雨天雾灯照明效果 led灯雨天

1、概要

近年来，由于LED照明产品节能、寿命长等优点，室内照明被白炽灯泡和日光灯广泛取代。在室外，一些高品质的LED路灯完全适合路灯，高显色指数，寿命长等，表现出了特有的优越性，但是LED路灯雨、雪、雾天气的透过性不足，是影响室外应用的主要原因。

2、道路照明贯穿性要求

道路的照明器具主要分为汽车灯、路灯，现在，汽车灯、路灯主要以黄光为主。信号灯作为灯引导道路上的行人行走，起到指示、警告的作用。

2.1灯方向

浓雾（雨、雪）是车辆行驶的一大障碍。车辆遭遇浓雾（雨、雪）时，总是打开前后的雾灯，让一群金灿灿的黄色灯光打开道路，照亮前方的道路，还注明自己的位置，从对面来的车辆行人可以透过浓雾的窗帘，迅速避免，防止撞车事故的发生。汽车的雾灯照亮的光是黄色的光，是科学家精心研究后作出的最好选择。

28岁的绍兴车主陈先生为了让爱车的前灯更加明亮，把远光、近光、雾灯全部换成了6000K的高色温氙灯。“真的很明亮呢”陈先生换成氙气灯后，天气好的时候，光是点上灯就满足地说“晃得眼睛都看不见了”。但是，不久他开车出去玩的时候，突然浓雾袭来。虽然打开了氙气灯，但意外的是“眼前一片空白，什么也看不见”。因为视野不到5米，氙气灯没用，只能靠感觉稍微移动一下。但是几分钟后，突然听到后面的车在鸣喇叭，他停车看了看，“啊，车头离路边的悬崖只有20厘米。”

专家建议：高色温氙灯可降低光线的透光力，雾天请勿随意改变灯。

陈先生回到绍兴后，马上把近光灯和雾灯变成了普通的灯。因为不喜欢花钱，他很忧郁：“佳能的灯那么亮，怎么能在雾天失效呢

对此，绍兴汽车改装专家张师傅说明，如果车主将普通的车灯换成色温过高的氙灯，照明的透过能力就会下降，到了雨雾天，照明几乎不起作用。张师傅氙灯具有高亮度、省电、耐久性高等优点，多受汽车欢迎。最近，他的店里为了改装氙气灯而开车的客人几乎都有。但是，有些车主为了凉快，选择了6000K、800K、12000K的高色温氙灯。这些氙气灯不仅亮度强，而且光中还带有蓝色和紫色等颜色，绚丽看起来像是被夺去了眼睛。但是，这样灯光的透过力就会下降。

2.2道路照明面

以前主要应用低压钠灯和高压钠灯。低压钠灯的工作蒸汽压力不超过几个脉冲。低压钠灯的放电辐射集中在两条589.0纳米和589.6纳米的双D光谱线上，它们非常接近人眼的视觉曲线的最高值（555纳米），低压钠灯发射单色黄光，其发射光谱纯粹、稳定、无杂散光由于该波长光线的雾透过性强，所以低压钠灯也适合于多雾区域的照明。低压钠灯是针对单色性过强、发色性差、放电管过长等缺点开发的高压钠灯，高压钠灯相对于低压钠灯，具有显色指数高、寿命长的特点，同时具有高透过性色温主要在2200-2500K之间。钠灯应用于道路照明的最大优点是雨、雪、雾的贯通能力。

深圳路灯管理处吴春海『LED路灯色温的思考与选择』明确了从属性角度研究色温，即生理性和心理性。色温肯定兼具生理和心理两种属性。例如，光的透雾性影响驾驶员的识别能力和反应速度，属于生理性。同时，通过雾的能力差会让司机感到模糊，精神紧张，属于心理性。他提出的例子：1999年，一个国际品牌在国内普及金卤灯，深圳的很多干线道路，包括深南大街，变成了白光的金卤灯（6000-6500K）。初期效果不错，但好景不长，2000年以后市民投诉达到顶峰，2001、2002年投诉达到顶峰，反映白光阴暗、恶心。之后，深圳的主要街道逐渐回到高压钠灯黄光。

2.3交通信号

黄色的光不仅用于汽车雾灯上，城市道路交叉路口的交通信号灯，到了半夜，行人车辆稀疏，路灯上只有一个黄色的灯发出闪光和断断续续的光，可以在远处发现深夜行驶的车辆司机因此立即降低车速，安全地通过十字路口。

3、国家标准对色温的要求

据相关专家介绍，另一方面由于人体对冷色光源的视觉舒适度较差，不应采用冷色光源。另一方面，色温高的光源变白，驾驶员在视觉上容易感到雾。

『城市道路照明设计标准』CJJ452006）是在2007年实施的，但该标准和以往的标准中对光源的要求主要是钠灯，由于钠灯的色温有限制且在2500K以下，所以在以往的所有标准中色温没有特别说明。

