Norma ANSI FL 1 dotycząca pomiaru wydajności opraw oświetleniowych

ANSI/NEMA FL 1-2009 to pełna nazwa uznanego standardu, według którego mierzona jest wydajność latarek. Nas najbardziej interesują latarki ręczne, zarówno taktyczne, jak i cywilne, które należy rozdzielić i porównać według ściśle określonych kryteriów.

Klasyfikacja według tego standardu jest kluczowa nie tylko dla wyceny, ale także dla zrozumienia, w jaki sposób dana latarka może ci pomóc w konkretnych sytuacjach terenowych, gdzie może być kluczowym elementem twojego wyposażenia.

Standard ANSI/NEMA FL 1-2009 został wydany przez Amerykański Narodowy Instytut Standardów (American National Standards Institute). Konkretny zestaw standardów FL 1 został określony jako Podstawowa Wydajność Latarek (Flashlight Basic Performance) i opracowany przez Komisję Standardów dla Latarek (Flashlight Standards Committee). Mimo że standardy te były początkowo przeznaczone na rynek amerykański, z czasem stały się uznawane na całym świecie, ponieważ nigdzie indziej nie istniał tak dopracowany zestaw standardów.

Warunki laboratoryjne

Oczywiście istnieją również amatorskie przyrządy pomiarowe, które mogą mierzyć wydajność świetlną niemal wszędzie. Jednak aby wyniki były miarodajne, konieczne jest mierzenie parametrów (szczegóły poniżej) latarek ręcznych lub czołowych w z góry określonych warunkach laboratoryjnych. W ten sposób odchylenia między poszczególnymi latarkami spowodowane czynnikami zewnętrznymi mogą być minimalne i zasadniczo pomijalne. Dlatego ANSI FL 1 można uznać za obiektywne źródło informacji o danej latarce.

Warunki laboratoryjne dla standardu ANSI FL 1 zostały określone jako kontrolowane środowisko z temperaturą 21 °C (w zakresie od 18 °C do 24 °C) i wilgotnością względną 50 do 80 %. Właśnie w takich warunkach roboczych gwarantowane są podawane parametry latarek.

Jakie parametry są mierzone

Zgodnie z normą ANSI/NEMA FL 1-2009 mierzone są następujące parametry latarek:

• Strumień świetlny w lumenach,
• Intensywność wiązki światła (w kandelach)
• Zasięg,
• Czas pracy na jednym ładowaniu baterii,
• Odporność na uderzenie i wodoodporność.

Czasami jako wartość w lumenach niepoprawnie podawana jest luminancja. Z mylącym nazewnictwem można spotkać się nie tylko w przypadku latarek, ale także podświetlenia ekranów telewizorów lub monitorów komputerowych.

Jak to było wcześniej

Jak wskazuje nazwa standardu, powstał on stosunkowo niedawno, w 2009 roku (i zaczęto go powszechnie stosować mniej więcej rok później). Do tego czasu producenci mierzyli wydajność swoich urządzeń świetlnych na różne sposoby. Obecnie stosowanie normy ANSI/NEMA FL 1 nie jest obowiązkowe, ale leży w interesie każdego producenta, aby zmierzyć wydajność świetlną swoich latarek według tego standardu. Dzięki temu ich produkty mogą być lepiej i obiektywniej porównywalne z konkurencją – co jest mechanizmem stymulującym postęp i dążenie do rozwoju nowych produktów.

Wcześniej sposób pomiaru wydajności latarek ustalał każdy producent sam. Wydajność porównywano np. ze świecami (intensywność światła jednej czy dwóch milionów świec), co było nieprecyzyjnym i zniekształconym porównaniem. Jasność jednej świecy nie może być dokładnie określona, ponieważ jak zdefiniować jedną świecę? Przypomina to trochę słynne „sto tysięcy myszy, które, ustawione jedna za drugą, …”

Czasami można było również spotkać się z marketingowymi skrótami typu „LED o wysokim (świetlnym) strumieniu”, co ponownie jest nic nie mówiące. Nawet liczba watów w przypadku źródła światła LED nie była wymowna, ponieważ każdy producent naturalnie podawał najwyższą możliwą wydajność w idealnych warunkach, do której dana latarka dochodziła jedynie rzadko.

Jeśli jakiś producent jeszcze przed wprowadzeniem standardu ANSI FL 1 mierzył strumień świetlny z własnej inicjatywy, zazwyczaj robił to nieobiektywnie - choć nie z własnej winy. ANSI FL 1 celowo odejmuje pewną rezerwę z maksymalnego strumienia świetlnego, ze względu na straty na układzie optycznym latarki lub (mimo że w porównaniu do klasycznych żarówek jedynie nieznaczne) nagrzewanie się źródła LED. Przed 2010 rokiem producenci zazwyczaj nie odejmowali tej rezerwy. Tym samym nie kłamali, ale też nie mówili pełnej prawdy.

