文/[美]邁克·伍德 編譯/姚涵春
(1.上海戲劇學(xué)院,上海 200040)
燈光技術(shù)
測評一款新型電腦燈
——Robe Robin Pointe
文/[美]邁克·伍德 編譯/姚涵春1
(1.上海戲劇學(xué)院,上海 200040)
通過對燈具的測試,解析和評價該新型電腦燈的構(gòu)成、功能及其性能和創(chuàng)新點。
Osram Sirius HRI 280W;測評;光束燈;多功能燈具;圖案模式;均質(zhì)化濾光片
ROBE公司從一家有些不太起眼的代工制造商起家,現(xiàn)在已成為全球自動化照明設(shè)備市場中的主力成員之一。這家以捷克共和國為基地的制造商已經(jīng)在歐洲打下了堅實的基礎(chǔ),同時在美國和世界其他國家及地區(qū)立穩(wěn)腳跟。雖然在美國Robe因其LED燈具而著名,但是這次測評筆者還是考察一款采用氣體放電泡的燈具——Robin Pointe(以下簡稱Pointe)。該款燈具是加入這個緊密光束投射燈具市場的新成員之一,以筆者看來,和其他一些制造商引薦各自產(chǎn)品的第二代一樣,它似乎也是其第二代的新產(chǎn)品。這些第二代光束燈具已經(jīng)擴展了功能,Pointe就是這樣,能夠產(chǎn)生更寬、更平坦的光束,其效果如同當(dāng)下演出中廣泛應(yīng)用的那些傳統(tǒng)的圖案燈具,又能產(chǎn)生超窄的類似激光的光束。Pointe具有在這兩種模式之間新奇的轉(zhuǎn)換方法,這兩種模式似乎都運作得很好,不過后一種模式則表現(xiàn)得更好。
與上一次對這種類型的燈具測試一樣,筆者試圖論及:光度測量在何時是有用的,例如對于圖案投射燈具;而在何時其用處不太大,例如對于光束效果燈具,以便試圖得到合理的結(jié)論。當(dāng)它以額定功率運作時,其令人滿意的光束效果應(yīng)同時具有良好的光束對比和邊緣清晰度。請注意,本次測評中,光束效果燈具和傳統(tǒng)的圖案電腦燈具有不同的需要和力度,而組合燈具如Pointe需要被有區(qū)別地判斷其效果是依據(jù)于燈具的哪一種模式。和以前考察燈具的程式一樣,筆者仍將從燈泡開始直至光輸出透鏡對整個燈具進行測試工作,并闡述它是如何運作的。所有測試都是在115 V、50 Hz標(biāo)稱電壓下運行的; Pointe的額定電壓為100 V~240 V、50/60 Hz,見圖1。
Pointe采用Osram(歐司朗) Sirius HRI 280 W燈泡,見圖2。這是歐司朗公司對其他產(chǎn)品中采用的Philips Platinum燈泡的應(yīng)對。它具有非常小的電弧間隙和精確預(yù)聚焦的橢球面反光鏡。這些燈泡最初是為視頻投影機市場而設(shè)計的,因此配備微小片門尺寸的應(yīng)用。這些小片門對于燈具的平行光束運用是很理想的,但是需要某些巧妙的光學(xué)革新以使它們適用于更大的圖案片,然而后者更難些。Sirius HRI 280 W燈泡1 mm電弧額定發(fā)射出11 500 lm的光通量。
為Pointe更換燈泡是迄今為止筆者見過的在運用預(yù)聚焦燈泡的照明燈具中最為容易的。進入燈泡室可打開蓋板,而蓋板由兩只速卸鎖扣固定;燈泡只要從固定夾中分離后即可拔出,沒有小螺絲或零件會遺失,非常干凈利落,見圖3。其中也可以看見非常重要的溫度傳感器(燈泡左邊的小紅點),傳感器幫助動態(tài)冷卻系統(tǒng)使燈泡保持在適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟确秶?。這些沒有外泡殼的單泡殼裸燈泡具有很窄的溫度范圍,確保其保持良好的工作狀態(tài)。
