vùng sáng ở rìa ngoài. Cầu lưu ý là một số đèn pin không hề có vùng Corona. Những đèn này thường tối ưu cho việc chiếu xa. Nói chung, Hotspot càng mãnh liệt, Corona càng yếu, và ngược lại. Vùng sáng Corona rất có ích cho nhu cầu chiếu sáng thông dụng như: Dùng trong nhà, dã ngoại, tàu biển…

Sidespill hay còn gọi là spill là vùng rất rộng, tròn mờ xung quanh beam. Đây là ánh sáng đi thẳng từ nguồn sáng mà không qua hệ thống quang học gom sáng. Một người được chiếu sáng bởi vùng Spill sẽ nhìn thấy được nguồn phát ra ánh sáng. Spill cho phép người dùng chiếu sáng những vùng nằm ngoài vùng Hotspot và Corona, nó cũng rất hữu dụng.

Đèn pin sử dụng hệ thông TIR (Total Internal Reflection) hoặc thấu kính để gòm sáng thì sẽ có beamshot khác. TIR có hotspot và có thể có Corona, nhưng không có Sidespill. Thấu kính chỉ tạo ra hotspot, nó sáng nhất và chiếu xa nhất. Vì không có vùng Sidespill nên đèn này ít phổ biến.

Lantern hay còn gọi là đèn lồng thì đặc biệt hơn, chúng cho ánh sáng tỏa, hoặc 180 độ hoặc 360 độ, và nó thường có Artifact. Tuy nhiên nó cũng gây khó chịu nếu phải nhìn thẳng vào nó. Thế nên đèn lồng thường kết hợp với tản sáng, giúp cho ánh sáng bớt gay gắt, giảm Artifact, và làm mềm nguồn sáng hơn.

Link gốc tham khảo Tigerhawkt2

PWM là gì? Tại sao nó quan trọng với đèn pin

1

Đối với những người mới tìm hiểu về đèn pin LED, rất nhiều khái niệm mới lạ, trong đó PWM là một khái niệm khá khó hiểu mà ít người để ý. Bài viết lược dịch lại từ diễn đàn CPFs sẽ giải thích  về PWM một cách đơn giản, ít “kỹ thuật” nhất.

PWM là gì

PWM có nghĩa là Pulse Width Modulation, dịch sang tiếng Việt là “phương pháp điều chỉnh điện áp ra tải”.

hình 1

Hình 1 – dòng điệp trực tiếp, liên tục

hình 2

Hình 2 – dòng điện chia thành xung, tổng  công suất chỉ còn 50%

hình 3Hình 3 – tổng công suất chỉ còn 25%

  • Khi dòng điện chạy qua bóng LED, với điện áp là cố định, dòng điện là liên tục, bóng LED sẽ sáng ở mức sáng cao nhất (xem hình 1)
  • Để cho bóng LED sáng ở mức thấp hơn, có hai cách:
    • Một là điều chỉnh dòng điện, cách này tốn kém và phức tạp
    • Hai là điều xung, cách này rẻ hơn, thay vì cho dòng điện chạy liên tục qua bóng LED, ta chia nó thành các xung ngắn, kết quả là lượng ánh sáng do bóng LED phát ra chỉ còn 50% (xem hình 2)
  • Nếu muốn bóng LED phát ra 25% so với mức sáng max, thì xung của dòng điện vào sẽ như biểu đồ hình 3

 

hình 4 tấn số thấp

Hình 4 – Tần số thấp, chất lượng chiếu sáng kém hơn
hình 5 tần số cao

Hình 5 – Tần số cao gấp đôi, chất lượng chiếu sáng tốt hơn

Một cây đèn pin LED đắt tiền, cao cấp, có thể dùng phương pháp điều chỉnh dòng điện để điều chỉnh mức sáng. Tuy nhiên, nếu sử dụng phương pháp PWM để điều chỉnh mức sáng, đèn pin sẽ bị “nháy”. Với đèn rẻ tiền, tần số dưới 24 xung / giây, bạn sẽ cảm giác đèn bị nháy bằng mắt thường.

Hãy xem hình số 4 và số 5, tổng lượng sáng bóng LED phát ra là như nhau. Tuy nhiệt khác biệt ở chỗ, ở hình 4, tần số thấp, còn hình 5, tần số cao.

Hình 4, tần số thấp, chất lượng chiếu sáng kém, còn hình 5, tần số gấp đôi, chất lượng chiếu sáng tốt hơn

Sự khác biệt giữa đèn pin với tần số xung cao và đèn đểu với tần số xung thấp người thường khó mà nhận biết được. Nhưng đây là điểm lưu ý khi bạn chọn mua đèn, nếu muốn đèn xịn, hãy chọn thương hiệu tốt, tránh xa đèn “T6” hay “C5” noname  :).

Phát hiện PWM như thế nào?

Đèn với bộ điều xung kém sẽ gây ảnh hưởng như thế nào? Nếu cái đèn pin kém chất lượng, chiếu sáng lên bàn tay bạn đang vẫy, nó sẽ cho hình ảnh như hình 6 dưới đây.
hình 6 đèn bị strobe

Hình 6 – chụp ảnh bản tay được chiếu sáng bằng đèn pin

Vậy làm sao để phát hiện đèn có xung PWM cao hay thấp?

Đơn giản bật đèn pin lên, vẫy trước máy ảnh, đèn xịn sẽ cho vệt sáng liền mạch, đèn đểu với xung PWM kém hơn sẽ cho vệt sáng đứt quãng. Hãy để đèn ở mức sáng thấp nhất. Tiếp theo xem các ảnh mô tả các bước dưới đây

hình 7 chuẩn bị

Bật đèn và cầm trên tay trước máy ảnh, để mức sáng thấp nhất, vẫy đèn và chụp ảnh lại
hình 8 điều dòng
Nếu đèn LED điều chỉnh bằng dòng điện, vệt sáng sẽ liền mạch (đèn xịn)

hình 9 PWM xấu
Nếu đèn sử dụng PWM, chất lượng thấp, bạn sẽ có bức ảnh đứt nét
hình 10 PWM tốt
Nếu đèn sử dụng PWM, chất lượng cao, bạn sẽ có bức ảnh mịn hơn
hình 11 PWM zoom lên
Nếu zoom vào bức ảnh có PWM chất lương cao, bạn sẽ thấy nó khá mịn.

Vậy ý nghĩa của PWM là gì trong cuộc sống?

Hiện nay nhiều ứng dụng cho đèn LED, ví dụ cho ô tô. Đa phần các hãng đều dùng công nghệ PWM cho những bóng LED trang bị trên xe của mình. Và nếu bóng LED đó là bóng LED sau (đèn phanh) với PWM có tần số thấp, nó sẽ gây hiệu ứng “strobe”, làm mệt mỏi người lái xe phía sau. Với tôi, tôi buộc phải tăng tốc để vượt qua những chiếc ô tô đó. Nói chung, nếu ứng dụng PWM thì tần số cao cho chất lượng chiếu sáng tốt

Tại sao lại dùng PWM?

Vì dùng phương pháp điều chỉnh cường độ dòng điện đắt tiền. Tuy nhiên để có cây đèn pin LED chất lượng cao với giá thành hơp lý, nhà sản xuất cần cân bằng giữa chi phí sản xuất, nghiên cứu phát triển và mục tiêu thị trường chiếc đèn pin ngắm tới, nên họ sử dụng PWM kinh tế hơn.

Chào mừng bạn đến với Blog đèn pin

0

Blog sẽ mang đến những thông tin mới nhất về đèn pin và các sản phẩm liên quan