ฟิสิกส์ของการสะท้อนแสงแบบย้อนกลับ มีผลต่mางไร เราจะมาอธิบายถึงการสะท้อนแสงกลับแบบย้อนกลับ เทคโนโลยีของแผ่นสะท้อนแสงสำหรับงานป้ายจราจร ปัจจัยต่างๆ ส่งผลต่อการมองเห็น
การสะท้อนแสงแบบย้อนกลับเกิดขึ้นเมื่อแสงตกกระทบบนพื้นผิว แล้วเกิดก่รสะท้อนแบบย้อนกลับไปยังแหล่งกำเนิดแสง
วัสดุสะท้อนแสง ควรที่จะให้ความสว่างที่สูงที่สุดสำหรับผู้ดูที่อยู่ใกล้แหล่งกำเนิดแสง (เช่น ผู้ขับขี่ยานยนต์) ความสว่างของวัตถุจะขึ้นอยู่กับความเข้มของแสงที่ส่องกระทบวัตถุ และวัสดุที่ใช้ในการผลิตวัตถุดังกล่าว
เทคโนโลยีป้ายจราจรมีการเปลี่ยนไปเป็นอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากหน่วยงานรัฐบาลหลายแห่งทั่วโลก มีการนำความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ด้านการสะท้อนแสงแบบย้อนกลับมาใช้
ป้ายที่สว่างกว่าอย่างเห็นได้ชัด เช่น ป้ายทางขวาสุด ผลิตด้วยแผ่นสะท้อนแสงเทคโนโลยี Full Cube ของ 3เอ็ม นี่เป็นการแสดงให้เห็นประสิทธิภาพขั้นสูงสุดของเทคโนโลยีการสะท้อนแสงแบบย้อนกลับ ด้วยองค์ประกอบออปติกที่มีประสิทธิภาพเกือบ 100% ส่งผลให้แผ่นป้ายสามารถสะท้อนแสงได้เกือบ 60%
เมื่อเทียบกับแผ่นป้ายเอ็นจิเนียร์เกรด ที่ใช้เทคโนโลยีแบบลูกแก้ว ทางด้านซ้าย และป้ายไฮอินเทนซิตี้พริสเมติกเกรด ที่เป็นเทคโนโลยีแบบปริซึมมุมเหลี่ยม ตรงกลาง จะเห็นได้ว่าแผ่นป้ายสะท้อนแสงไดมอนด์เกรดคิวบ์ ของ 3เอ็ม สว่างและอ่านชัดเจนมากยิ่งกว่า ในระยะที่ไกลกว่า
การสะท้อนแสงแบบย้อนกลับ ด้วยเทคโนโลยีแบบลูกแก้ว ลำแสงที่ตกกระทบจะเดินทางผ่านเม็ดลูกแก้ว แล้วเกิดการหักเหได้จากวัสดุที่เคลือบอยู่ด้านหลังของเม็ดลูกแก้ว จากนั้นแสงจะหักเหอีกครั้งเมื่อเดินทางผ่านลูกแก้วและย้อนกลับไปที่แหล่งกำเนิดแสง
การสะท้อนแสงกลับทิศทางเดิมของปริซึมลูกบาศก์ เทคโนโลยีนี้สามารถส่งคืนแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าลูกปัดแก้ว ด้วยเทคโนโลยีนี้ มุมลูกบาศก์แต่ละมุมจะมีพื้นผิวสะท้อนแสงที่ทำมุมอย่างเหมาะเจาะสามด้าน แสงที่ส่องเข้ามาจะสะท้อนออกจากพื้นผิวทั้งสามด้านและย้อนกลับไปหาแหล่งกำเนิดแสง
ในการตอบคำถามนี้ ขอให้เรามาดูหลักการของการสะท้อนแสงแบบย้อนกลับ และลักษณะการทำงานร่วมกับเทคโนโลยีป้ายระดับสูงของ 3เอ็ม เพื่อช่วยให้ท้องถนนของเราปลอดภัยยิ่งขึ้น
เมื่อแสงไฟหน้ารถส่องถูกป้ายจราจร แสงจะสะท้อนกลับไปหาคนขับในรูปแบบรูปกรวย
"แสงสะท้อนรูปกรวย" หรือ "กรวยแสงสะท้อน" นี้ช่วยให้ผู้ขับขี่มองเห็นป้ายได้ ยิ่งผู้ขับขี่อยู่ใกล้ศูนย์กลางกรวย ก็จะยิ่งเห็นป้ายสว่างขึ้น ส่วนผู้ขับขี่ที่อยู่บริเวณขอบหรือนอกกรวย ป้ายจะลดความสว่างลงไปและมองเห็นได้ยากขึ้นในเวลากลางคืน
เทคโนโลยีการสะท้อนแสงแบบย้อนกลับ โดยส่วนใหญ่ยังมีการสะท้อนแบบกระจาย ซึ่งเป็นการสูญเสียแสงที่ไม่สะท้อนกลับไปยังผู้ขับขี่ ความแตกต่างระหว่างเทคโนโลยีแผ่นป้ายประสิทธิภาพต่ำกับประสิทธิภาพสูงคือปริมาณแสงที่ย้อนกลับไปยังแหล่งกำเนิดแสง ยิ่งแผ่นป้ายมีประสิทธิภาพสูงก็จะยิ่งคืนแสงกลับไปยังผู้ขับขี่ได้มากขึ้น
เทคโนโลยีช่วยให้สามารถขยายพื้นที่ของแสงสะท้อนรูปกรวยได้ ทั้งในแง่ของการกำหนดทิศทางแสงไปยังผู้ขับขี่ได้มากขึ้น และโดยการทำให้รูปกรวยของแสงที่สะท้อนกลับมีขนาดที่ใหญ่ขึ้น
