LED lichtkleur, CRI en experimenten

De experimenten op deze pagina dienen er vooral toe om te kijken wat de beste lichtkleur voor LEDs is in fietskoplampen. Maar andere experimenten komen ook aan bod, zoals tests in de mist om te kijken hoe ver een koplamp van je ogen verwijderd moet zijn zodat je geen last van strooilicht hebt.

Inhoud


1 LED lichtkleur vergelijking: Neutraal wit vs. koel wit in de tuin

De kleur van de LEDs die normaliter voor fietslampen wordt gebruikt is koel-wit omdat de makers van de LEDs hiermee de meeste lichtopbrengst krijgen. Dit is dus een 'meer is beter' keuze, maar zo simpel liggen de zaken niet. Neutraal- en warm-wit geven een betere kleurweergave voor de kleuren die je aan de rand van de (geplaveide/asfalt) weg ziet, en voor MTB gebruikt betekent dat vanzelfsprekend een betere kleurweergave op het gehele pad.

Hie is een plaatje van wat groen in de tuin:
colour, daytime

Dit is in ongeveer dezelfde positie, maar 's nachts, verlicht met een zaklamp met koel-witte LED (F23, Cree XP-E, LED kleur WC):
colour, at night, illuminated by a cool white LED light

Weer dezelfde positie, weer 's nachts, nu verlicht met een zaklamp met neutraal-witte LED (Liteflux LF2XT, Cree XP-E, LED kleur 4C):
colour, at night, illuminated by a neutral white LED light

Vielen de (licht-) paarse bloemen op in het eerste plaatje? En in het laatste plaatje? Enkele weken voordat ik deze foto's maakte, waren deze bloempjes meer blauw dan paars zoals ze nu zijn, en toen sprongen de bloemen eruit toen ik de zaklamp met koel-witte LED gebruikte. Overdag waren ze onopvallend. Dat laat zien dat blauw meer benadrukt wordt dan andere kleuren wat een beeld geeft dat heel anders is dan wat je in daglicht ervaart. Dit is vooral zo opvallend omdat blauw niet zo veel voorkomt in de natuur! Bij bekijken van de bovenstaande plaatjes, springen de bloemen er niet zo uit als ze eerst deden (waar ik helaas geen plaatjes van heb gemaakt), maar ze zien er wel meer blauwig uit en ze vallen wel iets meer op. Verder kun je zien dat het plaatje met de koel-witte LED er nogal flets uitziet; Alle variaties van groenige kleuren er ongeveer hetzelfde uitzien en het hele beeld ziet er daardoor uit als zijnde plat, zonder diepte. Bekijk nu het plaatje met de neutraal-witte LED. Nu zie je dat alle groenige kleuren echt anders zijn met allerlei delen ervan in geel/bruin die je nauwelijks ziet in koel-wit licht. Voor MTB gebruik in het bijzonder is neutraal-wit licht veel beter dan koel-wit licht. Maar voor gebruik op de weg is dit ook wel aan de orde, waar neutraal-wit een beter kleurweergave geeft van alle kleuren die je tegenkomt in het gras aan kant van de weg, bomen, etc.

Een laatste voorbeeld van dezelfde kleine bloempjes in de tuin (maar in een ander deel van de tuin), 2 weken later. Ze zijn nu licht violet van kleur en met een koel-witte zaklamp, zien ze er bijna uit alsof ze licht blauw/cyaan zijn. Met de neutraal-witte zaklamp zie je de echte kleur...
colour, at night, illuminated by a cool white LED lightcolour, at night, illuminated by a neutral white LED light


2 LED lichtkleur vergelijking op allerlei wegen: Neutraal-, koel- en warm witte LEDs

Na het verschil gezien te hebben tussen neutraal en koel wit in mijn tuin, begon ik meer te experimenteren om te zien wat het veranderen van de kleur van (het licht van) de LED een fietslamp geeft, door enkele zaklampen als fietslampen te gebruiken en andere experimenten met die zaklantaarns te doen.