『城市道路照明设计标准』CJJ452015）于2016年6月1日实施？2015版标准对光源选择增加了新规定：增加发光二极管灯（（LED灯），LED色温宽，2300K？因为能从6500K变得更高，CJJ45？2015版的标准要求LED路灯的色温。即，LED路灯的相关色温不应超过5000K，应优先选择中或低色温。

广西壮族自治区住建厅公布了《城市照明与建设管理方案（2015-2016年）》，明确了从色温低到高分为暖色、正白和冷色。根据地域环境和等级不同的道路，必须采用与色温相应的照明器具。例如，在高速公路、干线道路、二次干线道路、山区多雾的地区，必须选择色温低的照明器具。同一批光源的色温一致，不推荐在市政道路上使用冷光源。

4、光的透明度与哪些因素有关

在照明中的光的应用中，透过性不是严格意义上的透射，而是在尘埃粒子的迂回中被观察到。光的波长越长，越难散射（即，波长越大，光衍射能力越强），传输能力最强。但是，实际上由于水雾和灰尘等的影响，红色光线的实际透过能力变弱，红色光的光效果低，不能满足照明的要求。

国际照明委员会CIE1931年定义的对人眼波长的灵敏度曲线是波长555nm的绿色光，即1W的555nm的绿色光，人眼的相对亮度是683流明。由此发现，光能的最大效率是683lm/W。

人眼波长效率表

绿色的光早就被认为是“安全”和“可以通过”的标志光。但是，绿光由于波长小，容易散射，同时是单色光，不适合室外路灯照明。

因此，从波长和对波长敏感的因素来看，黄光最适合户外照明。

5、LED路灯透明性的研究

在现有技术白光LED的光谱中，短波长占大部分，传播到雪、雨滴、雾滴时短波长的光散射，眼前变白，照明效果降低。

当可见光在雾环境中传播时，BobsyAriefKURNIAWAN在不同雾浓度和雾滴大小的条件下测量人眼对亮度的响应LED。他采用红、黄、蓝、绿四种颜色的光和他们两种颜色之间的颜色，组成十二种颜色的光进行实验，得到了红黄光和红、蓝光穿过雾时的亮度最高。同时，在浓雾中蓝色光的可见性最差。在下雨和下雪的环境下，很多研究都集中在黄光和白光的选择上。一般认为黄光比白光好。因为同样的亮度黄光引起的眩晕没有白光那么严重。这个常识性的认识通过JohnD.Bulough’s的研究得到了确认。他得出结论：在相同的光强度下，黄光比白光受到逆散射的影响较小，因此眩晕较小。

不同色温LED的光谱图

（1）6000K色温的LED光谱图

该图是产品色温带6000K左右的光谱图，光谱能量最多的是460nm左右的蓝色频带，并且多为550-580nm的绿色和黄色频带的能量。

（2）3000K色温的LED光谱

接着，在3000K色温的LED产品的光谱组成中，570nm～630nm段的光谱能量最多，蓝色段的能量几乎消失。但是，由于大量存在红光，所以整体效率很低。也就是说，色温3000K的路灯光效率低，代替钠灯时的节电比较低。

6、实现LED路灯的低色温度、高光效果的方法

LED在业界，基本上色温越高，光效果越高。色温越低，光效果越低。因此，当前LED路灯基本上是模块化的，主要构成为LED模块、LED驱动电源、灯壳，主要依赖于LED路灯的低色温度、高光效率LED模块。荧光体主要影响色温，LED芯片、荧光体和二次配光透镜主要影响光效应。

实现低色温的方法是在封装时调整LED红粉、绿粉和黄粉的比例以封装不同的色温led灯珠。

实现高光效果的主要方法：一是采用高光效果的LED芯片。第二，使用高转换效率的LED磷光体。第三个是采用比光率高LED的二次配光透镜。第四，选择高导热铝基板。

通过以上的方法，能够实现LED路灯的“低色温、高光效果”，在业界内的实用化中，LED路灯的色温逐年下降，LED路灯的照明整体效果逐年增加。

图1:2016年前LED路灯实用化的色温变化

图2:2016年前LED路灯的实用化照明整体效果变化

7、结论

如上所述，道路照明的功能需求之一是提高雨雪天气的透过能力，加强行车、行人的诱导性，提高雨雪天气行驶安全。LED路灯作为下一代照明产品，除了节能、寿命长、发色性好等优点之外，从技术观点来看，能够完全实现低色温，色温能够控制高压钠灯和白炽灯泡之间的色温LED越来越突出产品在户外照明方面的优越性。