数多く存在する自転車用ライトを選択するうえで、明るさ・点灯時間・重さは重要な判断基準です。
ところが、実際にライトを選ぶ段階になるといろいろわからない点が出てきます。

• カタログで「800ルーメン」と謳うライトが複数あるがみな同じ明るさなのか？
• 実際には何時間持つのか？
• 明るくて長時間持つとしても、重くて取り扱いにくいことはないのか？

このブログでは、ライトのルーメン(全光束)・点灯している時間・重量を実際に計測しています。
その結果に基づき以下の情報を提供します。

「(実測) 点灯時間」
「(実測) 平均ルーメン」
「(実測) ルーメン総出力」
「(実測) ルーメン総出力・ウェイト・レシオ (LWR)」

これらは本サイト独自の方法で算出しています。
本ブログを読んだ方がライトを選定する際にこれらの情報を役立てることができます。

なぜ独自の性能指標を用いているのか？

ライトのメーカーが提示する公称ルーメン値の多くは点灯開始直後の光量です。
一方、公称ルーメン値は次第に暗くなるライトの性能を表さないという欠点があります。
そのため、点灯時間中の光量の平均値(平均ルーメン)と、点灯時間中に発生した光量の総量(ルーメン総出力)を算出しています。

また、およびライトの実測重量も加味した性能指標として、ルーメン総出力・ウェイト・レシオ(LWR)を算出しています。

(実測) 点灯初期ルーメン

点灯開始直後(30〜120秒後)のライトのルーメン(全光束)です。
これは携帯型ライトの性能評価規格である ANSI/PLATO FL1 Standardの測定方法を参考にしています。

一般にライトの公称ルーメンはこの点灯初期の光量を用います。
ですが、多くのライトは点灯開始後が最も明るくなります。時間が経つにつれ暗くなっていきます。
そのため本サイトでは、ライトの光量を示す指標としては点灯初期ルーメンは重視していません。

(実測) 点灯時間

ライトを点灯したあと、その光量が点灯初期ルーメンの10%になるまでの時間です。
これについても ANSI/PLATO FL1 Standardの測定方法を参考にしています。

なぜライトが消えるまで、ではなく、点灯初期光量の10%になるまで、としているか？
その理由は実用に耐えない光量のまま点灯し続ける時間を除外するためです。

(実測) 平均ルーメン　

点灯時間中のルーメンを平均化した値です。

点灯開始直後のみ明るいライトはその初期ルーメン値をカタログのスペックに記載している場合があります。
そのあと急激に暗くして点灯時間を長くしていることがあります。
この平均ルーメンはそのようなライトの場合に低い値となります。

(実測) ルーメン総出力

ライトが点灯時間中に発生させた、累計の光量です。
ライトの光量が大きいほど、および点灯時間が長いほど、このルーメン総出力は大きくなります。
下記グラフの黄色部分の面積に相当します。

仮に、100ルーメンで10時間にわたって点灯するライトがあったとします。
そのルーメン総出力は1,000(=100ルーメン * 10時間)です。

また、ルーメン総出力 ＝　平均ルーメン * 点灯時間　となります。

なおルーメン総出力は当サイト独自の用語です。他所では通じません。

(実測) ルーメン総出力・ウェイト・レシオ (LWR)

(実測)ルーメン総出力をライトの実測重量(アタッチメントとバッテリー込みのグラム数)で割った値です。
当サイトではライトの性能を判定するうえで決定的な指標とみなしています。
言葉が多少長いので、LWRと略すことがあります。
例えばルーメン総出力が1,000、重量が100gのライトの場合、LWRは10.0となります。

明るくても重量のあるライトはこのLWRが小さくなります。
出力の大きいバッテリーにハイパワーのライトを組み合わせることにより光量は容易に増加させることができます。しかしそれは重いライトとなります。
自動車用のバッテリーとライトを自転車に搭載したらどうなるかを想像してみましょう。重くてとても軽快には漕げません。

