逆反射性能是怎样影响交通标志的?在这里,我们解释了逆反射性能、交通标志所用的反光膜的性能以及影响视认性能的多种因素。
当一个表面将一大部分光反射回光源的位置就叫做逆反射。
对于距离光源最近的观察者(如汽车驾驶员),反光材料看起来最亮。物体的亮度取决于照射物体的光线强度和物体的材质。
交通标志技术在过去几年中发生了巨大的变化,因为反光科学的突破已经被世界各地的许多政府机构采用。
明显较亮的标志,(图右)是3M公司采用全棱镜技术制作的,它的理论反光效率接近100%。
与玻璃珠结构的工程级反光膜(图左)和截角微棱镜结构的超强级反光膜(图中)相比,在比较远的距离,3M钻石级反光膜明显比较亮,显示的内容也比较清晰。
玻璃珠逆反射。 一束光线在进入玻璃珠后发生折射,被折射的光线入射到玻璃珠内的镜面区域发生反射,然后光线射出玻璃珠时发生第二次折射,最后沿着入射光的方向反射回光源区域。
棱镜逆反射。 棱镜逆反射的反光效率要优于玻璃珠结构。在这个技术中,每个棱镜单元都由三个精心设计的反射表面组成。入射光照射到反射表面,在三个表面发生三次反射最终返回光源位置。
为了回答这个问题,让我们来看看反光原理,以及它是如何与3M的先进标志技术配合使用,帮助我们的道路更加安全。当前照灯照射到交通标志时,灯光以锥形模式反射回驾驶员。
这种“反射锥”让驾驶员看到标志。驾驶员离圆锥体中心越近,标志越亮。对于站在锥体边缘或锥体外的驾驶员来说,标志就会比较暗,在夜间也更难看到。
大多数逆反射技术也有一些漫反射,这基本上是不会反射到驾驶员处的浪费光。低效和高效标志反光膜技术之间的区别在于它们返回到光源的光线量。更高效的标志牌会将更多的光线返回给驾驶员。
技术的发展使得扩大反射锥成为可能,既可以将更多的光反射到驾驶员处,也可以将光以更大的反射锥反射回去。
一个更大的逆反射光锥意味着,即使是SUV、皮卡车或卡车的驾驶员,在大观察角度下,仍然能够看到明亮、清晰易读的交通标志。
观察角是指前照灯光束照射标志表面形成的光线与驾驶员眼睛处观察到的逆反射光线形成的夹角。当判定一个标志的亮度时,观察角是一个关键因素。随着观察角度的增加,该标志的亮度将降低。
在同一距离,大型卡车的观察角度可以是乘用车的两倍。这意味着这些司机看到标志牌的反射光要少得多。更多信息,请阅读此处有关车辆尺寸、观察角和交通标志视认性的信息。
逆反射系数是描述返回光量的重要性能指标,是在特定入射和观察角条件下实验室测量的结果。通过相同的光源以及相同的角度条件来测量材料,对反光膜的性能进行相互比较。
反光材料光学结构的设计需要考虑入射角(车辆前照灯照亮标志的角度)的影响,这一点很重要。在弯道或多车道道路上,交叉口处,标志可能设置在离道路更远的地方,或即便是以最简单的方式行进。车辆越靠近标志,入射角也随之越大。
如图所示,使用性能较低的玻璃珠结构反光膜制作的标志不会将大部分反射光返回给驾驶员,因为玻璃珠反光膜效率较低,反射锥也较小。
更高效的微棱镜反光膜通过创建更大、更亮的反射锥来解决此问题。使用棱镜技术制作的标志通常使用寿命更长,从而减少维护成本和制作成本。
耐用的荧光标志膜是另一项重要技术。
“人为因素”研究表明,驾驶员识别荧光交通标志的距离大于标准彩色标志。
交通安全技术的这些进步使世界各地的政府机构可以克服不断变化的驾驶环境带来的挑战。从高性能棱镜反光和荧光标志牌到先进的路面标线,包括潮湿反光技术-3M技术为驾驶员提供了全天候安全驾驶所需的积极、明确的指导。