通常的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計中,緊接在燈泡之后的器件是熱鏡。然而就在這個位置,制造商對這一慣例做了改動,可以在窄光束模式和圖案模式之間進行切換。用機械臂取代了靜態(tài)熱鏡,它可以使這里安置的部件在成角度安裝的常規(guī)熱鏡和涂有熱鏡薄膜的均質(zhì)化濾光片之間進行切換。圖4顯示穿過片門的視圖。筆者鎖定了機械臂以顯示兩種選擇:孔徑上半部是熱鏡,而下半部是均質(zhì)化濾光片。在實際運作中,穿越光束的器件只是其中的一個,轉(zhuǎn)到哪一個器件則取決于你所選擇的哪種模式。當(dāng)使用旋轉(zhuǎn)圖案時,Pointe會自動地插入均質(zhì)化濾光片,但是每當(dāng)使用固定圖案時,就用到熱鏡并將更多能量聚集于光束的中央,見圖4。當(dāng)燈具運作于光束模式時,此系統(tǒng)可以讓被使用玻璃的旋轉(zhuǎn)圖案免受燈具強烈光束的損害。
光學(xué)鏈的下一個器件是調(diào)光和快門組合系統(tǒng)。這是一雙相對而置的旗形金屬片,其邊緣鑲著荷葉邊,像剪刀一樣閉合光束。如同這種類型的大多數(shù)燈具那樣,在光束模式時其調(diào)光質(zhì)量不是最干凈的。然而再定位附加均質(zhì)化濾光片,其效果就不一樣了,它給予一個完全可接受的結(jié)果。光束模式的調(diào)光曲線如圖5所示,它是非常合用的。在低于30%的水平時,它開始將光束虛化,但是在30%之上時,它是干凈的。筆者測得其頻閃速度范圍為0.4 Hz~15.7 Hz,兼具可實用的常規(guī)脈沖范圍和隨機頻閃效果。總的說來,這個調(diào)光器是迄今為止筆者見過的超窄光束燈具中最好的調(diào)光器。
色輪緊隨其后。13個固定的梯形二向色性濾光片被黏合在色輪上,色片彼此留有很小間隙,以使遮光區(qū)最小化以及使色光變化盡可能順滑流暢。圖6顯示該色輪。
筆者測得Pointe的白光色溫為5 300 K,而附加CTO色溫片后,其色溫降至2 900 K。色彩范圍包含著多半高飽和度的色彩,也能產(chǎn)生雙色彩效果,見圖7。色彩突變非常快速,光束模式中的突變特別有效果。
該部件還提供色輪旋轉(zhuǎn)(彩虹)以及色輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)的效果。在低速旋轉(zhuǎn)中,其運行非常平穩(wěn),沒有跳躍或步進現(xiàn)象。
Pointe 配置有兩個圖案輪:其中一個是與色輪背對背安裝的固定圖案輪,另一個是與固定圖案輪相間隔安裝的旋轉(zhuǎn)圖案輪。在圖6中都能看見這兩個圖案輪。固定圖案輪設(shè)置有14個倉位和一個開孔。其中10個倉位是用作安裝圖案片,而其余4個倉位則提供不同孔徑的開口,特意為空中光束模式下使用而設(shè)計。其中最小的孔徑很微小,可提供幾乎平行的光束。固定圖案輪被制造成完整的一片,其質(zhì)量盡可能輕,在這些倉位之間能非常迅速地移動。
讀者對旋轉(zhuǎn)圖案輪應(yīng)該是熟悉的,因為它與其他Robe燈具中的圖案輪類似。它采用公司的“槽和鎖”系統(tǒng)可使9個玻璃圖案卡盤中的任一個容易地被更換。圖8顯示旋轉(zhuǎn)圖案輪的特寫,而圖9則顯示從圖案輪上取出的同一個圖案片。
旋轉(zhuǎn)圖案輪在DMX協(xié)議中設(shè)置有虛擬的第11個位置;對于開孔有兩個選擇項:平坦和開放。由使用者確定均質(zhì)化濾光片是否要安置定位在開孔處,以便在光束模式和圖案模式之間進行切換。平坦模式使用均質(zhì)化濾光片,開放模式使用熱鏡而不使用濾光片。
表1 固定色輪
表2 色輪運行速度
表3 固定圖案輪速度
