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测评一款扫描式LEEDD电脑灯——High End Systems trackspot Bolt

2012-09-19迈克伍德编译姚涵春

演艺科技 2012年11期
关键词:调光镜片灯具

文/[美]迈克·伍德 编译/姚涵春

(1.上海戏剧学院,上海 200040)

图1 受检测灯具

对笔者来说,此次测评是陌生而奇特的。因为在过去8年中,笔者测评了许多制造商的近50种产品,但对镜片扫描式灯具的测评却是第一次。

当着手考察来自High End Systems公司的trackspot Bolt灯具时,表明笔者现在正在纠正过往的失衡;同时,这也标志着笔者回归到备受喜爱的产品品牌——High End。富有独创性的trackspot Bolt呈现了20世纪90年代典型廉价的镜片扫描式灯具的特点——小型、快速以及采用简易的光源。虽然trackspot Bolt比原先同类灯具稍微大一点,但它很明显是为相同的应用市场定位而设计的。有人认为,与Technobeam相比较,它是有诱惑力的,但是笔者认为这样比较并不恰当。原先的trackspot总是围绕着简单和快速的主题,High End品牌似乎也将trackspot Bolt紧随这一定位,而不是追随更复杂、精致的Technobeam所走过的路线。

Trackspot Bolt采用白光LED光源,在设计理念的众多方面,它与采用白炽灯泡的trackspot更为相似,而非采用放电灯泡的Technobeam:它提供瞬间的开与关,没有变热和再启动时间,不用担心更换灯泡的费用,致使这款灯具成为俱乐部灯具潜在、优良的候选产品。当然,它比老式的trackspot贵一些,所以笔者希望这次测评能帮助读者决定那笔额外支出是否值得。

镜片扫描式电脑灯在过去几年中已被它们的同胞兄弟——摇头式电脑灯推进冷宫,这种贬谪是否缺少依据呢?然而,不管出于什么原因,笔者为能检测trackspot Bolt而感到欣喜。

如同以往,笔者从光源开始,直至最后的光输出透镜,完成全部测试项目,报告所见的情况和测量所得的数据。这就是本次检测所采取的工作路线。测试在High End Systems公司提供给笔者的一台灯具上进行,所有测量结果记入本次报告(从可行性考虑,笔者未能测量许多台灯具,从而取其平均值,虽然那是一种更好的技术实施方法)。受检测灯具见图1。灯具所有的测试均在115 V 60 Hz常规电源下运行。不过,trackspot Bolt能够在100~240 V AC 50/60 Hz电源下运行,通过开关电源可自动选择电压。

这款灯具的体型大小,介于原有的trackspot和Technobeam之间,但是其样式则采用更近期的“有棱有角”的High End Systems的独特风格。笔者测试运行灯具时,灯具直立于其后手柄上,当然,可以把它吊挂起来,并以任何角度运行。

1 光源

Trackspot Bolt采用一只产自Luminus Devices的CBM-360引擎,其白光输出来自一小组LED芯片。Luminus Devices LED模块在业内因其可靠性和有效引擎而闻名,适用于试图通过小孔获得大量光输出的应用场合。虽不能确切地说出这个光源组件的运行功率,但是可确定功率值约为90 W~100 W。与所有的LED一样,输入多少功率而能够获得多少光输出将受控于用户使用的热管理系统的质量。越冷越好,越冷灯越亮。

图2显示LED光源组件,其顶部安装有大的初级光学器件,两者挨得很近,几乎相互接触。Luminus Devices LED管芯采用镀膜工艺,它拥有稍微有些平行的光输出,但是它仍然是相当广角的光输出,因而需要立即尽量将光线向芯片聚集,将其准直成期望得到的光束。图2中也能够看到安装着LED管芯的大块铜板,显现在其右侧的是热排管。这些热管向下引导,并向安装在大风扇上面的铝质大散热器弯绕,将冷空气吹向装置。图3显示带有LED热管、散热器和风扇的整个装置。整个风扇是受温度控制的,并根据用户控制光输出的需要以加快或降低风扇的运转速度。风扇以某些速度运转时会发出一点儿哀鸣声——并不是发生在最快的速度——但是在使一切都保持于操作点位方面做了很好的工作。在灯具持续运行至少30分钟以确保达到热平衡以后,笔者进行了所有测量工作。

