给户外一点光明 户外灯具的基本知识

莫胜彬

或许绝大部分人以为灯具是一件再简单不过的东西，似乎不值得仔细分析和研究，恰恰相反，设计制造理想的灯具需要丰富的电子、材料、机械、光学知识。理解这些基础，有利于你正确评价灯具的好坏。

　　1、 白炽灯泡

　　在户外的夜晚要想稍微看的远一点，没有白炽灯具是不可想象的，要使白炽灯泡又亮又节能实在不是件容易的事情，在灯泡功率一定的情况下充入惰性气体，可以使亮度有一定的提升，寿命延长，通常都是氪气和氙气，特殊的还有牺牲使用寿命换取高亮度的大功率卤素灯泡。从户外使用的角度来说，考虑到使用的多面性、可靠性和长效性，普通惰性气体灯泡是比较适宜的，当然，使用高亮度卤素灯泡的灯具也有它绝对优势的用武之地。流行的灯具灯泡接口多见标准的卡口和双脚插口或专用灯胆，从通用性和购买方便性来看，使用标准卡口灯泡的灯具容易补给，代替品多，价格低廉，寿命较长，不少高端灯具也使用卡口的Halogen的氙气灯泡，当然，Halogen的价格较高，在国内也不方便购买，各大超市里的超霸灯泡也是性能相当不错的替代品。要使灯泡较为节能，只能设法降低功率，亮度和时间永远是矛盾的，在电压一定的情况，额定电流较小的灯泡要长久的多，PETZL SAXO AQUA使用6V 0.3A的氪气灯泡，达到了普通6V 0.5A灯泡的效果，而且使用四节AA电池的理论时间达到9小时，算是亮度和时间平衡的比较成功的典型，国产兆光灯泡的额定电流较小，是不错的替代品。当然，单纯追求强光效果的话又另当别论，Surefire是个典型，65流明灯头用两节锂电只能维持一个小时左右。因此，购买灯具时，检查灯具的灯泡标定值，算出它的大概功率，结合灯碗的直径大小，基本上可以估计出大概的亮度、最大射程和使用时间，你也就不会轻易被动人的广告所迷惑。

　　2、 LED

　　高亮度发光二极管的实用化带来了灯具界的革命，能耗低、寿命长是它的最大优势，使用几节普通干电池就足以维持一个高亮度LED几十甚至上百小时的照明，带来的好处实在太多了，数千小时以上的寿命使理论上不用考虑备用的问题了，但目前LED的最大问题在于它的集光性很难解决，发散式的光源导致它几乎无法照亮夜间10米以外的地面，冷光色也使它对于户外的雨雾雪天穿透性急剧下降，因此通常灯具采用同时并接数个甚至数十个LED的方法来尽量改善，但效果并不明显，尽管目前已有大功率高亮度聚光LED的出现，但是，性能还没有达到能完全取代白炽灯泡的地步，成本也是非常高昂的。普通LED标准驱动电压在3-3.7V间，LED的亮度标准以mcd来表示，直径有5mm、10mm等几个等级，直径越大，mcd值越高者亮度越高，普通灯具出于体积和能耗的考虑多选用5mm级，mcd值在6000-10000左右，但由于LED生产厂家众多，很多国产LED管虚高标注，标称值不大可信，一般来说，进口产品中日亚公司的LED性能是得到公认的，也是名牌灯具最多选用的。由于LED在极小电流下都足以点亮，因此，普通LED灯具标称的数十或上百小时时间实际使用中要大打折扣，也许前几个小时亮度还足以点亮整个营地，后几十个小时用它看表都显得困难，所以，装设电压调整电路优化配置电能是高端户外LED灯具的标准配置。就目前来说，普通LED还是较适合用做营地或帐篷等做近光源使用，这也是它的优势所在。

　　3、 灯碗

　　决定照明质量的一个重要因素就是光源的反射体——灯碗，普通的灯碗是在塑料或金属碗面上镀银，对大功率白炽灯源来说，金属灯碗更利于散热，灯碗的直径决定了理论射程。从某种意义上来说，并非越光洁的灯碗越好，效果最好的灯碗是一圈一圈的皱纹桔皮状，有效控制了光的衍射造成的光斑暗纹，使照明区域内光斑更集中均匀。通常，拥有皱纹灯碗说明了灯具的专业倾向。

　　4、 透镜

　　透镜对光线起保护灯头或兼汇聚作用，一般材质为玻璃或树脂。玻璃耐热性好，不易划花，稳定，但户外使用强度堪忧，且加工成凸面代价太大，树脂片利于加工，强度可靠，重量轻，但要注意保护防止过分磨花，一般来说，优秀的户外用手电的透镜应该是加工成凸透镜形状的树脂片，可以非常有效的控制光线的汇聚。

　　5、 电池

　　很多情况下你有可能抱怨为什么灯具很快就没电，并怪罪于灯具本身，实际上，电池的选择也至关重要，一般来说，普通碱性电池的容量和放电电流都比较理想，价格低，易于购买，通用性强，但大电流放电效果不理想，镍氢充电电池能量密度比更高，循环使用比较经济，但自放电率较高，锂电池的放电电流非常理想，很适合大功率灯具使用，只是使用经济性不佳，目前锂电价格还是比较昂贵，相匹配的灯具以大功率战术灯具为主，因此，市面绝大部分灯具都是使用名牌碱性电池综合性能较好，从原理上，碱性电池在低温下性能都会大打折扣，因此，使用于寒冷地区的灯具，理想的做法是连接外置电池盒，用体温保证电池的工作温度。值得注意的是，对于某些进口灯具来说，如PETZL和princeton的某些型号，由于国外干电池的负极均为微凸起，灯具的负极触点就设计为平的，在使用某些负极凹进的国产电池时，有接触不良的可能，解决的办法很简单，加一小块垫片即可。