ANSI witte kleuren grafiek (voor Cree LEDs, aangezien dat de LEDs zijn waarmee ik test):
ANSI-white colour graph
Hier de zaklantaarns waarmee ik geexperimenteerd heb, van links naar rechts:

2.1 Lichtkleur-vergelijking op droog asfalt met zaklantaarns

Algemene indruk: Neutraal wit is waarschijnlijk het best aangezien het een kleur is die minder irritant is voor tegemoetkomend verkeer, je ziet meer diepte in wat je aan de kant van de weg ziet (niet alle kleuren groen worden 1 zee van groen, iets wat geel/bruin is is zichtbaar i.p.v. bijna onzichtbaar zoals bij koel wit). Voor de wegen zelf maakt de kleur niet zo veel uit, hoewel warm wit veel betere resultaten geeft onder sommige omstandigheden (bij sommige typen wegen), afhankelijk van kleur/samenstelling van het wegoppervlak.

2.2 Lichtkleur-vergelijking op nat asfalt met zaklantaarns

Een eerste korte test gaf geen uitsluitsel hoewel ik wel dacht dat hoe warmer het licht hoe beter (en minder irritant voor tegemoetkomend verkeer) het is onder alle omstandigheden (dit geldt alleen voor de asphalt weg zelf, niet voor groen ernaast, zoals te zien is in de beschrijvingen en plaatjes van mijn andere experimenten).

Nog een test deed ik op nat asfalt, met stukken waar een dun laagje water op de weg lag, en wel op de volgende oppervlakken: ruw asfalt, nieuw donker en glad asfalt, en roodachtig asfalt dat vaak gebruikt wordt voor fietspaden. Van alle zaklampen geef ik de voorkeur aan de kleur van de Liteflux (4C). Dat geeft betere indruk van de kleuren op de weg dan de XP-G 5B1, en veel beter dan de koel witte WC. Warm wit is misschien nog iets beter maar niet genoeg om het grote vrlies in efficienctie te compenseren. Dus in natte omstandigheden lijkt me 4C een uitstekende keuze. Plaatjes zal ik later nog maken.

De volgende plaatjes zijn een stuk later gemaakt, op 28 oktober 2010, dezelfde dag dat ik plaatjes van de lichtbundel van de Frankenlamp met XP-G modificatie maakte, oftewel op een natte weg 2, met de volgende zaklampen:
(1) XP-E WC koel wit, (3) XP-G R4 5B1 neutraal wit, (4) XP-G Q4 8B1 warm wit:
Natte weg 2: XP-E WC Natte weg 2: XP-G 5B1 Natte weg 2: XP-G 8B1
(14 M pixel plaatjes)
Merk op dat deze plaatjes niet het doel van de fotosessie waren, ik wil daarom nog een systematische gemaakte reeks plaatjes van allerlei wegoppervlakken maken.

2.3 LED lichtkleur tests op nat asfalt op een fiets: Neutraal wit (XP-G R4 5B1 in gemodificeerde Lumotec oftewel de Frankenlamp) vs. koel wit (Edelux)

Gebruikte lampen: 1. Frankenlamp, LED XP-G R4, kleur 5B1 (neutraal wit), 2. Edelux, koel wit, ietwat groenig licht.

2.3.1 Nachtelijke rit na veel regen (2010-9-15)

Dit was ca. 1 uur nadat het stopte met regenen, sommige delen van de weg waren op allerei plekken al aan het opdrogen vanwege de sterke wind.

Al met al werd na vele testen het verschil zeer duidelijk: Neutraal wit is veel beter.

2.3.2 Nachtelijke rit tijdens regen (rond middernacht 2010-9-15 - 2010-9-16)

Geheel natte weg, fietsend in de regen, veel plassen met water: De superioriteit van neutraal wit t.o.v. koel wit die ik de vorige nacht had ervaren werd bevestigd onder deze omstandigheden op allerlei wegoppervlakken waarmee ik testte (allerlei typen/kleuren asfalt)...

