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現代LED裝置用於急難光源挑選之我見

現代LED裝置用於急難光源挑選之我見

本帖最後由 yester1745 於 2020-2-6 18:42 編輯

本篇主要整理關於現在LED光源用於急難、備用、防備的一些個人觀念
提供後進作為挑選急難光源的基礎,也方便對身邊的朋友不用一個個解釋,放心不會有太高深的專業內容 因為我也不會QQ

主要介紹:
   1.手電筒的光發散類型(聚光、泛光)、光杯種類(橘皮、光杯)
   2.常見的電力系統優缺點(內置鋰電、21700、18650、16340、CR123、AA、AAA)
   3.單鋰、多鋰系統與攜帶考量
   4.手電筒開關系統(電子開關、機械開關)
   5.亮度與續航力在各種場合下的考量
   6.各種需要考量的細節(能否倒立、磁吸、手繩、固定座、UI)

1.手電筒的光發散類型與光杯種類
 現代攜帶光源絕大多數的光源來源都是LED搭配光杯,LED負責發光、光杯則是負責將光投射出去,這應該不會太難理解,換言之光杯決定了手電筒的照射角度,而照射角度影響LED光源的投射距離及照射範圍,大致上分為聚光及泛光兩種類型,兩者的最佳使用場合也有所不同。
  聚光:透過光杯的角度,將LED發出的光大部分聚集在中心,聚光手電筒近距離使用時中心光班很小一顆亮度也很高,作為近距離照明使用時會略感不適,通常做為近身防衛及中遠距離以搜索照明之用。
  泛光:將LED光源平舖在視野所及範圍當中,有些泛光筒照射角度無限接近180度,也就是說拿在胸口高度的位置連腳下都照的到,近距離使用不會有刺眼的中心光班,相較聚光筒來說舒服許多,但相對的照射距離也會縮短,甚至有些泛光筒會使用多LED提高光通量。
  亮面光杯:具有將LED發出的光集中投射出去的能力,光杯主要影響的是光的遠射能力,但不見得看到亮面光杯就等於遠射筒,有些泛光筒使用了多LED增加光通量,配上淺淺的亮面光杯同時也使其具有一定程度的遠射能力。
  橘皮光杯:大部分會在泛光筒身上看到其蹤影,可以做到均勻中心光班與泛光區的柔滑過渡。


2.常見的電力系統及其優缺點
 電力系統牽扯到的東西有兩項:「續航力」、「攜帶體積」,此兩者處像是天秤只能盡可能達到平衡,不可能完全兼得,當然這是相對而言,以現今電力系統發展與20年前對比,當然續航力及攜帶體積同時得到突破,但在相同條件下續航力與體積是需要做取捨的。

  內置電池:
  常見於大型電筒及超小型電筒身上,大型電筒是為了減少多鋰電之間的電壓差,希望整個電系能夠統一穩定減少意外發生機率,所以會採用內置電池棒的模式,優點當然就是電力系統穩定但缺點顯而易見的就是用於急難考量下可能略有不便,公共電力系統都斷電了之後無法充電,使用其他鋰電池對電池棒充電看起來又非常蠢 (每次充電都會有消耗,無法做到100%無損電力轉移),而且通常這樣的手電筒單價又非常高都在10K以上,有鑑於這個幾乎無法忽視的重大缺點,至少我個人在急難光源的準備上是完全剃除此項;超小型手電筒的狀況又不一樣,通常此類小型手電筒會以鑰匙圈的形式出現,在都市生活當中使用率不低,但同樣如果考慮到充電來源斷絕的情形也不是作為急難光源的最佳選擇,大概屬於一個發生事情的當下先點亮讓我先有光之類的過渡角色存在,小小一顆期待它能有多亮、亮多久是不切實際的。