แสงที่สะท้อนกลับทิศทางเดิมในรูปกรวยขนาดใหญ่ขึ้นหมายความว่าแม้แต่ผู้ขับขี่ในรถ SUV รถกระบะ และรถพ่วงที่มีมุมสังเกตสูงก็ยังสามารถมองเห็นป้ายจราจรที่สว่างและอ่านออกชัดเจน
มุมสังเกต คือ องศาระหว่างเส้นที่เกิดจากลำแสงไฟหน้ารถที่ส่องกระทบไปยังพื้นผิวป้ายกับเส้นที่เกิดจากการที่แสงสะท้อนกลับทิศทางเดิม มายังสายตาของผู้ขับขี่ มุมสังเกตเป็นปัจจัยสำคัญในการพิจารณาว่าป้ายให้ความสว่างมากเท่าใด ยิ่งมุมสังเกตกว้างขึ้น ความสว่างของป้ายก็จะปรากฏน้อยลง
รถบรรทุกขนาดใหญ่อาจมีมุมสังเกตมากกว่าพาหนะโดยสารทั่วไปถึงสองเท่าในระยะทางเท่ากัน นั่นหมายความว่ามีแสงสะท้อนน้อยลงไปมากสำหรับผู้ขับขี่เหล่านี้ในการมองเห็นป้ายถนน หากต้องข้อมูลเพิ่มเติมมากกว่านี้ โปรดอ่านที่นี่เกี่ยวกับขนาดรถ มุมสังเกต และการมองเห็นป้ายจราจร
ค่าสัมประสิทธิ์ของการสะท้อนแสงอธิบายถึงปริมาณแสงที่เกิดการสะท้อนกลับ และเป็นผลที่ได้จากการวัดในห้องปฏิบัติการโดยการกำหนดมุมที่แสงตกกระทบและมุมสังเกตที่เจาะจง เมื่อทำการวัดค่าของวัสดุที่มุมเดียวกันโดยใช้แหล่งกำเนิดแสงเดียวกันทุกครั้ง จึงทำให้สามารถเปรียบเทียบแผ่นป้ายรุ่นต่างๆ ได้
การออกแบบองค์ประกอบออปติคอลก็มีความสำคัญต่อภาวะมุมแสงตกกระทบเช่นกัน ซึ่งคือองศาที่ไฟหน้ารถส่องถูกป้าย ภาวะมุมแสงตกกระทบจะมีองศาสูงขึ้น คือในบริเวณท้องถนนที่เป็นทางโค้งหรือมีหลายช่องทางจราจร สี่แยก จุดที่ป้ายตั้งห่างออกไปจากถนน หรือตามฟิสิกส์เบื้องต้นของระยะทาง กล่าวคือ ยิ่งรถเข้าใกล้ป้าย ภาวะมุมแสงตกกระทบก็จะยิ่งกว้างขึ้น
ป้ายที่มีการใช้แผ่นสะท้อนแสงแบบเม็ดลูกปัดแก้วที่ให้คุณภาพการสะท้อนแสงที่ต่ำกว่า ดังที่แสดงให้เห็นนี้ แสงจะไม่สะท้อนกลับไปยังคนขับมากนัก เนื่องจากข้อจำกัดของคุณภาพแผ่นสะท้อนแสง และแสงสะท้อนรูปกรวยมีขนาดเล็ก
แผ่นสะท้อนแสงแบบปริซึมที่มีประสิทธิภาพสูงสามารถแก้ปัญหานี้ได้โดยการสร้างแสงสะท้อนรูปกรวยที่ใหญ่ขึ้นและสว่างกว่า ป้ายที่ทำด้วยเทคโนโลยีปริซึมมักจะทนทานยาวนานกว่า ส่งผลให้อายุการใช้งานยาวนานขึ้น ซึ่งจะช่วยลดภาระในการบำรุงรักษาและ "ค่าใช้จ่ายในการลงทุน" โดยรวมเมื่อเวลาผ่านไป
แผ่นป้ายป้ายจราจรสีฟลูออเรสเซนต์ที่ทนทานเป็นอีกหนึ่งเทคโนโลยีที่สำคัญ
การศึกษา "ปัจจัยมนุษย์" ระบุว่าผู้ขับขี่รับรู้ป้ายจราจรสีฟลูออเรสเซนต์ได้จากระยะทางไกลกว่าป้ายสีมาตรฐาน
ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีความปลอดภัยของการจราจรเหล่านี้ทำให้หน่วยงานภาครัฐทั่วโลกสามารถเอาชนะความท้าทายของสภาพแวดล้อมการขับขี่ที่เปลี่ยนแปลงไปได้
ตั้งแต่แผ่นป้ายจราจรสะท้อนแสงแบบเทคโนโลยีปริซึม รวมไปถึงกลุ่มสีฟลูออเรสเซนต์ที่ให้คุณภาพการมองเห็นที่สูง ตลอดจนเครื่องหมายจราจรบนพื้นทางคุณภาพสูง รวมถึงการหักเหแสงสะท้อนแบบย้อนกลับของเม็ดอนุภาคในสภาวะเปียกน้ำ เทคโนโลยีของ 3เอ็ม ช่วยให้ผู้ขับขี่ได้รับข้อมูลนำทางที่ชัดเจน ไม่คลาดเคลื่อน จึงสามารถขับขี่ได้อย่างปลอดภัยยิ่งขึ้น ทั้งกลางวันและกลางคืน และในทุกสภาวะอากาศ
แผ่นป้ายจราจรสะท้อนแสง เครื่องหมายจราจรบนพื้นทาง