2.3.3 Plaatjes van lichtbundels 2010-10-28

Deze zijn gemaakt op een natte weg 2 (Zie deze pagina over camera instellingen, lamp richten/hoogte, en wegen). Ik hield me niet zo aan de standaard instellingen op plaatjes van lichtbundels te maken, i.h.b. niet de camera 40cm achter de lamp te plaatsen maar iets verder, en de camera is gericht op een punt ca. 20m verder op de weg. Het ging me er niet om perfecte plaatjes van de lichtbundel te maken omdat de weg toch nat was...

In het eerste plaatje kun je nog net het markeerpunt link uitmaken op 25 m. Het bereik van de lichtbundel in het midden van de weg is ook ca. 25 m (misschien iets meer als ik hoger richt). Het is natuurlijk niet zo goed als een Edelux maar goed bruikbaar en veel beter dan de oorspronkelijke lichtbundel die je krijgt met een halogeenlampje.

Plaatjes van lichtbundels op weg 2, nat: Camera hoogte: ca. 1,80 m, camera mikpunt: op de weg ca. 20m van de lamp, positie: ? m achter de lamp.
Frankenlamp:
0.75m

(origineel 14 Mpixel)

Ik besloot wat te vergelijken aan de kant van de weg met de Edelux om te zien hoe goed koel wit en neutraal wit de berm laten zien (het 2e plaatje met de Edelux is wat oververlicht omdat ik de Edelux wat te laag richtte):

Plaatjes van lichtbundels op weg 2, nat: Camera hoogte: ca. 1,80 m, camera mikpunt: ?, positie: ? m achter de lamp.
Frankenlamp:

(origineel 14 Mpixel)
Edelux:

(origineel 14 Mpixel)
Plaatjes van lichtbundels op weg 2, nat: Camera hoogte: ca. 1,80 m, camera mikpunt: ?, positie: ? m achter de lamp.
Frankenlamp:

(origineel 14 Mpixel)
Edelux:

(origineel 14 Mpixel)

Bovenstaande plaatjes zijn niet optimaal aangezien je dezelfde lichtbundel zou willen hebben dmet verschillende kleuren licht van de LEDs maar samen mer de andre plaatjes van LED lcihtkleuren en wat je ermee ziet zoals ik maakte met zaklantaarns, moet dit een goede indruk geven in hoe neutraal en koel witte lichtbundels de weg en wat ernaast ligt laten zien.


3 XM-L LED lichtkleur vergelijking en plaatjes van lichtbundels met allerlei lenzen

LEDs waarmee ik test:

Lenzen:

3.1 Plaatjes van testopstelling

LiPo accu, h6flex, en XM-L LEDs:

3.2 Lichtkleur: Muurplaatjes

Geen lenzen, alleen de LEDs. Camera: witbalans = 4600K.
Lichtbronnen: LF2XT (zaklamp), 1A, 1D, 2T, E5, E7, easywhite E7, E8:

3.3 Lichtkleur: Plaatjes in de tuin met groen/bloemen en op een pad met bladeren met alle LED kleuren

Geen lenzen, alleen de LEDs. Camera: witbalans = 4600K.
Lichtbronnen: LF2XT (zaklamp), 1A, 1D, 2T, E5, E7, easywhite E7, E8:

Pad, let op de bladeren en de bruine kleuren, vooral het verschil tussen de tegels en de bladeren.
Lichtbronnen: LF2XT (zaklamp), 1A, 1D, 2T, E5, E7, easywhite E7, E8:

3.4 Lenzen + lichtkleur: Plaatjes van lichtbundels van lenzen met allerlei LED lichtkleuren op een weg

Plaatjes komen binnenkort. Camera: witbalans = 4600K.


4 Lichtkleur vergelijking in de mist met zaklantaarns

De eerste test deed ik toen ik mijn nieuwe camera (op dat moment was dat de ST70) niet bij me had en misschien doe ik de test opnieuw met plaatjes als er weer dichte mist is. De 2e test gaf voldoende informatie om de resultaten te bevestigen en als je de plaatjes goed bestudeert zullen de resultaten van de 1e test in dichte mist niet verwonderlijk zijn...