  18650電力系統:
  18650電力系統為目前最主流也最大宗的LED攜帶光源電系,優點為技術成熟選擇多樣,缺點就是相比21700及其他如26650來說容量相對小了些,但是比一般的鹼性AA、AAA來說續航力及可驅動亮度是絕對領先的,18650電池使用在手電筒上會影響的就是手電筒握持處的直徑,越胖的電池相對手電筒也就越粗,這也是需要考量的重點之一,如果是還沒有入坑的同學可以選擇21700電系做為主力儲備,但就目前(2020.02.06)為止市面上各廠商仍是以18650系列電筒為大宗,也就是說21700電系能選擇的筒不多(21700電系的電筒配上轉換套可以使用18650電池,但18650電系的手電筒無法使用21700電池),而在急難救助光源的儲備來說將電系統一是非常重要的事情,電力系統統一可以讓你的所有手電筒能使用你手邊所有的電池。
  
  鋰電池又分為平頭及小凸點,對於新入門的同學來說一般會建議購買凸點電池,因為現在越來越多的手電筒會做物理防反接,也就是說如果正負極放反在物理上電池根本就不會與手電筒相接觸,從而避免之後一系列的危險,而有些多鋰筒使用的電池架考慮到保護板電池(會較一般18650長一點點)的緣故,中間的空間會稍微大一點,此時使用平頭電池大力搖晃震動時會斷電,但有些筒設計上兩端都是彈簧這時候使用凸頭及平頭幾乎是沒有差別的。記住鋰電池就是鋰電池,不會因為凸點或平頭而有其放電上的太大差異,主要因應筒子的設計去挑電池就行,這部分不用太困惑。唯一主要記得的就是不要在平頭電池上加甚麼磁鐵變成小凸頭,使用中的震動搖晃會使磁鐵位移非常危險。

  18650目前最常見的幾個系列電池選擇及差異請參考這一篇,裡面講的非常詳細。18650的放電能力選擇並不是越高越好,要去計算手電筒的功率得知要選用哪種放電能力的18650,基本上只有多LED多鋰筒需要煩惱這種事,單LED的筒子用5A放電能力小綠皮就可以應付大多數狀況了,畢竟單鋰筒也不能指望它高於 1500 流明的檔位能撐多久不降檔。

  21700電力系統:
  21700電力系統由於握感上與18650電筒差不多,但在技術上能將容量顯著提升,電容量提升最直接就反應在相同亮度的續航力上,但如前述原因目前能挑選的筒子不多,而小弟目前為止手邊18650也不算一個小量,如果沒有跨時代的技術驅使目前是不打算將電系更改為21700,還有一個原因是目前還沒看到21700的多鋰筒問世。但就單鋰筒而言21700的電量是比18650大了許多,那個續航力~真香~~,如果新入坑的同學不在意筒子多樣性可以考慮以21700為主要方向。

  16340與CR123:
  這兩個就擺一起說了,體積上是一樣的,在別在於一個可充電(16340)另一個耐寒(CR123),胖瘦程度16340與18650差不了太多,但長度縮短了快一半,所以使用16340的筒子會比較短巧好攜帶,但當然整體的亮度續航力也會跟著縮水,亮度跟發熱正相關,不是做不到高亮而是做了高亮之後筒子體積太小熱量根本散不掉,不出幾秒很快就會自動降檔完全沒有實用價值。所以這類小筒做為零攜帶感的隨身存在是非常稱職的。

  AA與AAA:
  就是一般大眾所認知的三號四號電池,作為急難救助的考量來說此種電系也是必須購買的類型,雖然與18650同時準備出現了電系不統一,但它有一個非常巨大的優點就是普遍取得方便,發生事情的當口仍然能看到鹼性電池在各大通路中普遍存在,那有的人就會說我只準備AA或AAA系列的電筒就好,我對於這種觀點持反對意見,原因在於第一當然就是續航力、亮度都不足;再來事情發生的當下從你知道要囤電池別人也知道阿,像這次的武漢口罩之亂搶不到或搶不夠的人佔了絕大多數,你能搶到多少? 好即使你搶到了,此類電系的續航力擺明硬傷,能亮多久?
  AA系列的電力系統在我的眼中是在公共供電系統完全斷絕而我手邊的全部18650都沒電了後才開始發揮效用的,公共系統沒癱瘓之前都用可充電電池,用多少補充多少,我們讓手邊的電力儲備是在公共系統癱瘓了之後才消耗是最佳方案