　　6、 材料

　　金属、工塑，基本灯具都由它们组成，金属灯体坚固耐久，常见轻且坚固的铝合金使用，必要情况下金属电筒甚至常被用做防身工具，但一般金属不耐腐蚀，过重，故不适合潜水灯具，导热性好，利于散热的同时，也导致寒冷地区的使用不适，难以做头灯使用，加工成本高。工程塑料种类太多，聚碳酸脂、ABS/聚酯、聚碳酸脂玻纤增强、聚酰亚胺等等，性能也有很大差异，以聚碳酸脂玻纤增强为例，它的强度是足够应付各种户外恶劣环境，耐腐蚀、绝缘，重量轻，是理想的头灯和潜水灯具之选，但廉价灯具上使用的普通ABS塑料非常短命不耐用，选购的时候务必注意，一般来说凭用力挤压的手感就可区分出来，工塑的一个缺点是容易老化，极端寒冷情况可能会发生脆裂。

　　7、 开关

　　灯具开关的设置决定了其使用的方便性，类似铁皮虎头电筒的滑键式开关简单方便，但先天性几乎无法做到彻底防水，显然是很不适合的，镁光D电筒上的橡胶按键式开关较容易做到防水和便利性，但显然不适合潜水这样的场合，高水压可能会造成开关处的渗漏。尾按式开关特别流行在小型灯具，特别方便点亮和长亮，但其结构的复杂要兼顾密封性和可靠性实在是个难题，接触不良的情况在某些名厂灯具上也屡见不鲜。旋转灯头开关算是最简单可靠的的开关了，但只能做到单开关功能，无法分档，很难设计聚焦功能，动态防水性不佳（水中操作开关容易渗漏）。旋钮式开关是较多潜水灯具所热衷使用的，结构防水性最好，操作简便，容易分档，可靠性高，可以锁死，不能点亮。

　　8、 防水

　　判断一款灯具的防水与否非常简单，仔细检查灯具每一个可分解部分（灯头、开关、电池仓盖等）是否有柔软富弹性的的橡胶圈，优秀材质的橡胶圈加上合理的设计和优秀的加工工艺，甚至可以保证防水深1000英尺以上，而常见的国产L手电的防水橡胶圈形同虚设，大雨下都不能保证不会渗漏，原因在于橡胶弹性不够，无法保证两个面的绝对贴合。从设计的角度来说，旋转灯头式开关和筒身旋钮开关理论上最容易防水，滑键式和尾按式开关相对困难的多。无论哪种开关设计，在水下使用时最好都不要频繁开关，开关的过程是最容易进水的，在潜水时，更保险的做法是在橡胶圈上抹上一点润滑脂，可以更有效的密封，同时，润滑脂也有利于橡胶圈的保养，避免过早磨损造成的老化，在灯具使用多年后，橡胶圈是灯具上最容易老化的部位，应该做到及时的更换以确保户外使用的高可靠性。

　　9、电压调整电路

　　电压调整电路应该算是高级灯具的先进性最好体现，使用电压调整电路的作用有两个：升高电压或保持电压恒定，前者主要体现在LED灯具，普通LED的驱动电压都在3-3.6V，意味着必须至少三节普通电池串联才能达到理想效果，无疑严重制约了灯具的设计灵活性，后者体现了对电能的最合理使用，使电压不会随着电池的衰减而降低亮度，始终保持在一个合理的亮度水平，当然，也方便了亮度的分档调节。有利必有弊，电压调整电路通常会白白损耗至少30%的电能，所以，通常用在低耗能的LED灯具上。代表性的电压调整电路是PETZL的MYO 5所采用，LED亮度分三档调节，分别保持10小时、30小时、90小时的三档LED平稳照明。

　　10、功能性

　　为了使灯具不光可以照明，还可以有很多附加的功能或者更方便使用，各种各样的设计涌现出来。

　　很好用的头带，大多数情况下可以使小手电扮演头灯的角色，很多潜水灯具也常采用这种固定方式。

　　ARC AAA上的小夹子，可以象插钢笔一样插在衬衫口袋里，当然最实用的办法是夹在帽檐上当头灯。

　　L手电的设计还是蛮好的，尾仓的四个滤镜片非常适合夜间做信号用。

　　PETZL DUO LED的内藏备用灯泡，合格的户外灯具都该这么干。

　　更换多种电源，ARC LSHP可以方便的根据需要使用各种电源模式，换屁股就是，单CR123A，双CR123A，双AA

　　备用电源，如果你身边只有一个灯具，那么在漆黑一片的情况下换电池常常会很要命，Black Diamond的Supernova头灯自备的6V电源可以在更换电池过程中或电池用光的情况下提供10小时LED照明。

　　吸附，国产5LED头灯尽管我个人评价很低，但是有磁铁可以吸附在金属表面的功能还是值得赞赏的。

　　塘鹅的回旋炮II，任意旋转灯头方便做手电、头灯或各种地方的固定使用
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