Zeilersforum Navigatieverlichting Test

Door ilCigno

Inleiding

Voor zeilers die wel eens een nachtje doorvaren vormt het stroomverbruik van het driekleurenlicht met een 25 Watt gloeilamp een serieuze aanslag op de accucapaciteit. Bij een gemiddelde nacht waarbij deze lamp pakweg acht uur aan staat kost dat 16 Ah. Op een zeilboot, waar iedere Ah kostbaar is, vormt dit een slok op een borrel. Geen wonder dat de LED versie van het driekleurenlicht een bijzonder aantrekkelijk alternatief is.

Om het driekleurenlicht om te bouwen naar LED zijn er twee mogelijkheden: het hele armatuur vervangen, of het gloeilampje uitwisselen voor een replacement LED lampje. Dat laatste is makkelijker en veel goedkoper, maar kent enkele forse nadelen. Omdat de driekleuren armaturen ontworpen zijn voor een lampje met verticale gloeidraad, geven LED vervangingslampjes steevast problemen met de sectorscheidingen. Daarnaast zijn de kleurweergave en helderheid vaak een probleem.

alt

Op het Zeilersforum werd in december 2013 een nieuw type LED lampje besproken, het Dr.Led Polarstar 40 tricolor lampje. De Amerikaanse fabrikant claimt dat het speciaal ontworpen is als vervangingslampje in de bekende AquaSignal40 armaturen en zou genoemde problemen niet hebben. Als dit lampje zijn beloftes inlost biedt dit voor veel zeilers een zeer aantrekkelijk alternatief voor al bestaande LED armaturen. Dit product is in Europa nog niet op de markt, maar George Kniest Watersport stelde speciaal voor deze test een Dr.Led lampje ter beschikking. Ter vergelijking werden ook de Lopolight en Nasa Supernova LED armaturen in de test meegenomen.

Ten overstaande van een kritisch publiek werden een zevental (combinaties van) driekleurenlampen tijdens de wintermeeting van het Zeilersforum aan een vergelijkende test onderworpen.

Algemene gegevens

Datum en testlocatie Zaterdag 15 februari, tussen 20:00 en 21:00h, Wintermeeting Zeilersforum, Haddock Almere

Testers Timo Giling (ilCigno) en Koko van Dordrecht (Koko), Web, Hen3 en TimoDino

Testomstandigheden Grotendeels verduisterde zaal, temperatuur naar schatting ca. 21 ^oC

Testopstelling Projectiescherm 1,80 x 1,90 m (HxB); navigatielampen op horizontale schijf r=0,4m met sectoraanduidingen, draaibaar opgesteld, hart lamp op 1,80m van het scherm; Lichtmeter LX-1330B, met filter conform CIE-curve, gemeten midden voor en op 0,4m van het hart van de lamp; Regelbare voeding ET-Systems LAB EC3010, voorzien van geijkte Volt en Ampèremeter, gemeten is met een vaste spanning van 12,0V. Hiermee is een spanningsval van ongeveer 0,5 V tussen de accu en de masttop gesimuleerd; Handheld marifoon Standard Horizon HX300, squelch op één stap na helemaal open, storingen zijn beoordeeld op kanaal 60 en 15, antenne op 10cm van het armatuur.

Camera Canon 650D, Lens Sigma 18-250 zoomlens (vast ingesteld op 26mm), geen filters, op statief met draadontspanner, sensor op 45cm in lijn achter het hart van de navigatielamp. Camera-instellingen: M(anual), ISO1600, witbalans ‘schaduw’, belichtingstijd 1/4 seconde, diafragma f/5. Opnames in jpg en RAW.