表4 旋轉(zhuǎn)圖案輪速度
選擇平坦模式時的燈具,所有圖案的聚焦質(zhì)量都非常好。有一些可察覺的邊緣和中心聚焦質(zhì)量的差異,但是對于如此微小的圖案這沒什么要緊。筆者認為,Pointe作為一款聚光類型燈具用作圖案投射是非常合用的。
用戶可以在兩個圖案輪之間推拉焦點以產(chǎn)生變形效果。圖10顯示焦點從固定圖案輪移向旋轉(zhuǎn)圖案輪時的序列效果。圖案始終處于光束之中,筆者只是改變焦點。
這就是它主要的光學(xué)效果。光學(xué)鏈的下一個部件實際上是透鏡之一。然而目前筆者先跳過它,而轉(zhuǎn)到安裝在透鏡之間的棱鏡和霧化鏡系統(tǒng)。
Pointe配置有兩個單獨的棱鏡,能被各自安置定位在光束中。第一個是圓形八棱鏡,與霧化鏡處于同一個平面;第二個是條形六棱鏡,安置于第二個平面。這種布排意味著兩個棱鏡或霧化鏡可以被單獨使用,條形棱鏡也可以和霧化鏡組合使用,圖11提供了這種布排的視圖。
圖12顯示旋轉(zhuǎn)圖案輪處于最大變焦時兩個棱鏡產(chǎn)生的效果。影像分離效果是好的。每一個棱鏡被插入或移出約需0.3 s,插入后可以被旋轉(zhuǎn),其速度范圍為0.3 s/r(194 r/min)至306 s/r(0.2 r/min)。霧化鏡是可變的;中級效果是輕微模糊狀效果,而在最末端的效果是最好的。霧化鏡插入或移出光束需時0.4 s。
Pointe配置有3個透鏡組件。第一和第二組件安裝在霧化鏡和棱鏡的前后,能夠各自移動以提供調(diào)焦和變焦功能,而第三組件是固定不動的,它用作最終光輸出的透鏡。從頭至尾的調(diào)焦需時0.3 s,而變焦則需時0.4 s。
在平坦(圖案)模式中,均質(zhì)化濾光片安置到位,在燈具最小變焦、光斑角為5.9°時,筆者測得其光輸出為5 818 lm,而在最大變焦、光斑角為20°時,其光輸出為5 956 lm。這兩個模式中的光束光分布如圖13和圖14所示。
在開放(空中光束)模式中,沒用均質(zhì)化濾光片,其光通量測量沒有多大用處。使用固定圖案輪最小孔徑時,其光束角減小至約2.6°,測得其中心光強為18 000 000 cd。在這個模式中,其光束邊緣的清晰度是好的,筆者預(yù)料它在薄霧中有良好表現(xiàn)。
Pointe具有540°水平旋轉(zhuǎn)和270°垂直旋轉(zhuǎn)范圍。全速水平旋轉(zhuǎn)540°全程需時2.5 s,而標(biāo)準(zhǔn)的180°水平旋轉(zhuǎn)則需時1.1 s。垂直旋轉(zhuǎn)270°全程需時1.5 s,而180°垂直旋轉(zhuǎn)則需時1 s。兩個軸向運轉(zhuǎn)是非常平穩(wěn)的,在低速運行時僅有微乎其微的步進現(xiàn)象。尤其水平運轉(zhuǎn)表現(xiàn)得更為出色,在停止運轉(zhuǎn)時沒有彈跳和搖擺現(xiàn)象。垂直運轉(zhuǎn)在停止時有些彈跳現(xiàn)象。兩個軸向的滯后是最小的,僅為0.06°。這相當(dāng)于在20英尺射距上偏差0.2英寸(或在10 m射距上偏差10 mm)。在圖15中,可看見垂直運轉(zhuǎn)機械系統(tǒng),其中包含馬達、傳動皮帶、皮帶張力器、編碼器輪和傳感器,圖15也清晰地顯示垂直旋轉(zhuǎn)軸上鎖定機構(gòu)。水平旋轉(zhuǎn)具有相似的機械系統(tǒng)。
Pointe的噪聲大半來自自動調(diào)溫控制的風(fēng)扇。筆者接通電源使燈具升溫,經(jīng)工作1小時達到熱平穩(wěn)后再讀取噪聲數(shù)據(jù)。最大噪聲來自于條形棱鏡的旋轉(zhuǎn)。距離燈具1 m處測得燈具的噪聲值如表5所示。