3.單鋰、多鋰系統與攜帶考量
  手電筒目前市面上常見的電池數量分別有單鋰、雙鋰、三鋰、四鋰,鋰電池的多寡有時候設計上是為了增加續航力、有時候是為了提高功率為了把亮度催出來,而最直接的影響就是攜帶體積暴增,幾乎從雙鋰筒開始就已經沒辦法放入口袋隨身攜帶了,除非是常穿多袋褲的同學但也非常勉強。三鋰筒與雙鋰筒在攜帶上的麻煩差不多,四鋰筒則就是完全另一個世界了,這部分的抉擇就要從使用場合來評估。
  多鋰筒由於整體體積變大,另外有個優點就是在中亮度時的散熱會比起單鋰筒好非常多,有些較小型單鋰筒在5~600流明會有因發熱降檔的現象,而在多鋰筒身上500流明一直不降檔到電力耗盡是常見的事。基於上述原因,如果災變發生時是採取定點不移動的固守姿態,或許大體積的多鋰筒會是個不錯的選擇,掄起來當板磚砸人傷也比較重是吧QQ

4.手電筒的開關系統
  現今手電筒主要分為兩種開關:「電子開關」、「機械開關」,機械開關通常會存在於手電筒尾部,機械開關支援半按點亮,也就是不用把按鍵完全按下,能夠在不發出聲音的狀況下點亮電筒,而且以大拇指點亮電筒的手勢下也直接就打擊位置,特別適合做為防身用途使用,文明人我們以理服人以(物)理服人,應該大家都知道手電筒的光能夠作為非接觸制止用吧,這部分的瞄準速度準確度要多練習,此不多贅述。電子開關則大多存在於手電筒的側面,沒有半按點亮功能且點亮時的手勢不便於攻擊,所以如果戰術考量也要記得考慮進開關種類。
  我自己個人的習慣選擇:隨身以機械開關為主、大型電筒避免機械開關。考量是這樣的,如果有隨身帶筒的同學應該很清楚,如果口袋插著一隻電子開關在側面的筒,抽出來的瞬間必須要花零點幾秒的時間找開關,機械開關就沒這個問題,不論在口袋內電筒怎麼旋轉開關總是在尾部,而且如果必須作為打擊器具使用時,採取尾按的機械開關能在點亮的同時就打擊位置;但相同的優勢跑到多鋰大型電筒身上則局面轉換,存在尾部機械按鈕的大型電筒由於整體筒身很粗,要點亮電筒時其實不是很好握,另一個原因是大型電筒的重量較重,使用時不可能長時間保持高位握姿,手必然是自然下垂的,自然下垂時大拇指在手電筒的側面的握法比較自然舒服,所以大型電筒(大泛光、遠射多鋰筒)通常我會選擇電子開關。

5.亮度與續航力在各種場合下的考量
  在無法擴充電池容量的前提下,使用越高的亮度續航力就越短,這是句廢話,但它是很重要的廢話,有些新入坑的同學會一昧地追求我要買的這支手電筒最亮有多亮,這是幾乎是大部分人都犯過的慣性錯誤。
  假設你在全黑封閉室內你只有一顆電池,開到 1000 流明你會得到一個像開了日光燈的房間,不過呢這個狀態只能持續不到三個小時,但其實眼睛完全適應黑暗的狀態下 3 ~ 7 流明就足以清楚照亮室內達到可視物狀態,此時一顆18650的電量可支撐數十至數百小時,那為什麼你會需要一隻小不啦嘰的手電筒有那種它根本無法散熱的亮度?
  所以購買手電筒必須得先知道你要用在哪裡,然後依著那個場合所需的亮度去挑檔位、挑續航、挑電系、挑體積,大部分的手電筒出場時都有預設檔位,這個檔位在挑選手電筒時可以說是我個人的第一參考要素,後面列出一些個人使用在室內場合的亮度當參考,順便也附上使用的是哪隻電筒以及官方續航數據,所以流明不會是整數這樣跳,照射方式一律都是朝天花板投射。