Doel van de test

Het onder testomstandigheden beoordelen van de eigenschappen en prestaties van verschillende LED navigatieverlichtingsarmaturen en lampen. Als referentie wordt een standaard gloeidraad navigatielamp gebruikt in een Aqua Signal 40 armatuur. Beoordelingscriteria zijn:

Hoe groot is het opgenomen vermogen? Lager is beter.
Is de kleurweergave voldoende wit, groen en rood? Met name een blauwzweem in de groene sector is ongewenst. De kleurweergave wordt visueel beoordeeld.
Komen de sectoren overeen met de vereiste hoeken?
Zijn de sectorscheidingen scherp afgebakend en treden er geen overlaps of donkere banden op?
Voldoet de verticale openingshoek aan de eisen? Gemeten wordt de hoek waarover visueel kan worden vastgesteld dat de lichtintensiteit redelijk constant is.
Veroorzaakt de lamp storing op de marifoonbanden? Dit wordt empirisch vastgesteld door op twee marifoonbanden (15 en 60) te luisteren of er meer storing waarneembaar is met de lamp aan dan met de lamp uit.
Helderheid (lichtopbrengst).

Welke navigatielampen hebben we getest

Er zijn zeven opstellingen getest. Dit zijn de gegevens van de gebruikte armaturen en lampen.

	Naam / type armatuur	Certificeringen e.d. armatuur	Naam / type lamp	Certificeringen e.d. lamp
1	AquaSignal 40 driekleur	USCG, IMO, GL, CE, Wheelmark	Standaard 25W navigatielampje met verticale gloeidraad	onbekend
2	Hella 2984 series driekleur	IMO, COLREG, BSH, USCG, ABYC A-16, RINA(I)	Standaard 25W navigatielampje met verticale gloeidraad	onbekend
3	Lopolight 3-color 2NM	Het test exemplaar is van een oudere generatie zonder Wheelmark certificaat. De huidige Lopolights zijn wheelmark gecertificeerd en hebben 5 jaar garantie.	Integraal onderdeel van armatuur	n.v.t.
4	Nasa Supernova 3-kleuren LED lamp 1^e generatie	Geen Garantie 1 jaar	Integraal onderdeel van armatuur	n.v.t.
5	Nasa Supernova 3-kleuren LED lamp 2^e generatie (gecombineerd met ankerlicht)	Geen Garantie 1 jaar	Integraal onderdeel van armatuur	n.v.t.
6	AquaSignal 40 driekleur	Certificeringen zijn alleen geldig met een 25 W gloeilamp.	Dr. Led Polarstar 40 tri-color LED MK-II replacement lampje.	Geen, wel wordt een zichtbaarheid van 2NM geclaimd. Garantie 1 jaar.
7	Hella 2984 series driekleur	Certificeringen zijn alleen geldig met een 25 W gloeilamp	Dr. Led Polarstar 40 tri-color LED MK-II replacement lampje.	Geen, wel wordt een zichtbaarheid van 2NM geclaimd. Garantie 1 jaar.

