考評一款HID多功能電腦燈

[美]邁克·伍德

【摘 要】 通過對多功能電腦燈Platinum PLX的考察和檢測，深度解析該燈具的構(gòu)成、功能及其性能和特點。

【關(guān)鍵詞】 測評；電腦燈；多功能燈具；高強度氣體放電燈

文章編號： 10.3969/j.issn.1674-8239.2017.04.001

Elation Professional Platinum PLX

Original / [USA]Mike Wood Translate / YAO Han-chun1

（1.Shanghai Theatre Academy， Shanghai 200040， China）

【Abstract】Through the Elation Professional Platinum PLX detection， detailed analysis and evaluation of the multi-function moving light of structure， functions and its performance and characteristics.

【Key Words】evaluation； moving light； multi-function lamps； HID

LED燈具的測評文章發(fā)表一年之后（編者注：本文原文發(fā)表于2015年11月），市場已發(fā)生了一點變化，使用非常小的短弧HID燈泡產(chǎn)生緊湊光束的燈具再度興起新浪潮。在這類產(chǎn)品市場中，LED光源仍然不能與電弧非常短的HID光源相競爭。對于窄光束，在非常小的光束空間中需要集聚大量的光通量。這與光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)擴展量（Etendue或譯為“集光率”）有關(guān)，筆者多次提到它，有興趣可以參考有關(guān)文章（編者注：見本刊2012年4月刊登的編譯稿《解析光學(xué)擴展量》）。

最近，原本僅僅是光束投射的燈具又?jǐn)U展其功能，以提供圖案投影和染色功能。筆者認(rèn)為，多功能燈具永遠(yuǎn)不會做得與單功能專用燈具一樣性能良好，但是筆者必須說，產(chǎn)自主要制造商的當(dāng)下新一代燈具做得相當(dāng)良好，各項功能并沒有許多折衷或妥協(xié)。

這次將考評來自Elation Professional公司的產(chǎn)品：Platinum（白金） FLX（以下簡稱該燈具），見圖1。它本不屬于該公司白金系列產(chǎn)品，之所以如此命名，推測起來是因為該產(chǎn)品使用了飛利浦公司的Platinum燈泡的緣故。

與這類燈具的其他考察一樣，在某些部分筆者修改了測試方式，以反映它用作光束效果投射燈具的實際，此時，像光通量數(shù)值一類的單純能量測量就不必要給予太完整的描述。筆者將試圖做好和調(diào)整好相關(guān)檢測工作，以幫助讀者摸索燈具的每一個功能。筆者所有測試工作都是燈具運行在115 V 60 Hz常規(guī)電源下進(jìn)行的；然而，該燈具被規(guī)定在100 V～240 V 50 Hz/60 Hz電源下均可運作。

1 燈泡

該燈具采用Philips MSD Platinum 20R 470 W的燈泡，見圖2，1.2 mm極距的電弧產(chǎn)生額定光通量為23 000 lm。它被安裝在頗為有趣和新奇的燈泡室中。在圖3中，可以看見燈泡室內(nèi)的燈泡。燈泡更換很簡單：移除3個螺絲，便可進(jìn)入燈泡組件，而后松懈頂端的固定支架以及將彈簧夾向外扳開。這可以將燈具在燈位上完成，由于固定檢查口蓋板的小螺絲沒有抓住的機構(gòu)，因而很容易丟失。迄今為止，這種做法是相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的。然而，看一下圖3左側(cè)的齒輪，它們是用來干什么的？進(jìn)一步觀察，發(fā)覺它們似乎是連接外置的安裝在附有通氣孔的小塊金屬板上的步進(jìn)電機。這塊金屬板有3個不同尺寸的開口，通過通風(fēng)口以控制燈泡上方的空氣流量及其流向。加上可控速度的風(fēng)扇和熱傳感器，這使得Elation在改變運行模式時能保持對燈泡溫度的嚴(yán)密控制（后面再續(xù)說）。Elation公司告訴筆者，當(dāng)燈具的方向發(fā)生改變時，它們也使用安裝在搖頭中加速度計的輸入（信號）以調(diào)整氣流。所有這一切都是必需的，因為Platinum燈泡對溫控要求十分嚴(yán)苛——它們沒有外層泡殼，對周圍環(huán)境空氣溫度非常敏感。

2 調(diào)光器與頻閃器

燈泡室通常被傾斜安裝的熱鏡所封口，緊隨著熱鏡的下一個光學(xué)器件是能提供調(diào)光和頻閃功能的一對飾有鋸齒形邊緣的旗形板。圖4展示透過燈泡室后面的視圖，圖中熱鏡和調(diào)光板清晰可見。圖5展示按圖案和染色模式運行時的調(diào)光曲線。其曲線合理地接近于平方定律曲線，并且在后面勻光系統(tǒng)就位的情況下，在整個行程內(nèi)提供平滑、無干擾調(diào)光。按空中光束模式運行時，其調(diào)光就不那么平滑了，也可以說，那并不重要，這在這類燈具中很常見。筆者測得其頻閃速度快至10 Hz。在調(diào)光時其電弧頻閃問題也解決得很好，可以推測，部分原因是由于燈泡溫度的控制系統(tǒng)運行良好。關(guān)于這個系統(tǒng)，剛剛討論過。溫度的小變化常常會引起這類電流閃爍，由于調(diào)光板將能量反射回來并阻擋空氣流動，這種機械調(diào)光器常常會非故意地引發(fā)這類問題。

