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光线中的幻觉与现实如何分辨?


光和影的世界中,眼睛可能会被骗

在自然界,有很多伪装高手,利用视觉欺骗和错觉,来达到自己隐身的目的,他们利用自身和环境相近的颜色,模糊自己的轮廓,伪装甚至拟态成别的物体,从而在周围的视线内躲藏起来,保护不会被猎食动物轻易捕获或者更容易的捕获猎物。

想要在复杂的环境下找到这些动物,就显得相当困难(毕竟人家是拿着性命在伪装)。日常中人眼如何分辨物体?自然环境中,来自不同角度的光线会在物体边缘产生阴影,与背景产生区分,同时物体本身的颜色与背景相差越大,就越容易被识别。当眼睛对轮廓,大小,颜色,细节等都能很好的识别,才能正确认识看见的到底是什么东西。在光线的影响下,眼睛可能会产生错觉,利用光源小把戏制造的视错觉还有很多,比如下面这种情况,你能想到问题出在哪里吗?

A和B是相同的颜色?我没骗你,是你的眼睛骗了你

在日光环境中,人类习惯利用太阳光下的规律来识别物体,到了漆黑的夜里,人造光源也需要满足人眼对物体识别机制,比如在夜间行车的过程中,汽车灯光的设计对行车的安全有直接的影响。我们在开车的时候,对路面的识别,也类似于这个过程:先看到轮廓,后看到特征,最后看到细节和颜色等信息,对物体信息的搜集过程越早越详细,我们对这个物体的识别就越是快速准确,就有更多的时间做出及时的反应。


黑夜中,灯光的正确打开方式是什么?

如何评价灯光的照明效果?铺路效果是灯光带给驾驶者最直观的感受。汽车大灯的光线照射在公路上的凹凸不平的微观表面形成漫反射,照亮前方的道路,光线照射的范围越远,光线分布越均匀,对路面的展示度也就越高,道路上的暗坑、凸起或是黑暗中突然窜出的行人我们便可以更早地发现。铺路效果受到哪些因素影响?光源的亮度、色温和光型设计就是主要的三个方面。

大灯能覆盖多大照明面积?铺路效果是最直接的感受

亮度当然是最直接的影响因素,如今已经逐渐普及的LED光源,远光灯可以照亮200-300m以外的道路,照射距离是氙气灯光的1.5倍,看得更远,驾驶者便可以更早做出应对,保证行车安全。为了让人眼在夜晚也能保持白天的高效识别,就要让灯光模仿太阳光,让LED灯珠的色温接近纯白,对环境的识别也更加符合人眼在白天的感官感受。

LED光源还可以实现快速响应,仅需2毫秒就可以达到100%亮度

除此之外,灯具的光型设计,比如入射角度等等,也会对照明效果产生影响,LED光源更小的尺寸让灯光设计有更大的发挥空间,通过不同灯组的角度设计,更精确地覆盖近光、远光等不同的区域,让光线均匀照射,配合智能化电子控制,可以覆盖更大的照明区域。比如沃尔沃全新XC60所应用的第二代FAHB全智能滑轨矩阵式大灯,除了上方固定角度的低位近光灯和宽照明远光灯,在下方设置可移动的高位近光灯和窄照明远光灯,减少转向、坡道中的照明盲区,并为远光灯照明不足的部分进行补充。

沃尔沃全新XC60大灯水平调节范围可达30°,同时根据车速调整灯光亮度,适应更多照明需求

高亮度的灯光让我们看清远方路况的同时,也会对前方的行车造成影响,我们经常遇到夜晚晃眼的远光灯影响视线,强光在眼中的散射和衍射,会让我们看不到强光下的物体,造成盲区。在解决了驾驶者看得清的问题,如何让其他驾驶者也看得清,不受影响,也成为灯光设计中考虑的因素。

远光灯带来的眩光也是夜晚行车的隐患之一

智能化控制也可以解决这个问题,原理很简单,只要让灯光知道哪里有行人或车辆,控制灯光避开对应照明区域就可以了。怎么实现?以沃尔沃全新XC60装备的第二代FAHB全智能滑轨矩阵式大灯为例,大灯光源由很多颗小型的LED灯珠贴合成矩阵灯板,通过摄像头、传感器等搜集路面的车辆和行人信息,经过程序计算控制矩阵灯板内的LED点亮顺序,以及滑轨的移动来控制大灯光线的形状,避让行人和车辆,避免大灯对前车和行人的视觉影响。

机械式可移动灯光设计、矩阵式LED灯板,全新XC60将大灯科技武装到牙齿,实现了对向车轮廓外1.5°的精准避让区域

 

如何让光线承载的信息

放大加粗呈现?

除了照明的需求,汽车灯光还有作为信号标记的功能,比如转向灯提示车辆转向信息;双闪灯提示故障、车队等特殊情况;日间行车灯在白天提示车辆位置,让其他车辆更容易注意到自己的位置;而尾灯则在夜晚提示后车自己的位置,并显示刹车、倒车、转向等信息,帮助后方车辆判断。

不同信号灯都是什么意思?(大误!)

对于这些信号灯光来说,更有辨识度的独特设计会让人更快关注,强化提示效果。在LED灯光普及之后,更小的灯源尺寸为设计师提供了更灵活的设计可行性,比如沃尔沃的“雷神之锤”大灯和“维京之斧”尾灯设计,结合辨识度极高的线条设计和更大的发光面积,让人过目不忘,在路途中获得更多关注的同时,突出车辆位置和动态,提升安全性。同时导光条的设计让光线更均匀,降低直射光,用泛光和散射光最大程度地增强车辆尾部的轮廓,保持鲜艳色彩的同时,也不会影响后方车辆的视线。

维京之斧尾灯,1-2颗低能耗LED便能填满尾灯导光条,均匀发光同时避免眩目

未来的灯光要如何发展?矩阵式大灯也许会通过更多的灯珠实现更高的分辨率,灯光控制和分布也更加精细,精准控制照射范围;OLED、激光大灯等新光源也会带来更远的照明范围和更多灯光造型设计的可行性。有了技术的支持,未来充满着种种可能,可以肯定的是,带给我们光明的灯光,会通过更惊艳的方式,继续照亮我们的前路。


一颗科学种草


提升车辆的照明能力,归根结底依旧是对安全的追求。不到十年时间里,汽车照明科技已经从延续几十年的“卤素”跨越“氙气”,进入到智能LED时代。



沃尔沃全新XC60为了实现更安全的行驶不计成本,将量产车灯光技术提升到新的高度。全系标配LED大灯不仅具备辨识度极高的独特造型,实现更远的照明距离和更快的响应速度;全球首创的FAHB第二代全智能滑轨矩阵式大灯,创新地用机械式可移动灯光设计和矩阵式LED灯板结合,实现更大范围的照明覆盖与智能亮度调控;尽可能大面积的尾灯模组和导光条设计同时顾及行车安全与他人视野。


科技不会限制沃尔沃对安全的想象力,全新XC60每一处细节都是值得被探寻的。

 

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