Testresultaten

Test #	Type armatuur en lamp	Gemeten stroom-sterkte	Visuele beoordeling van de kleurweergave van elk van de 3 sectoren	Komen de sectoren overeen met de COLREG specificatie	Visuele beoordeling van de sector-scheidingen	Verticale openingshoek	Storing op marifoon-banden	Helderheid (lichtopbrengst)	Opmerkingen
1	AquaSignal 40 driekleur met gloeilamp	2,02A	Kleur groen is goed, kleuren bevatten duidelijk zichtbare lichtere en donkere strepen	ja	Scherpe overgangen	Hoekmeting blijkt met de testopstelling niet goed mogelijk. De verticale openingshoek is groot met een constante helderheid, de boven- en onderkant zijn vrijwel even helder als het middengebied.	n.v.t.	Rood: 43 lux Groen: 67 lux Wit: 120 lux
2	Hella 2984 series driekleur met gloeilamp	2,01A	Kleur groen is goed, wordt als iets beter beoordeeld dan de AquaSignal. Duidelijk een egaler beeld, veel minder strepen	ja	Scherpe overgangen	De verticale openingshoek is groot, echter de helderheid aan de boven- en onderkant is minder dan in het middengebied	n.v.t.	Rood: 50 lux Groen: 50 lux Wit: 60 lux
3	Lopolight tricolor 2NM	0,52A	Kleur groen is goed	ja	Redeljik scherpe overgangen zonder donkere banden	De verticale openingshoek is erg klein. De helderheid in het middengebied is hoog maar neemt zeer snel af naar boven en onder. Met de opstelling bleek het niet mogelijk de hoeken te meten. Gegeven de afstand van de lamp tot het projectiescherm (1,8m) en de geprojecteerde hoogte van het schijnsel (ongeveer 0,8m) kunnen we berekenen dat de totale openingshoek ongeveer 25 graden was.	Duidelijk storing waarneem-baar	Rood: 130 lux Groen: 140 lux Wit: 140 lux	De geteste lamp is mogelijk van een wat ouder type. In de datasheet op de website van Lopolight wordt een verticale openingshoek van + en - 25 graden geclaimd.
4	Nasa Supernova driekleuren LED lamp 1e generatie	0,20A	Kleur groen is goed. Door kleurmenging tussen de sectoren is een gelige vlek zichtbaar. De individuele LED’s zijn waarneembaar op het scherm als lichte en donkere cirkels.	Het is niet vast te stellen of de sectorhoeken overeenkomen met de eisen.	De sectoren zijn niet scherp afgebakend. , veel overlap tussen de sectoren. Geen donkere banden.	De verticale openingshoek is klein, al lijkt deze iets groter dan bij de Lopolight. De groene sector heeft een grotere verticale openingshoek dan de rode.	Geen storing waarneem-baar	Rood: 70 lux Groen: 130 lux Wit: 210 lux
5	Nasa Supernova driekleuren LED lamp 2e generatie (gecombineerd met ankerlicht)	0,21A	Kleur groen is goed. Door kleurmenging tussen de sectoren is een gelige vlek zichtbaar. De individuele LED’s zijn waarneembaar op het scherm als lichte en donkere cirkels.	Het is niet vast te stellen of de sectorhoeken overeenkomen met de eisen.	De sectoren zijn niet scherp afgebakend. , veel overlap tussen de sectoren. Geen donkere banden.	De verticale openingshoek is klein, al lijkt deze iets groter dan bij de Lopolight. De groene sector heeft een grotere verticale openingshoek dan de rode.	Geen storing waarneem-baar	Rood: 60 lux Groen: 140 lux Wit: 150 lux	Bij deze lamp is bij wijze van proef de voedingsspanning stapsgewijs verlaagd, als simulatie van een lege accu. Het blijkt dat pas bij een spanning lager dan 7 volt de helderheid waarneembaar terugloopt. Uiteraard neemt de stroomsterkte wel evenredig toe.
6	AquaSignal 40 driekleur met Dr.Led lampje	0,17A Dit is twee keer de geclaimde 0,09A (1W)	De rode en groene sectoren zijn erg donker en de kleurweergave is daardoor slecht vast te stellen. De kleuren lijken redelijk goed te zijn.	ja	Scherpe overgangen	De verticale openingshoek lijkt groot genoeg, de helderheid is over de volledige hoogte vrijwel gelijk	Geen storing waarneem-baar	Rood: 5 lux Groen: 25 lux Wit: 26 lux De helderheid is aanzienlijk zwakker dan een standaard gloedlamp	Dr.Led zegt specifiek geschikt te zijn voor de AquaSignal series 40 tri-color armatuur.
7	Hella 2984 series driekleur met Dr.Led lampje	0,17A Dit is twee keer de geclaimde 0,09A (1W)	De kleuren zijn iets duidelijker waarneembaar dan in het AquaSignal armatuur. De kleurweergave wordt als voldoende beoordeeld, al was er twijfel over de groene sector door de lage lichtopbrengst.	ja	Scherpe overgangen	De verticale openingshoek lijkt groot genoeg, de helderheid is over de volledige hoogte vrijwel gelijk	Geen storing waarneem-baar	Rood: 11 lux Groen: 15 lux Wit: 21 lux De helderheid is aanzienlijk zwakker dan een standaard gloedlamp, al is deze in het Hella armatuur iets beter dan in het AquaSingal armatuur.	Dr.Led claimt geschikt te zijn voor de ‘single-colored Hella series 2984’, blijkbaar dus niet voor de driekleur.

