Цифра 18° – не маркетингова вигадка. Вона випливає з стандартів безпеки (Європа ECE, США SAE) і біології. Поле зору водія в темний час добу обмежене. Ближнє світло має освітлювати достатню область перед автомобілем для безпечної реакції на перешкоди, але не сліпити зустрічних. 18 градусів по горизонталі – це оптимальний баланс між шириною (освітлення поворотів, пішохідних зон) і відстанню.
Проблема класичних рефлекторних фар або простих сферичних лінз у тому, що вони формують промінь з високою піковою яскравістю в центрі та різким спаданням на краях. Ви отримуєте «тунельний ефект». Асферична лінза в сучасному Bi-LED модулі розподіляє світло рівномірніше по всій ширині цього сектора.
Сферична лінза має постійний радіус кривизни. Її поверхня – це частина сфери. Вона добре фокусує, але створює оптичні аберації (спотворення) по краях зображення та не дозволяє точно контролювати форму променя.
У Bi-LED модулі асферична лінза працює в парі з екраном (шаттером). Світло від двох (або більше) потужних LED чипів потрапляє на екран, який «обрізає» верхню частину пучка, формуючи ту саму горизонтальну межу. Потім це світло проходить через асферичну лінзу, яка не просто фокусує його, а «розтягує» по горизонталі, заповнюючи заданий кут 18° рівномірним потоком.
| Параметр | Сферична лінза | Асферична лінза (в Bi-LED) |
|---|---|---|
| Форма променя ближнього світла | Кругла або овальна пляма з яскравим центром | Широка, рівномірна «пелена» з чітким краєм |
| Розподіл освітленості (люкс) | Різкий пік (до 100+ лк) в центрі, падіння до 10-15 лк на краях | Плавний розподіл (40-60 лк) по всій ширині |
| Контроль аберацій | Високий рівень спотворень по краях | Мінімальні спотворення, чіткість по всьому полю |
| Вартість виробництва | Низька (просте шліфування/лиття) | Висока (прецизійне проектування, точне лиття з полікарбонату) |
Bi-LED – це не просто два чипи. Це інтегрована система. Зазвичай модуль містить два потужних світлодіоди, розташованих поруч, але не симетрично. Один може бути зміщений або навіть трохи повернутий. Перед ними – спільний рухомий екран. Ось як це працює:
Тобто, асферичність лінзи дозволяє їй по-різному поводитися зі світлом залежно від того, з якої точки (чи після якої перешкоди) воно приходить. Це можливо лише завдяки складному комп'ютерному моделюванню та прецизійному виготовленню.
Гостра, як лінія під лінійкою, межа між світлом і тінню – не випадковість. Це вимога безпеки. Якщо межа розмита, водії зустрічного транспорту будуть відчувати дискомфорт навіть при правильно відрегульованих фарах. Асферична лінза разом з ідеально виготовленим металізованим краєм екрана дає цю різкість.
Тоноване скло – це додаткова плоскопаралельна пластина. Вона не змінює кут променя кардинально, але може викликати мікро-зміщення або легке розмиття межі через заломлення. Коли ви маєте справу з асферичною лінзою, яка розрахована на ідеальний вихід через прозоре скло, цей ефект потрібно враховувати.
На практиці це означає, що фінальне регулювання фар з Bi-LED лінзами та тонуванням обов'язково потрібно проводити на оптичному стенді. Іноді доводиться трохи «підіграти» кутом установки самого модуля всередині фари, щоб компенсувати вплив плівки або лака. Головне – не втратити ту саму рівномірність широкого променя, заради якої все і задумувалося.
Так, деякі преміум-моделі (особливо для позашляховиків або авто з широким кузовом) мають налаштування або конструкцію, що забезпечує кут до 20-22°. Але це межові значення. Подальше розширення призводить до неминучого падіння дальності освітлення та порушення гостроти світлотіньової межі. 18° – це оптимум, знайдений інженерами.
Це ознака дефекту або неправильної сумісності. Якісний Bi-LED модуль з хорошою асферичною лінзою дає абсолютно рівномірну засвітку. Темні зони можуть з'явитися через: 1) брак лінзи (неоднорідність матеріалу), 2) неправильне взаємне розташування чипів і екрана, 3) сильно яскраві точки (hot spots) від окремих кристалів, які не інтегруються лінзою в єдине поле. Потрібна перевірка на стенді.
Прямого впливу на геометрію променя – ні. Але є непрямий. Чипи з температурою 6000К і вище дають більше синього спектру, який сильніше розсіюється в атмосфері (туман, дощ) і сильніше дратує очі зустрічних водіїв. Це може створити враження, що промінь менш чіткий або більш «забруднений» розсіяним світлом. Оптимально для асферичної оптики – 5000-5500К (біле світло).
Сам полікарбонат лінзи стійкий до УФ-випромінювання LED чипів, якщо він якісний. Головна проблема – не лінза, а система охолодження чипів. Перегрів веде до деградації люмінофора на самих світлодіодах, зменшення світлового потоку і, як наслідок, до втрати рівномірності та яскравості того самого широкого променя. Ресурс в 5000-10000 годин доцільний лише за належного тепловідведення.