Đèn xe hơi từ vàng ấm sang trắng chói: cuộc cách mạng ánh sáng

So với ánh sáng vàng ấm và dịu của đèn sealed-beam trước đây, công nghệ chiếu sáng hiện đại đã đi rất xa. Dù hệ thống chiếu sáng cũ không hẳn hoàn hảo, ít nhất chúng cũng không khiến người đối diện bị “lóe mắt”.

Lý do các hãng xe ngày nay chạy đua tăng độ sáng và nâng nhiệt màu lên trắng hoặc xanh trắng là vì chúng giúp người lái phát hiện vật thể ở khoảng cách xa tốt hơn vào ban đêm.

Tầm nhìn được cải thiện đồng nghĩa khả năng đạt điểm cao hơn trong các bài đánh giá của Viện Bảo hiểm An toàn Đường cao tốc Mỹ (IIHS).

Yếu tố an toàn luôn là điểm cộng khi quảng bá xe, nhưng việc biến độ sáng thành một cuộc ganh đua đã khiến đèn pha ngày nay chẳng khác nào những “tia chớp mini”.

Dù pháp luật vẫn có quy định giới hạn độ sáng, podcast Carmudgeon của Jason Cammisa từng đề cập đến “Lighting-gate”, trong đó có cáo buộc một số kỹ sư đã thiết kế vùng tối giả trong chùm sáng để đánh lừa thiết bị kiểm tra, khiến đèn thực tế sáng hơn nhiều so với mức đo được.

Năm 2022, Cơ quan An toàn Giao thông Đường bộ Mỹ (NHTSA) hợp pháp hóa hệ thống đèn pha thích ứng Adaptive Driving Beam (ADB) với kỳ vọng giảm tình trạng chói mắt.

Tuy nhiên, tiêu chuẩn kỹ thuật FMVSS 108 vẫn quá khắt khe đến mức các công nghệ ADB đang dùng ở châu Âu hay Canada không thể đáp ứng yêu cầu tại Mỹ.

Rivian là hãng hiếm hoi đưa ADB vào xe bán ra tại Mỹ nhờ những tinh chỉnh kỹ thuật rất phức tạp, còn lại hầu như không hãng nào làm được. Một phần nguyên nhân là yêu cầu phản hồi của ánh sáng tại Mỹ phải nhanh hơn so với thị trường khác.

NHTSA cũng lo ngại ADB gây chói và cho rằng các tiêu chuẩn hiện hành, kể cả tiêu chuẩn của SAE, chưa xử lý triệt để nguy cơ này, dù bản chất ADB được quảng bá là để giảm chói.

Bước tiến của công nghệ chiếu sáng

Từ năm 1940 đến 1983, luật tại Mỹ quy định tất cả xe phải dùng hai đèn sealed-beam đường kính 7 inch có độ sáng khá thấp. Đến năm 1957, các hãng được phép dùng bốn đèn 5,75 inch nhỏ hơn.

Đây là lý do Chevrolet Corvette đời 1957 chỉ có hai đèn, nhưng sang đời 1958 đã chuyển sang bốn đèn. Từ xe sang Ferrari 250 GT đến những mẫu địa hình như Willys Jeep, tất cả đều phải dùng chung loại đèn này.

Năm 1962, bóng halogen H1 xuất hiện tại châu Âu, nhưng phải đến năm 1997 mới được phép sử dụng tại Mỹ. Halogen sáng hơn sealed-beam truyền thống với công suất khoảng 1.200 lumen, nhưng gây chói và không phù hợp quy định.

Sylvania sau đó tích hợp công nghệ halogen vào đèn sealed-beam trên Lincoln Versailles năm 1979. Mãi đến năm 1983, khi bóng halogen hai sợi đốt 9004 ra đời, kỷ nguyên sealed-beam mới thực sự kết thúc.

Ford là một trong những hãng đi đầu ứng dụng halogen vào cụm đèn composite, giúp cải thiện khí động học và đơn giản hóa việc thay bóng. Đây cũng là lý do đèn pop-up dần biến mất khi không còn cần thiết để tối ưu gió.

Halogen cũng đánh dấu giai đoạn chuyển từ sắc vàng ấm sang ánh sáng trắng hơn, khi nhiệt màu tăng từ mức 2.700K lên khoảng 3.000 đến 3.200K. Tầm nhìn ban đêm được cải thiện đáng kể, nhưng “cơn lũ” ánh sáng mạnh mẽ hơn còn ở phía trước.

Khi độ sáng tăng đến cực hạn

Năm 1991 tại châu Âu và 1996 tại Mỹ, công nghệ HID (xenon) bắt đầu xuất hiện. Đèn HID tạo sáng bằng hồ quang điện trong khí xenon, đạt 3.000 đến 3.500 lumen, tức gấp ba halogen.

Đồng thời, nhiệt màu tăng lên 4.000 đến 6.000K, tạo ánh sáng trắng xanh đặc trưng khiến nhiều người cảm giác quá chói.

Năm 2004, Audi A8 đưa đèn LED lên xe thương mại. LED tiết kiệm năng lượng hơn và đạt mức sáng 3.600 đến 4.500 lumen, đồng thời ít tỏa nhiệt. Công nghệ này cũng mở đường cho đèn ma trận khi mỗi diode LED nhỏ có thể bố trí thành hàng nghìn điểm chiếu độc lập.

Năm 2014, Audi và BMW thử nghiệm đèn laser với khả năng chiếu xa tới 600 mét. Tuy nhiên, luật Mỹ giới hạn tầm chiếu còn 250 mét và hạn chế độ sáng ở mức 150.000 candela, tương đương khoảng 11.900 lumen, khiến công nghệ laser không thể phát huy tối đa tại thị trường này.

Đèn pha sáng hơn đồng nghĩa khả năng quan sát tốt hơn, nhưng đi kèm là nguy cơ chói mắt cho người đối diện, đặc biệt là người lớn tuổi.

Chừng nào các hãng chưa thể tạo ra hệ thống ADB phù hợp các tiêu chuẩn Mỹ hoặc NHTSA chưa điều chỉnh quy định, người dùng tại Mỹ vẫn phải sống chung với những cụm đèn trắng xanh chói gắt.

Trong khi đó, người dùng châu Âu đã được dùng các hệ thống chiếu sáng thông minh hơn, giúp xe nhìn rõ đường mà không “thiêu đốt” thị lực của người khác.