4.1 Lichtkleur vergelijking in dichte mist met zaklantaarns (2010-9-21, nacht/zeer vroeg in de ochtend)

Warm wit is superieur, en koel wit is zeer slecht onder deze omstandigheden. Warm wit laat voorwerpen op of naast de weg goed zien, op behoorlijke afstand. Koel wit gaf een wazig beeld, omdat het gereflecteerde licht vergelijkbaar ik kleur is aan de mist zelf (die je ook 's nachts kunt zien door omgevingslight) wat betekent dat het nog mistiger lijkt dan het is, en nog meer contrast ging verloren dan je met koel wit al verliest onder gewone omstandigheden (dus het is moeilijk voorwerpen in allerlei kleuren van elkaar of van de mist te onderscheiden).

4.2 Lichtkleur vergelijking in minder dichte mist met zaklantaarns (2010-11-1, 's nachts)

De volgende plaatjes zijn veel later gemaakt, op 1 november 2010, in minder dichte mist dan op 21 sept., op weg 1, met zaklantaarns met de volgende LEDs:
(1) XP-E WC koel wit, (2) XP-E Q4 4C neutraal wit, (3) XP-G R4 5B1 neutraal wit (met brede lichtbundel), (4) XP-G Q4 8B1 warm wit:

1e stel foto's: zaklantaarns onder de camera, dicht bij de lens:
Mist op weg 2: XP-E WC Mist op weg 2: XP-E 4C Mist op weg 2: XP-G 5B1 Mist op weg 2: XP-G 8B1
(14 M pixel images)

2e stel foto's: bijna dezelfde positie, maar de zaklantaarns zo dicht mogelijk bij de lens van de camera, onder de camera:
Mist op weg 2: XP-E WC Mist op weg 2: XP-E 4C Mist op weg 2: XP-G 5B1 Mist op weg 2: XP-G 8B1

3e stel foto's: zaklantaarns op armlengts van de camera (ca. 60 cm):
Mist op weg 2: XP-E WC Mist op weg 2: XP-E 4C Mist op weg 2: XP-G 5B1 Mist op weg 2: XP-G 8B1

De effecten zijn niet zo dramatisch als in heel dichte mist, maar uit deze plaatjes is veel uit af te leiden:

Op 17 nov. 2010 experimenteerde ik met de afstand van de (zak)lamp tot mijn ogen/de camera en voor een zaklamp met een brede lichtbundel geldt: Bij ca. 35 cm afstand was er geen mistig zicht ('muur van licht') meer. Heb plaatjes gemaakt met de zaklampen enkele cm, 10cm, 20 cm en 30cm van de lens van de camera, maar die vielen wat wazig uit dus ik wil er nieuwe van maken. Op een vorige rit tijdens mist met de Philips SLD (dynamo) hield ik mijn hoofd behoorlijk laag, dichtbij de lamp, zo dicht als ik durfde tijdens het rijden (ca. 45 cm afstand van de lamp tot mijn ogen), en er was geen een 'muur van licht' fenomeen.

(plaatjes voeg ik nog toe op latere datum wanneer het weer mistig is. De plaatjes die ik op 17 nov. maakte waren niet goed genoeg omdat ik geen statief bij me had)

Ik wil ook nog de afstand-test met een sterkere zaklamp of fietslamp doe in de toekomst om te zien of dat iets verandert aan de benodigde minimale afstand van de lamp tot de ogen zodat je geen hinder ondervindt van de lichtbundel van de lamp die terugreflecteert in je ogen. Toevoeging: Dit heb ik gedaan met een Lupine Betty in de mist. Het resultaat is dat zelfs met een veel sterkere lamp (1850 lumen) op 60cm afstand er geen 'muur van licht' fenomeen optreedt, en op 30cm was het nog acceptabel. Dit laat zien dat de eerdere resultaten met een veel minder sterke lamp ook hier gelden. Dus als je een lamp ca. 60cm van je ogen vandaan houdt, zul je geen 'muur van licht' ervaren.