  Armytek Patner C2 (LED:XHP35)>>1.7 流明:全封閉室內適應黑暗狀態有針對性地找東西舒服的亮度。(官方續航40天)
  Armytek Wizard Pro (LED:XHP50)>>5.5 流明:全封閉室內適應黑暗後可明顯視物。(官方續航12天)
  Acebeam K65GT (LED:  LUMINUS SBT-90)>>7 流明:全封閉室內適應黑暗後可明顯視物,是一個舒服的亮度。(官方續航7.5天)
  Fenix TK35 旗艦版 (LED:XHP70)>>20 流明:全封閉室內適應黑暗後可明顯視物,物體輪廓非常明顯。(官方續航:152 H)
  Fenix LD30 (LED:  LUMINUS SST40 LED)>>30 流明:全封閉室內適應黑暗後,達到有點刺眼的程度。(官方續航:70.5 H)

  到這邊可以知道在全黑的封閉室內,你幾乎用不到 100 流明以上的檔位,我們要把有限的電量做最大效率的利用是吧。接下來討論一下室內移動,就不一一列出來了,因為其實與定點天花板投射的感覺差不多只不過照射方式改為移動指向性。室內移動指向性照射方式與室內天花板投射最大的差異在於視野中明暗區的切割,當我們拿著手電筒有目地的向前方照射時,在光班之外的區域的亮度會比較低,相同流明值下指向性照射整體會感覺偏暗,所以比起靜態天花板投射,要在屋內各房間找東西移動時手電筒的亮度我習慣往上拉一個台階,大概落在50~200流明之間。
  室外的話就見仁見智,還要分有無光害,一般來說在有開著路燈的公園散步,亮度沒有拉到 600 流明以上感覺差異都不太大,原因在於此時瞳孔已經適應了路燈的亮度,瞳孔呈現縮小狀態,手電筒的亮度沒有比路燈亮非常多的狀況下眼睛感覺不到太大區別,就像是在大太陽底下點亮那種 6000 流明的手電也跟沒有一樣。但如果是無光害夜晚的戶外,其實400~600流明就已經很夠用了。
  說了那麼多,主要是想告訴各位手電筒最重要的檔位不在於最亮的那兩檔有多亮,首先它就無法散熱、第二亮度開那麼高浪費電,重要的檔位在於 600 流明及以下的檔位合理切割,除非那支手電筒的設計本來就有特殊用途,例如:Acebeam X45 ,它的檔位分別是 (10>800>2000>5000>9000>18000)可以看到第一檔低亮 10 流明就是作為近距離燭光使用,接下來一躍直接上看 800 流明接著 2000 流明,很明顯它就不是一款設計來室內用的手電筒。

6.需要考量的各種細節
  除了上述條件之外,還有一些特殊的因素也會成為選購手電筒的考量
   1.能否倒立 (能靜態解放雙手形成穩定光源,主要看手電筒底部是否平整)
   2.是否能磁吸 (除了倒立之外還能吸附在金屬表面實現多角度照明,但同時也須考慮磁鐵對其他物品的影響)
   3.是否設計及需要有手繩孔 (有些手電筒使用時間一拉長,就必須有手繩輔助及避免掉落)
   4.除了手持之外的固定方案 (背夾的深度、角度、頭燈固定座、背包固定綁帶)
   5.是否具有直接對電池充電能力 (可直充不見得是好或不好,但整個系統內必須有除一般充電器外對電池充電的方案)
   6.UI (操作是否熟練,跟簡不簡單沒有關係,有些單按鍵電子開關的手電筒操作之複雜,仍然有人能玩的轉,但要考慮除了自己外的使用者拿到後能否迅速上手,所以操作簡單的產品仍然是需要有的)
   7.換電池的方式 (多鋰筒長時間高亮後筒頭會異常高溫,如果可以從尾部轉開換電池就能避開燙死人的筒頭)
   8.能否轉鬆斷電 (這一點很重要,幾乎也是我必須考量的點之一,放置包內時如果無法物理斷電,不小心在超高亮的檔位誤觸,你就會得到一個冒煙的背包,不要懷疑,現在的LED就是可以這麼猛,所以無法物理斷電的筒子對我來說絕對是絕緣體,有些電子開關能透過特殊UI實現鎖機,但就不說臨時要用的時候很麻煩,除了自己以外的人拿到要使用也會一頭霧水)