ルーメン総出力・ウェイト・レシオにより重さの割に明るいライトを見つけることができます。

まとめ

本サイトでライトの実測結果に基づき、以下の情報を提供します。

• (実測) 点灯時間
  ライトを点灯したあと、その光量が点灯初期ルーメンの10%になるまでの時間
• (実測) 平均ルーメン
  点灯時間中のルーメンを平均化した値
• (実測) ルーメン総出力
  ライトが点灯時間中に発生させた、累計の光量
• ルーメン総出力・ウェイト・レシオ (LWR)
  (実測)ルーメン総出力をライトの実測重量(アタッチメントとバッテリー込みのグラム数)で割った値

これらの情報をライト選びの参考として利用することが可能です。

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容易ではないトータルの明るさの測定

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ライトの明るさをピンポイントの1点で測定することは容易に可能です。

ピンポイントの明るさはこのような照度の測定器で計測します。
これは私が2016年に購入した測定器EM-9300SDです。

しかし、ライトは1点ではなく、広い範囲を照射します。

2つのライトの明るさを比較するとします。
光が照らす範囲の中心を測定して同じ明るさだったとした場合を考えてみましょう。
この場合は照らす面積がより広いライトのほうが総合的に明るいと判断できます。

では、ライトが照らす範囲を加味したトータルの光量はどのように計測すればよいでしょうか？
光を測定するセンサーを複数箇所に配置して計測する方法が考えられます。
しかし、照らし出される範囲がライトによって異なります。また仮に複数箇所での測定結果が得られたとしても、それをどのように総合的な光量に結びつければよいのかが簡単ではありません。

加えて前述の測定器の場合、若干の距離の差やライト・センサーの向きによって大幅に光量が変わります。
そのため、測定した定点での光量も厳密ではない値となります。
したがって、たとえば「異なるライトを比較した場合に、どちらの機種が明るいか？」を比較することが難しいです。

なお以前はこの定点での測定により、以下のように同一のライトの光量推移をたびたび測定していました。

積分球でのトータルの光量測定

当サイトではライトのトータルの光量(全光束=ルーメン)を測定するために、積分球を利用しています。

積分球はルーメンを測定するための球体です。ライトの光を照射すると、球体内で光が反射することにより内部が均質な明るさで満たされます。

その状態で1点を測定すると、ライトが放つ全光束(ルーメン)の値を得ることができます。

これが積分球です。直径が50cmもある中空の鉄球です。

積分球の内面は反射率の高い硫酸バリウムでコーティングされています。

この積分球へ「スペクトル光束解析装置」という機械を接続し計測します。

正しい測定のための工夫

積分球を用いた測定であっても、計測条件が変わるとルーメン値に狂いが生じます。
それをできるだけ防ぐため、下記の工夫を行なっています。

• ライトと計測装置の取り付け位置と角度を一定とする。((備考)参照）
• ライトとバッテリーの性能は気温の影響を大きく受ける。そのため、室温を20℃〜25℃の間に保つ。
• 充電済みの新しいバッテリーを用いる。
  原則としてサイクリングでは使用していないライト・バッテリーを使用する。
• アルカリ乾電池式ライトの場合、製造年月日が新しく未使用の、同じブランドの電池を使用する。なお、ブランドはパナソニックのアルカリ電池としています。
  
  

（備考）積分球でのライトの配置

積分球の仕様としては、ライトは以下の図のように「球の外側」「球の内側」のいずれでも配置可能です。
しかし実際には球の内側に配置すると、ライト本体の外装が光を吸収します。
そのため、ライトの大きさや色（特に黒は光を吸収しやすい）によって、測定されるルーメンが変わってきます。

当サイトの計測では球の外側にライトを配置し、球の中へ光を照射しています。
なおライトを外側配置とする場合、遮光対策が必要となります。
ライトの形状に合わせた穴を用意しなければなりません。実はこの作業に結構な手間がかかっています。

なお、測定機器メーカーが提供した基準電球にて解析装置のキャリブレーションを行なっています。
ちなみに以下が基準電球です。特定の電流値を流した場合に一定のルーメンの光を放つことが事前に検証されており、その光で解析機器を校正します。

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