De volgende plaatjes zijn gemaakt op weg 1, de effecten van de mist waren niet zo duidelijk tenzij ik verder richtte dus besloot ik plaatjes te maken om te laten zien hoe de kant van de weg eruit ziet bij deze LED lichtkleuren:
Mist op weg 1: XP-E WC Mist op weg 1: XP-E 4C Mist op weg 1: XP-G 5B1 Mist op weg 1: XP-G 8B1
(14 M pixel plaatjes)


5 Colour rendition index (CRI)

Na een email over dit onderwerp schreef ik op wat ik hierover denk. Ik had er al over nagedacht maar schreef het pas op in reactie op die email. Na een beetje bewerken heb ik het hier geplaatst:

CRI = colour rendition index, wat je zegt hoe nauwkeurig (met een gegeven methode van optellen van afwijkingen) het licht overeenkomt met dat van straling van een zwart lichaam bij gegeven temperatuur, waarbij 100 = perfect, i.e. distributie van licht is gelijk aan dat van een zwart lichaam die warmte/licht uitstraalt. De CRI is, of beter gezegd, kan belangrijk zijn voor nauwkeurige kleurweergave, maar:

  1. Ik beperk met tot LED lampen aangezien anderen niet genoeg licht geven bij een gegeven vermogen (gloeilampen zoals halogeen lampen), of geven afschuwelijk licht (HID/Xenon).
  2. Die 2 hierboven genoemd zijn ook te fragiel (korte levensduur, een HID lamp gaat een beperkt aantal aan/uit cycli mee).
  3. CRI is vergelijkbaar voor de meeste LED typen, ca. 75-80. Er zijn wat LEDs met hogere CRI waarden, maaar geen van de grote fabrikanten lijkt zich hier op te richten, 'veel licht' is het belangrijkste :)
  4. 'CRI' zegt alleen hoe nauwkeurig de lichtverdeling van een lichtbron die van de straling van een zwart lichaam van de gegeven temperatuur benadert (met een vaste manier om de afwijkingen van de straling van dat zwarte lichaam bij iedere golflengte op te tellen/te middelen) en niet hoe veel de kleuren van die lichtbron afwijken van daglicht (wat ongeveer overeenkomt met de straling van een zwart lichaam met een temperatuur van 6500K, afhankelijk van de preciese omstandigheden)... Gloeilampen komen natuurlijk zeer dicht bij de straling van een zwart lichaam omdat het licht komt van heet metaal dat licht uitstraalt. Maar gloeilampen gloeien bij een veel lagere temperatuur dan het equivalent van de zon en daarom lijkt hun licht gelig. Ze hebben wel een continu spectrum van licht en daarom heb je bij gloeilampen niet het effect van koel witte LEDs die alle groenige kleuren als 1 bijna dezelfde kleur laten zien. Dus kleurweergave is slecht vergeleken met daglicht, maar je kunt heel goed de kleurverschillen zien (i.t.t. koel witte LEDs) en dat is de reden dat sommigen nog steeds halogeen lampen gebruiken voor MTB ritten in het donker.
  5. LEDs hebben een grote piek bij de korte golflengten (richting blauw), dan wordt het veel minder en stijgt dan langzaam richting rood. Zie dit plaatje van de XM-L LEDs wat de verschillen laat zien, dus meer nadruk op grotere golflengten in neutraal en warm wit:

Bedenk nu wat het bovenstaande tot gevolg heeft: Als je een LED met 6500K gebruikt (6500K = daglicht op een bewolkte dag, wat alle kleuren zou moeten laten zien als je ze gewend bent, dat is dat dat blauwige licht zoals in Xenon (HID) lampen en dit zijn koel witte LEDs. Deze geven vooral de kleuren die je naast de weg ziet niet goed weer! En ze werken niet goed vanwege de lage CRI waarde, er is te veel licht in een peik in het gebied met lage golflengten, blauw dus.

Om dit tegen te gaan moet je de kleur temperatuur verlagen (neutraal witte LEDs, ca. 4500 K) om goede (of in ieder geval betere) weergave van kleuren te krijgen, en wel van die kleuren die je normaliter tegenkomt (groen, geel, bruin, grijs van de weg, etc.).