從接通電源或由DMX 512發(fā)出復(fù)位指令起,Pointe完成初始化運作需花費36 s。該燈具表現(xiàn)得很好;在運行開始之前,燈泡就被調(diào)暗而在運作完成后就被調(diào)亮。
通過Powercon接口連接119 V 50 Hz電源,Pointe消耗電流3.26 A,功率為389 W,而功率因數(shù)為0.98。復(fù)位/初始化期間的功率較低,因為在此運作過程中燈泡功率降低了。
電源和電子設(shè)備盡可能被分散安裝在燈具各個部位。例如,燈泡電源安裝在搖頭內(nèi),緊挨著燈泡,見圖16。馬達驅(qū)動器安裝在搖頭和燈弓臂內(nèi),見圖17。主要的直流電源安裝在底座中,見圖18。置頂盒內(nèi)也安置著蓄電池,以便未接通電源時可以設(shè)置諸如DMX 512地址碼的燈具參數(shù)。電氣結(jié)構(gòu)和接線是整齊的。
表5 燈具噪聲
Robe具有通常的彩色LCD觸摸式屏幕以提供控制和配置選擇。它的操作是簡單的,包含所有的可預(yù)期的選項,見圖19。Pointe提供寬泛的控制選項;用作DMX 512的XLR接口選擇,也配置有RJ45 Ethercon以支持Art-Net、MA Net和MA Net2協(xié)議,并提供通過內(nèi)置的Lumen Radio 模塊提供無線DMX控制的選項。Ethercon輸入也可以被用作Art-Net向DMX 512變換的節(jié)點,燈具鏈上的第一只Pointe接受Art-Net,而后通過DMX 512輸出傳輸?shù)较乱粋€Pointe,見圖20。
筆者使用Open Lighting Architecture RDM檢測設(shè)備對Pointe進行一整套RDM檢測。它出色地獲得成功,通過所有的檢測。檢測結(jié)果和通過RDM返回的裝置信息如圖21所示。
筆者發(fā)覺,Pointe維護保養(yǎng)時,拆解操作非常簡單方便,其緊固件組裝很有條理。其結(jié)構(gòu)追隨流行的標(biāo)準(zhǔn)實踐,鋁合金機架上安裝輕量上蓋,內(nèi)置光學(xué)模塊。對于正常服務(wù)和清潔,筆者預(yù)想不會有什么問題。
正如本文之初所說,筆者將Pointe視作新近出現(xiàn)的第二代光束燈之一。與其他競爭者一樣,借助添加聚光特點和手段以在兩者之間切換,它力圖使這類燈具在應(yīng)用中更靈活。Robe成功了嗎?筆者已經(jīng)提供了數(shù)據(jù),現(xiàn)在由用戶自己做出決定。
( 本文編譯自美國 《 Lighting & Sound America 》 雜志2014年1月刊 《Rob e Robin Pointe 》 一 文 , http://w w w. lightingandsoundamerica.com/LSA.html)
(編輯 張冠華)
Robe Robin Pointe
Original / [USA]Mike Wood Translate / YAO Han-chun1
(1. Shanghai Theatre Academy China, Shanghai 200040, China)
By means of testing, the author analyzed and assessed the structure, function and innovation point of a new moving light.
Osram Sirius HRI 280W; test; beam light; multi-function light; pattern model; homogenize spectral filter
10.3969/j.issn.1674-8239.2015.03.001