2 频闪与调光

因为这是一款LED灯具,所以调光和频闪都由光源本身来完成——无需昂贵的机械结构,全依仗于电子设备和控制电路。High End Systems公司给亮度通道提供16 bit控制选择,笔者推荐用户使用。图4为trackspot Bolt的调光曲线。它有点儿像平方反比定律曲线,但是显得平滑,拥有16 bit分辨率,提供无步进和色彩变化的调光效果,缓慢暗转看上去很好。笔者测得单独频闪通道的频闪速度范围从0.35 Hz至33 Hz,这足够快速,看上去它有点儿像从前的电影。调光是通过PWM来实现的;笔者测得PWM速率为369 Hz。现今,这个数字显得有点慢了,所以,如果用户将它用作视频摄录场合,就得格外谨慎。

图2 LED和初级光学器件

图3 热管和冷却

图4 调光曲线

3 色彩系统

Trackspot Bolt LED光源只是白色的,所有色彩均来自于常用的二向色性滤色片色轮。这既有优点,也有缺憾:尽管色轮绝不能做到如同LED混色系统那样快速,并在色彩调色盘中受到很大限制,然而,用户能从二向色性滤色片获得的色彩比来自RGB LED的色彩更为新鲜,饱和度更高。在这里,不存在绝对的对和错;每一个色彩在工具箱中都有其一席之地。色轮采用持久黏贴、梯形玻璃的二向色性滤色片,它们提供从一种色彩向另一种色彩的精细转换。这种转换干净利落,并提供良好的半色彩效果,在色彩转换之间没有暗条痕或亮条痕。图5显示两个滤色片以及它们在色轮上彼此之间如何紧挨着安置的情形。

从每个滤色片透过的光输出如表1中所示。低下的红光输出正是用户期望从白光LED所能获得的(白光LED光谱中红光成分较少,不可能期望过高)。但通过二向色性滤色片所获得的红色是高饱和度的,虽然不太亮但很纯。

采用荧光粉的白光LED趋向于拥有黄绿区域最多的光输出和高峰值的蓝色区域。像往常一样,靛蓝和深蓝色的数值在人眼看起来可能比想象中的好得多;照度计严重低估了人眼实际感知到的蓝光所引发的视觉效果。

色彩变化速度是非常好的,在相邻色彩之间的转换约需0.1 s,而相隔最大间距色彩的转换则最多为0.4 s。这款灯具总是采取色彩间的最快路径以使转换时间最小化。色轮也能够以笔者测得的速度——从1.7 r/min加速到95 r/min连续不断地旋转。

4 图案轮

Trackspot Bolt配备有两个图案轮,其中一个是图案片可旋转的,另一个是图案片不可旋转的。可旋转的图案轮排列在第一个。它配置有7个可替换的图案片外加一个开孔,并采用熟悉的HES(High End Systems)螺旋弹簧系统以更换图案片。更换这些图案片的切入口有点儿狭窄,操作有些不便。这个图案轮上的所有图案片均由玻璃做成,旋转图案速度如表2所示。

表1 二向色性滤色片色轮光输出百分比

表2 旋转图案速度

图案变化速度是有些奇怪:它似乎总是需时1s,无论是相邻图案之间的变化,还是图案轮上相对图案片之间的变化。图案旋转和定位都非常好,很平滑;然而,图案轮在低速旋转时有点儿急动症状,不够平稳。在图案轮轴承四周有一些轻微的漏光,在轮子上有一个孔,轮子在旋转过程中的某个时刻有一道亮光从孔中射出。笔者测得图案旋转定位的滞后是0.21º;这大约相当于在20 feet(6 096 mm)射距上偏差0.9 inch(22.86 mm)。

图案投影的聚焦质量和清晰度很好;只呈现少量的球面像差(边缘-中心的聚焦差异),但它是完全可以接受的。图6显示投影的实例。

静止图案轮与旋转图案轮两者面对面地设置安装,它们尽可能地彼此接近。这是一个有趣的图案轮;它也配置有7个全尺寸的图案片外加一个开孔,此外,在主图案之间还配备有尺寸较小的中间图案。不能轻易地将图案轮停止在这些小图案位置上;但当它旋转时能呈现连续不断的图案效果,有些像动漫或效果轮。将这两个图案轮一起运用,能够给影像带来一些有趣的效果和运动感。图7显示其布局和中间图案。图8显示图案轮旋转时所使用的中间图案之一。它是一个蚀刻了的金属转盘,所以只能被整体更换。