Ik denk dat het beschouwen van CRI op dit moment niet erg nuttig is. Op het moment dat LEDs zoveel vermogen produceren dat fabrikanten hier meer aandacht aan gaan besteden kan het nuttig worden. Maar misschien doet het er dan ook niet toe, want je hebt geen hoge CRI waarde nodig indien de LED de juiste kleuren weergeeft voor de soorten voorwerpen/omgeving die je normaliter op/naast de weg ziet. Dus indien de groene/bruine/gele kleuren redelijk nauwkeurig als in daglicht worden weergegeven, dan heb je in feite wat je moet hebben. En dat was precies wat ik wilde laten zien op deze pagina met experimenten met LEDs.

Dus tenzij een LED een heel lage CRI waarde heeft, blijf ik bij mijn advies dat een neutraal witte LED de beste keus is (bijna onafhankelijk van CRI) om de weg/het pad zodanig te verlichten dat de kleuren die je ziet meer lijken op hoe ze er in daglicht uitzien, en om meer onderscheid te geven tussen de verschillende tinten groen, en bruin, die allemaal in een zee van een enkele kleur groen verdwijnen bij het gebruik van een koel witte LED.


6 Mist: Lichtbundel met afkapping vs. ronde symmetrische lichtbundel

Ik heb wel eens gelezen dat een asymmetrische niet-verblindende lichtbundel (net zoals auto's en StVZO goedgekeurde fietslampen hebben) beter zou zijn tijdens mist, omdat symmetrische lampen een muur van licht (veroorzaakt door verstrooiing van licht door de mist) geven wat er voor zorgt dat je de weg niet goed ziet. Ik heb dit in de herfst van 2009 tijdens behoorlijk dichte mist 's nachts getest, door een Edelux koplamp tijdens het rijden meermaals omhoog en omlaag te bewegen om te kijken hoeveel verschil dat maakt. Bij een omhoog gerichte bundel ging een zeer groot deel van het licht omhoog en niet naar de weg. Het resultaat was duidelijk: Er was bijna geen verschil in hoe goed ik de weg kon zien (het licht van de bundel die omhoog gericht was verstrooide in de mist zodanig dat een groot deel op de weg kwam en al met al was het verschil tussen de verschillende standen in hoe goed je de weg kon zien, minimaal). Verder werd ik niet verblind door een muur van licht. Een enkele 200 lumen koplamp is overduidelijk niet genoeg om dit "muur van licht" fenomeen te veroorzaken.

Toevoeging 2010-2-6: Alweer tijdens dichte mist 's avonds, heb ik getest met een zaklamp die evenveel licht geeft als de Edelux (allebei hebben een Cree Q5 LED) maar die natuurlijk een symmetrische (ronde) lichtbundel heeft. Toen zag ik wat je een "muur van licht" kan noemen. Het was niet echt een muur van licht, maar een hoop licht dat na verstrooiing door de mist terugkomt in je ogen, en wel van het deel van de lichtbundel net nadat het de lamp verlaat (dit geeft hetzelfde probleem als wanneer een auto je tegemoetkomt: Je ziet niet veel behalve het licht van de koplampen van de auto (omdat je ogen zich aanpassen aan de hoeveelheid licht). Daarna heb ik het licht omhoog en omlaag gedraaid (de lamp zelf bleef op dezelfde hoogte). Toen de bundel dichtbij op de grond gericht was, was dit probleem minder, zoals te verwachten was, omdat de weg nu veel meer licht terug reflecteerde. Dus hoewel mijn ogen zich hadden aangepast aan de hoeveelheid licht die alleen in de mist geflecteerd was (witte waas effect), kon ik de weg goed zien. De weg was natuurlijk wel slechts verlicht tot op korte afstand...