Beoordeling

Deze test van verschillende navigatielampen heeft verrassende resultaten opgeleverd. Zoals verwacht mocht worden presteerde de AquaSignal met gloeilamp over de hele linie prima. De lamp van Hella met gloeilamp overtroefde de AquaSignal echter nipt op kleurweergave en consistentie in helderheid. Dit komt mede omdat Hella het glas van de witte sector iets donker getint heeft waardoor de helderheid meer overeen komt met de rode en groene sectoren. Mogelijk voorkomt dit het overstralen van deze sectoren door het heldere witte licht.

Opmerkelijk was de matige prestatie van de Lopolight. Ondanks de goede reputatie en SOLAS goedkeuring bleek met name de verticale openingshoek van het testexemplaar bedroevend klein te zijn, iets wat voor zeilers juist zeer belangrijk is. Nog verrassender was dat de Lopolight als enige LED navigatielamp uit de test storing vertoonde op de marifoonbanden. Dit werd weliswaar vastgesteld met een handmarifoon op zeer korte afstand van de lamp, maar op de masttop staat de gevoelige marifoonantenne meestal toch ook vrijwel naast de navigatieverlichting.

De Supernova lampen van Nasa hadden hetzelfde euvel als de Lopolight, namelijk een zeer kleine verticale openingshoek. Daarnaast bleek de constructie van de lamp geen goede sectorscheidingen op te leveren. Uit de test is geen noemenswaardig verschil tussen een oudere en een nieuwere versie van de Supernova gekomen.

Dan de resultaten met het Dr. Led lampje, waar het allemaal mee begonnen is. Uit de test blijkt dat dit lampje inderdaad qua formaat en fitting exact overeen komt met de traditionele gloeidraadlampjes, zodat het plaatsen er van geen enkel probleem was. Het stroomverbruik was het laagste van alle LED oplossingen, al was dit hoger dan de beloofde 1 Watt. Ook bleek dat de bijzondere constructie van dit lampje inderdaad de oplossing is voor een belangrijk euvel van andere LED vervangingslampjes, waarbij de sectorscheidingen niet goed zijn. Bij dit lampje is dit prima in orde. Ook was de verticale openingshoek van dit lampje zeer goed in vergelijking tot andere LED oplossingen.

Er is echter maar één probleem met het Dr.Led lampje: de lichtopbrengst van de powerled is gewoon onvoldoende. Hoewel dit in deze test niet gemeten is, denken wij dat een navigatiearmatuur met een Dr. Led lampje niet of nauwelijks waarneembaar zal zijn op een afstand van 2 NM. In het Hella armatuur presteerde dit lampje iets beter, maar qua helderheid nog steeds op een straatlengte achterstand op zijn voorganger met gloeidraad. De vraag is wat er gebeurt als dit lampje meer licht zou opbrengen.

Samenvatting

Uit deze test is naar voren gekomen dat geen van de geteste LED oplossingen ook maar in de buurt komen van de traditionele gloeilamp. De Lopolight valt onder helling door de mand en vertoont storing op de marifoonband. De Supernova presteert onder helling eveneens onder de maat en heeft de sectorscheidingen niet goed in de hand. Het Dr. Led lampje doet het eigenlijk op alle facetten best goed maar is onvoldoende helder. Het concept is goed, maar de helderheid van de powerled moet nog flink vergroot worden om te kunnen overtuigen. Desondanks is aangetoond dat het wel degelijk potentie heeft als vervangingslampje.

Ondanks ruim een decennium aan ontwikkeling van LED navigatieverlichting blijkt de winnaar van deze test toch het oudste, meest kwetsbare en stroomvretende alternatief: de gloeilamp.