Co dokładnie jest mierzone?

Poszczególne parametry standardów ANSI/NEMA FL 1 mają dokładnie określone procedury, zgodnie z którymi laboratoria muszą postępować podczas testów latarek. Co dokładnie jest mierzone za pomocą tych procedur?

Strumień świetlny

Strumień świetlny (w dosłownym tłumaczeniu z angielskiego „output” lub „světelný výstup”) to wartość podawana w jednostkach zwanych lumenami, określająca całkowitą ilość wypromieniowanej energii świetlnej. Dane te mierzy się za pomocą tzw. integratora kuli, który jest naturalnie skalibrowany i znormalizowany, a wartość strumienia świetlnego jest odczytywana w przedziale czasowym od 30 do 120 sekund po uruchomieniu latarki.

Zasięg

Zasięg według standardów ANSI jest definiowany jako odległość między latarką a punktem, w którym wiązka światła ma intensywność oświetlenia o wartości co najmniej 0,25 luksa. Ta wartość zbliża się do intensywności oświetlenia krajobrazu przez księżyc przy jasnej pełni.

Czas pracy baterii na jednym ładowaniu

Czas pracy baterii na jednym ładowaniu jest definiowany jako całkowita ilość czasu, który upływa od początkowej wartości strumienia świetlnego (liczona jest pół minuta po uruchomieniu latarki z w pełni naładowanymi bateriami) do momentu, gdy wartość strumienia świetlnego spadnie do 10 % tej początkowej wartości.

Wodoodporność

Odporność na wodę w przypadku latarek podawana jest na podstawie znormalizowanego systemu ochrony IP. W przypadku latarek stosuje się cztery wartości, mianowicie IPX4 (odporność na wodę bryzgającą ze wszystkich kierunków), IPX6 (odporność na silnie bryzgającą wodę), IPX7 (odporność nawet przy krótkotrwałym zanurzeniu pod wodą do głębokości jednego metra na 30 minut) oraz IPX8 (możliwość ciągłego zanurzenia do określonej głębokości na okres 4 godzin).

Odporność na uderzenia

Odporność na uderzenia mierzona jest w metrach i zazwyczaj jest stopniowana co pół metra (od jednego metra w górę). Ten parametr określa, z jakiej wysokości może spaść dane urządzenie na betonową powierzchnię, aby po upadku nadal działało poprawnie. Jeśli odporność latarki na upadek jest mniejsza niż jeden metr, nie jest ona podawana w parametrach latarki.

Intensywność wiązki światła

Intensywność wiązki światła, czyli luminancja w kandelach, to wartość intensywności światła w środku wiązki latarki. Kandela jest jednostką energii. Dane te mierzy się skalibrowanym luksometrem, mierząc wartość oświetlenia w odległościach 2, 10 i 30 metrów.

Postrzegany jasność

Interesujący jest również koncept postrzeganej jasności, który nie jest liniowy. Oznacza to, że jeśli intensywność wiązki światła w jednej latarce w porównaniu do innej konkretnej latarki jest o połowę mniejsza, nie postrzegamy jej jako o połowę mniejszą. A jeśli teoretycznie intensywność w jednej latarce „papierowo” cudownie by się podwoiła, wzrost ten postrzegamy jako znacznie mniejszy niż 100 %.

Niedostatki standaryzacji ANSI FL 1

Standaryzacja ANSI FL 1 naturalnie ma swoje niedostatki. Dotyczą one na przykład nie całkiem obiektywnych wyników dotyczących czasu pracy baterii na jednym ładowaniu. Jest to spowodowane użyciem różnych typów baterii, które różnie się zachowują w trakcie ich używania (rozładowywania). Napięcie akumulatora waha się, a często spada nieliniowo. Dlatego wartość czasu pracy baterii na jednym ładowaniu (runtime) należy traktować raczej jako orientacyjną.

Inny problem dotyczy odporności na upadek. Zewnętrzne części latarki mogą być wystarczająco odporne, aby pozostały nienaruszone, nawet jeśli latarka spada ci z rąk trzy razy w ciągu godziny przez tydzień. Komplikacją jest jednak delikatna elektronika wewnętrzna, która po każdym upadku może naturalnie ulec pewnej degradacji. Dlatego odporność na upadek należy raczej traktować jako orientacyjny wskaźnik. W praktyce oznacza to, że jeśli latarka o deklarowanej odporności 1 m upadnie z wysokości metra na beton raz na tydzień, najprawdopodobniej nic się nie stanie. Ale zdecydowanie nie powinno to być regułą.