De volgende test was met de zaklamp op lagere hoogte. In het begin had ik de lamp op borsthoogte, en de lamp lager houden ter hoogte van het stuur gaf direct verbetering. Er was geen grote hoeveelheid door de miste verstrooid licht, mijn ogen pasten zich dus niet aan aan verstrooid licht, en ik hoefde het licht niet dichterbij op de weg te richten om die beter te kunnen zien. Nog lager houden van de zaklamp tot op vorkkroon hoogte (waar mijn Edelux ook is gemonteerd), was nog wat beter en er was geen invloed van door de mist verstrooid licht op de zichtbaarheid van de weg. Dit bevestigde de resultaten van mijn eerdere test met de Edelux: Het doet er niet toe wat voor vorm de lichtbundel heeft, het fenomeen 'muur van licht' is bijna uitsluitend gerelateerd aan hoe ver de lamp van je ogen verwijderd is (ten minste voor een 200 lumen koplamp). Dit betekent dat de beste montage-positie van een koplamp, in geval van mist, zo ver als mogelijk van je af is (dus zo laag en ver naar voren als mogelijk).

In deel 4.2 heb ik nog meer ervaringen beschreven die dit alles bevestigen.

De tests eind 2010 met de Lupine Betty 2011 in de mist maakten duidelijk dat het vermogen van de lamp eigenlijk niet uitmaakt voor het fenomeen 'muur van licht', de afstand van je ogen tot een redelijk felle lichtbron is verreweg het belangrijkste.


7 Mistlampen voor fietsen?

Het was weer mistig in de nacht van 17 nov. 2010 en ik was vroeg wakker, dus deed ik wat tests met mistlampen: 2 zaklantaarns aan de voorvork vastgemaakt dichtbij de as van het voorwiel.

Resultaat: Voegt niets toe aan de Philips SLD. De bredere lichtbundel van de zaklantaarn rechts was waardeloos. De lichtkleur (de rechter zaklantaarn was neutraal wit, de linker warm wit) hielp ook niet. De geconcentreerde lichtbundel van fietslampen met afkapping zijn heel goed om er ver mee te zien, beter dan met standaard rotatie-symmetrische lichtbundel, ook tijdens mist, en een symmetrische lichtbundel op lage hoogte gebruiken als mistlamp helpt helemaal niet.

Misschien zou een asymmetrische lichtbundel helpen en ik wil hetzelfde nog eens proberen met een Edelux of Philips SLD laag gemonteerd, bij de as van het voorwiel.


8 De Frankenlamp: Experimenten met een halogeen fietskoplamp gemodificeerd met een neutraal witte LED

Ik heb een Lumotec oval senso plus gemodificeerd met een LED. Oorspronkelijk heeft deze een halogeenlampje waar je nauwelijks wat mee kan zien. Ik zette er een gelijkrichter, afvlakcondenstator van 4700µF, en Cree XP-E R2 koel witte LED in. Een deel hiervan hing er meer buiten tijdens de experimenten, vandaar dat het de Frankenlamp is :)

Experiment 1: Ik gebruikte een standaard bruggelijkrichter , geen Schottky dioden (die een lagere spanningsval hebben, maar waarschijnlijk niet erg zinvol bij gebruik van maar 1 LED), omdat ik wilde testen of en hoe goed de modificatie met LED werkt. In het begin gebruikte ik geen afvlakcondensator wat erg flikkerend licht gaf bij lage snelheid. Ook werkte het standlicht van de Lumotec in dat geval om de een of andere reden niet. Ik was niet tevreden met het resultaat, het licht was niet genoeg gericht en ik had geen goede verlichting van de weg. Nog iets dat interessant is is dat de trillingen in de fiets door de naafdynamo iets eerder beginnen (bij ca. 17 km/h) en ik kon ze beter voelen, dan wanneer ik een afvlakcondensator gebruikte. Dit betekent dat de electronica in een LED de trillingen op een fiets kan beinvloeden. Deze invloed van de electronica op de trillingen is waarschijnlijk de reden dat ik niet meer trillingen kreeg met de Ktronik triple-XP-G op de naafdynamo, dan met de Edelux. In het bijzonder zou het me niet verbazen als de resonantie condensatoren (waarmee je kiest welke kromme stroom-vs.-snelheid je krijgt van de naafdynamo), een invloed hebben op de trillingen...

Experiment 2: Ik experimenteerde toen met de LED aan een spanningsbron en mavouvreerde de LED zo dat hij dicht bij het focu point van de reflector zat, en richtte hem zo dat het meeste licht naar beneden ging. Projectie op de muur liet strooilicht en een kleine lichtvlek zien, wat de hoofdlichtbundel op de weg is.