7.結語
  其實還有很多細碎的東西沒講,現在LED光源用於照明已經遠遠超過我們所需要的程度了,每個人所看重的點都有所不同,所以選購前先評量自己所需要的各種條件以及列出使用場合是非常重要的,再決定哪些是可捨棄的比較可以選到符合自己需求的筒子。雖然這是每個人的自由選擇啦,但在這裡由衷的建議還未入坑的同學,不要把外觀及最高亮騷檔的流明值列為優先考量,以攜帶符合實用為優先考量。

  隨時讓手邊的筒子處在符合目前場合的使用狀態,怎麼說呢,如果你晚上起來想要上廁所,相信我你絕對不會想要看到 1000 流明對著任何一面鄰近牆壁點亮的那一瞬間;同樣的當你在走在路上需要緊急照明的時候,手電筒一打開是個 5 流明,不帥了好嗎!所以在你仍有餘裕時預設接下來的使用場合,調整到最洽當的亮度才是最優秀的做法。

  行有餘力的話在自己的物資當中多準備幾種電源補充方案,例如LED燈片配上行動電源、簡易可對單LED充電的產品,也準備幾隻可兼容16340語18650的筒子,把自己手邊的電系橫向橋接起來,這樣在使用上也會有更大的靈活度。

  還有就是如果作為倒立定點光源的話建議可以選用聚光筒,因為泛光筒擺在地上的話照射角度太大,你站起來整個人都在他的光圈內眼睛會非常不舒服,不是每個地方都有條件讓你把電筒擺高。

  這邊就不做電筒推薦了,準備物資的時候找出自己需要產品的過程也不失為一種樂趣,而且過程中也會讓你對這個東西有更深刻的了解。先這樣吧,後續有想到持續編輯補充,如果有疏漏的地方還請各位前輩不吝指正。
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評分次數

哇 ... 一次解答了我心中想問的傻傻問題!

作為一個菜鳥,在這裡翻了3星期文章,找不到入門基礎知識的整理實在很苦惱。
太多傻問題,真的無從問起 ... Oh My God 不就一支手電筒,怎麼花樣這麼多啊!
例如: 側按開關不是比較順手嗎? 為何大家傾向於尾按??? 今天讀了文章才知道尾按的羅輯!

唉 ... 別笑我,真的就是傻鳥,才來電筒王找答案。

謝謝真謝謝,看到一篇解惑的入門基礎知識文章
本帖最後由 geneo 於 2020-2-8 13:48 編輯

1# yester1745


樓主這篇文章 寫得很詳細,幾乎手電筒相關細節都收錄了....

有點像是 手電筒 論文、報告 .....

以下是小弟 個人覺得 幾個補充的地方

1. 不是所有機械開關,都能 半按點亮

2. 側按電子開關 會有待機電流問題,要看側按開關廠商的質量用料了,

   有的待機電流(漏電)嚴重的話,可能一個月 就耗光電量。

3. 尾蓋 能否旋鬆斷電 取決於 電力傳導是 螺紋導電 或是 端面導電。

4. 泛光手電筒倒立 可搭配 柔光照 避免刺眼。

5. 小弟不確定 18650 工業電池,正極有 原生 「凸頭」 嗎? 或是 凸頭 都是後天點焊上去的?

http://www.shoudian.org/thread-88452-1-1.html

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更詳細的介紹,可參考手電筒賣家的產品圖文並茂介紹...
https://item.taobao.com/item.htm ... amp;id=558376920877
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