图5 色轮

图6 聚焦质量

表3为图案和图案轮速度。正如预期,静止图案轮上的图案变化速度更快些,并拥有更大的平滑旋转速度范围。

两个图案轮一起运行,可提供一些变形和叠加效果的有趣选择。虽然它们的位置靠得很近,但是光学系统非常紧凑,景深很小;因而硬焦点只可能发生在一个图案轮的某个时刻。

5 光圈

Trackspot Bolt配置的光圈紧靠在两个图案轮之后。当光圈充分关闭、孔径尺寸减小至全尺寸的13%时,灯具的光斑角是1.9º。笔者测得打开和关闭光圈的时间约为0.2 s。正如两个图案轮一样,图案之间存在聚焦差异,光圈聚焦也是如此,当聚焦于一个图案轮时,要获得清晰光圈投影是不可能的,只能聚焦于其中一个投影物,而不能同时聚焦于任何两个。

6 透镜与光输出

Trackspot Bolt配置有固定焦距的两个组件的光学系统。一个可移动的光学组件产生变化的焦点,见图9;另一个固定的透镜组件设置于反光镜之前。笔者测得灯具满功率运行时,其光斑角为15º的全部光输出是2 219 lm。光斑几乎完全是平坦型光分布,这使trackspot Bolt非常适合于图案投影和空中特效。图10显示其光强度分布曲线。聚焦透镜从行程的一端运行到另一端需时0.4 s。

光源的光谱分布如图11所示。这是白光LED典型的光谱特性,笔者采用0.001的Δuv方式计算出其色温为8 200 K。它十分接近于黑体辐射轨迹,只是非常轻微地偏向绿色一侧(笔者运用分光仪测量CCT和Δuv,而后据此计算。三色色温表在测量LED时是无效的)。

图11 光谱分布

图12显示trackspot Bolt运行中的闸门区域。对于采用气体放电灯的灯具,因为UV的缘故,并不推荐这种做法;但是对于采用LED光源的灯具,这种做法是相当安全的。

图12 运行中的闸门

7 水平与垂直旋转

Trackspot Bolt是一台镜片扫描式灯具,镜片如图13所示。正如预期,它运转速度非常快,不过它扫描的范围稍稍有所限制。它具有水平旋转150º和垂直旋转110º;两个轴向全程运转只需时0.4 s。

运转的质量极好,没有可察觉的步进现象,即使在非常低速的运行状态。事实上,这些马达是灯具所采用的马达中运行得最为顺畅的。水平和垂直方向上的定位精度测得滞后为0.32º。此外,因为这是一块质量非常小的镜片,所以它的定位非常精准,没有弹跳和过冲现象。这一直是镜片扫描的加分点。

图13 镜片

8 噪声

表4为声强水平,如其所示,旋转图案轮是最喧闹的部件,而水平旋转、垂直旋转和聚焦功能所引发的噪声几乎是相同的。其中提及的静态噪声是指LED及其相关联的风扇在满功率运行30分钟之后所测得的数据。

表4 声强 (常规模式)

9 电子参数与复位/初始化时间

表5为灯具功耗值。冷启动时初始化需时约38 s,而由DMX512复位指令的初始化需时33 s,复位表现相当不好。其间,在水平和垂直旋转到它们的终极目标之前,灯具的LED就逐渐变亮,尽管镜片运行得如此快速,这只是非常短暂的问题。此功耗时的灯具发光效能是11.3 lm/W。

表5 灯具功耗(115V 60Hz电压下)

10 结构

这款灯具的结构与High End Systems公司先前的镜片扫描式灯具相似,每个部件都构建在滑板上,而滑板能够从外壳上被拆卸下来以便维修。一旦这样做,就很容易进入各个部件。甚至无需将滑板滑出来,主电路板和初级光学组件就可简单进入,并在主盖板下清洁。

图14 主电路板

图15 控制菜单

11 电子设备与控制

图14显示控制trackspot Bolt所有功能的主电路板。它也整合着菜单和控制系统,如图15所示。trackspot Bolt提供标准的5针DMX512输入和输出接口以及固定的电源线。菜单是High End Systems公司的另一个典型特征,本灯具菜单提供进入通常的灯具设置和维护功能的通道。

笔者希望,本文提供的测量值及其评论有助于用户决定它是否是您需要尝试的灯具。用户需要镜片扫描式灯具的速度吗?Trackspot Bolt能满足这些要求吗?一如既往,用户自己拿主意。

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