Na een afvlakcondensator te hebben gebruikt (1000 µF), maakte ik weer een testrit en het resultaat was veel beter. Het geflikker is iets sterker dan wat je met fabrieks LED lampen krijgt op een naafdynamo, dus niet zo slecht maar het kan beter, er is behoorlijk wat licht waar ik het wil hebben (op de weg i.p.v. in alle richtingen verstrooid) en het standlicht doet het nu...

In het eerste plaatje zie je een stukje van de aluminium plaat uitsteken, waarop ik de LED lijmde (de plaat is gebogen in een U-vorm, en één kant ervan komt in de reflector.

Het resultaat is redelijk: Ik krijg een hoop meer licht op de weg dan met de originele halogeen lamp, en ik krijg meer licht bij lagere snelheid, maar er is nog steeds te veel strooilicht omhoog waardoor bv. bomen waar ik langsrijd duidelijk verlicht worden... Ik zal dit nog proberen te verbeteren door de LED omgekeerd te monteren of de hoek wat groter te maken waarop hij nu in de reflector zit.

Experiment 3: In plaats van een aluminium plaat gebruikte ik dun auliminium zoals gebruikt in de verpakking van sommige gebakken producten in de supermarkt. Dit geeft genoeg koeling en is eenvoudig te vervormen om zo de LED te positioneren waar en in welke hoek ik wil. Omgekeerd monteren van de LED (dus licht van de LED gaat niet direkt door de lens) werkt niet goed, ik kan het licht niet goed genoeg bundelen.

Experiment 4: Kleine veranderingen aan de positie van de LED vergelijkbaar met experiment 2, maar dan aangepast zodat de lamp een zo geconcentreerd mogelijke lichtvlek op de muur geeft, dit stelde ik in met de LED aangesloten op een netvoeding. Dit gaf me een zeer goede lichtbundel ongeveer even breed als de Edelux, iets minder fel en niet zo veel bereik. Er ging te veel strooilicht de lucht in en ik betwijfel dan ook of de lamp in deze toestand StVZO goedgekeurd zou kunnen worden met dit patroon van licht, maar het is maar een experiment. Ik wilde nog wat tests doen om te zien hoezeer tegemoetkomend verkeer gehinderd werd maar daar ben ik niet aan toegekomen.

Experiment 5: Zelfde systeem met het dunne stukje alumunium maar nu met een XP-G R4 5B1 (neutraal wit). Het was een gepriegel, ik kon het licht niet zo goed gebundeld krijgen als met de XP-E R2 koel witte LED (inderdaad, ik heb het probleem ervaren waar de ontwikkelaars van lenzen en reflectoren mee worstelen bij de XP-G! (vanwege het grote lichtstralende oppervlak)) maar het geeft een behoorlijke lichtbundel die, als ik de Edelux niet had, me best zou bevallen. De Edelux is feller en heeft een betere lichtbundel maar ik heb hiermee wel een veel aangenamere neutraal witte verlichting van de weg en ernaast, en meer licht dichtbij de fiets. Wat mij betreft is het experiment geslaagd, ook omdat ik de LED nu omlaag richtte i.p.v. omhoog waar ik ook een hotspot op de muur kon maken (hotspot op de muur = liuchtbundel op de weg) maar al het strooilicht gaat nu naar beneden. Dit geeft ook de goede dichtbij-verlichting van de weg. Ik zeg het nogmaals: Neutraal wit i.p.v. koel wit bevalt prima!

Na deze modificaties deed ik wat tests op natte wegen met deze lamp wat de resultaten van de tests met LED lichtkleu met zaklampen bevestigde. Zie eerder op deze pagina. Overigens leek het koelen van de LED geen probleem te zijn, hoewel die slechts op een klein stukje aluminium was gemonteerd... Misschien kwam dat omdat de lamp deels open was waardoor er genoeg koele lucht langs het aluminium stroomde.

Voor e-post ga naar de email pagina