汽車大燈按照光源分類,主流的有鹵素、氙氣、LED、激光;根據功能不同,有自動大燈、隨動大燈、矩陣大燈以及像素大燈。什么是像素大燈,與矩陣大燈有何區別,如何實現投影功能,又有什么優勢和實際的意義?
什么是像素大燈
像素大燈屬于汽車大燈的一種,目前是很先進的汽車照明系統。像素大燈內部融合眾多微型發光二極管(LED)或激光二極管,具備精準操控光束以及呈現多樣化照明模式的能力。其中,投影功能是像素大燈的關鍵亮點,它能將特定的圖像和符號投射至道路或其它物體表面,一方面能為駕駛者和其他交通參與者提供額外信息與警示,一方面增添車輛的科技感和儀式感,目前已成為車企爭相配備的高端配置。

像素大燈投影功能的應用場景非常之多。比如夜間行車時,它能把車道線、行人標識或車輛標志投射到道路上,還能展示車輛的轉向意圖、發出警示,有的甚至可以直接播放視頻。簡單點說,素大燈可謂裝在車燈內的投影儀。
目前在像素大燈領域,有DLP、Micro-LED、LCD等不同技術路線,其中DLP和LCD通過光調制器件實現像素化。
像素大燈的投影原理
和普通大燈一開一關不同,像素大燈需要硬件和軟件的配合才能正常工作。硬件方面,像素大燈內部采用微型光源陣列,發光部分由數千個微型LED或激光二極管組成。這些光源可以獨立控制,能產生不同強度和顏色的光。這種高密度的光源陣列使得大燈精確控制光的分布和形狀,為投影功能提供基礎。

微型光源陣列發出的光線,還需要通過光學系統將光聚焦、整形和投射到目標區域。這套光學系統包括透鏡、反射鏡和光束整形器等組件。
此外,需要一套控制系統實現像素級投射,包括傳感器和控制器。傳感器用于監測車輛的行駛狀態、周圍環境等;控制器根據傳感器提供的信息,對微型光源陣列進行控制,調整光的強度、顏色和分布,實現不同的投影效果。

像素大燈的投影功能本質是動態光場控制技術的延伸。像素大燈采用數字投影技術,將圖像或符號分解為像素點,通過控制微型光源陣列中的每個光源來實現投影。每個微型光源對應一個像素點,通過調整光源的亮度和顏色,可以形成所需的圖像或符號。這種數字投影技術具有高分辨率、高對比度和高色彩還原度的優點,能夠清晰地顯示復雜的圖像和文字。
其實,像素大燈和矩陣大燈是同一類型,都能精準控制光線,不過像素大燈投射分辨率更高。用顯示器分辨率舉例的話,矩陣大燈就像是480P的顯示器,像素大燈則變成2K級別,能實現更細膩的燈光效果。
像素大燈的優勢與實際意義

以奔馳的矩陣大燈——幾何多光束為例,其單側大燈內部集成84顆獨立LED光源,每顆LED光源只能照亮一小塊區域,當84顆LED燈全亮時,相當于普通大燈同時開啟近光和遠光的照明范圍。

配合每秒掃描100次的立體攝像頭,針對不同的路況和駕駛狀態,智能調整84個光源,從而動態組合成不同的幾何排列,實現光束的精細化控制。

舉例來說,夜間高速行駛,沒有路燈的情況下,正常開啟遠光照明,但如果前方有車輛,開遠光既違反交規,也會造成前車駕駛員眩目,但開近光又會損失較多視野。矩陣大燈通過關閉照向前車角度的LED燈,既能防止眩目,同時獲得更多視野,有效提升行車安全性,并減輕視疲勞。當然,矩陣大燈的優勢不止于此,更高階的像素大燈還提供額外的儀式感和科技感。

像素大燈則在矩陣大燈的基礎上實現更多華麗功能。以保時捷為例,其每個燈組內集成2塊LED芯片,每個芯片上集成16384個單獨可控的micro-LED發光二極管,每個發光二極管僅有人類頭發絲的厚度,且亮度也獨立可控,這使單側大燈就具有32768個像素,最大光通量超過1400流明。

匹配光源的2個透鏡,一個主要負責廣角照明,其照射角度為Y軸40度,X軸10度;另外一個負責長焦照明,其Y軸的照明角度為20度,X軸為5度,但亮度更高,兩者核心區域的照明互相重疊,既兼顧廣度和長度,核心區域也更亮。

功能上,除了上面舉例提到的遠光遮蔽外,還有如車道照明、施工和窄車道燈、自適應高速公路遠光燈等使用功能外,還有極具儀式感的問候和歡送的動畫。

當然,國外車企更加注重功能性,而國內車型將像素大燈玩出了新花樣。問界M9搭載的HUAWEI XPIXEL百萬像素車語大燈為例,除了迎賓燈語外,還能進行車道線投影、行人警示投影、車輛標識投影、轉向意圖投影等,甚至充當投影儀。
在技術的加持下,像素大燈也具備更強的優勢。提高行車安全方面,像素大燈的投影功能可以為駕駛者提供額外的信息和警示,幫助駕駛者更好地識別路況和周圍環境,從而提高行車安全性;在接近行人時,還可以自動調整投影的內容和位置,以提醒行人注意安全等等。(朋月)