3 顏色

通常，筆者在這些燈具考察中總是至始至終地跟隨光路進(jìn)行測試。在該燈具的情況中，就不是完全那么簡單直接了。在圖案和染色模式中，光路的下一個光學(xué)器件是混色系統(tǒng)；然而在光束模式中，整個混色組件將被移出光路，而讓燈泡室向前移動進(jìn)入新的光學(xué)位置。圖6展示運作中的機械裝置。在圖6的上部，混色組件（配置藍(lán)色電路板的）位于光路上，而圖6的底部則展示被移出了光路的混色組件。為了使這容易運作，混色濾色片做得很小，它是筆者見過的最小的一種。四色濾色片中每一種（青、品紅、黃和CTO）都由一對成角度安裝的二向色性濾色片組成，可移過光束以增加飽和度。在常見的圖案投影光學(xué)系統(tǒng)中，當(dāng)看到從光束一側(cè)邊緣移動過來的濾色片時，它表現(xiàn)得并不很好；然而該燈具包含一個均質(zhì)化系統(tǒng)，能使光束的光分布平滑變化。均質(zhì)器是一個短的多邊形管子，包含有內(nèi)置的平面鏡，被復(fù)眼透鏡所覆蓋。它是混色系統(tǒng)組件的一部分，當(dāng)燈具運作從光束模式切換到圖案和染色模式時，它也將移進(jìn)光路或從光路移出?；焐珵V色片和均質(zhì)系統(tǒng)的末端在圖4中可見。

這是一樁由Elation公司決策的有趣而靈巧的設(shè)計。在光束模式中，通過將混色系統(tǒng)移出光路，燈泡室能被向前移動而更接近圖案片。這顯著地改變光路，使通過微小圖案孔徑的光最大化，而微小孔徑對于緊湊光束又是必需的。也通過同樣可移動系統(tǒng)的均質(zhì)器部件的運作，在圖案模式中，該燈具能防護(hù)混色濾色片和玻璃圖案片避免高強度燈泡的危害，而在光束模式中則讓所有能量通過。其缺點或許是，在光束模式中不能使用混色系統(tǒng)，但是筆者認(rèn)為這是合理折衷的手段。盡管在之前，筆者已經(jīng)看見過所有這些組件的使用，但是Elation公司卻將它們集合裝配成有趣的組件。

該燈具也包含傳統(tǒng)的色輪。它被安裝在離圖案輪較遠(yuǎn)的一側(cè)，但是現(xiàn)在是將它作為顏色控制的部分而加以談?wù)?。它配置?0個不可更換的顏色和一個開孔。濾色片是梯形的，并提供合理的雙色彩效果。色輪的透過率和速度見表1、表2。

該燈具在不使用色溫校正片時的白光色溫是6 960 K，此時CRI為77，而CQS則為71。在使用CTO色溫校正片時，測得其色溫是2 960 K（CRI為52，CQS為51），而使用CTB色溫校正片時，測得其色溫是15 340 K（CRI為84，CQS為75）。這些色彩大多數(shù)是高飽和度的，明顯是為光束模式而選擇的（按光束模式運作時，混色系統(tǒng)被移出光路，所以其混色系統(tǒng)是不可被利用的，然而色輪總是可進(jìn)入的）。色彩范圍是寬廣的，擁有不連續(xù)的高飽和度色彩。突然的色彩變化是快捷的。

色輪旋轉(zhuǎn)速度變化范圍從120 r/min（即每分鐘轉(zhuǎn)120轉(zhuǎn)）下降至剛剛低于2 r/min。顏色混合數(shù)據(jù)見表3。

顏色混合是平滑的，這多虧均質(zhì)系統(tǒng)的作用。Elation選擇了很深的品紅色，可以推測這是為了能獲得良好的藍(lán)色以及淡黃色。CTO能調(diào)整色溫，色溫變化范圍從原始白光6 960 K下降至3 070 K。

4 圖案輪與動畫輪

該燈具配置有兩個圖案輪，即旋轉(zhuǎn)圖案輪和固定圖案輪。如前所述，旋轉(zhuǎn)圖案輪在光束模式中是不可被使用的，因為它實在不能忍受高熱量！旋轉(zhuǎn)圖案輪配置有8個片位和一個開孔，可以應(yīng)用玻璃或金屬圖案片。圖7展示從圖案輪上卸下的鑲嵌在卡盤中的一個圖案片。

固定圖案輪稍稍有點不同尋常，Elation將它與動畫效果結(jié)合在一起。沖壓圖形的金屬輪的一半包含6個分立而不連續(xù)的圖案，而另一半則設(shè)置有一個大的分割式動畫圖形，見圖8。在被用作圖案輪運作時，它如同一個12個槽口的圖案輪運轉(zhuǎn)，此時最后6個槽口則是跨越分割式大圖形的不同位置。在動畫模式中，動畫輪在180°分割式圖形上來來回回掃描。在低速度時它運行得很好，此時在運動方向上每隔幾秒鐘反向運轉(zhuǎn)并不被注意。程序設(shè)計這個系統(tǒng)將要求來自操控者的一些規(guī)劃和思考，作為固定圖案輪一部分的動畫輪，僅僅可以被運用于連同旋轉(zhuǎn)圖案輪一起運作。它不是一個完全意義上的動畫輪，因為它不能改變旋轉(zhuǎn)角度（對于Elation很清楚，它們并不稱它為動畫輪；相反，它們寧可稱其為動畫效果），但是它在與旋轉(zhuǎn)圖案輪結(jié)合中能產(chǎn)生一些有用的效果。圖9展示與圖案和分立色彩一起運用的動畫輪的一個實例。

在圖案模式中，在兩個圖案輪上的調(diào)焦質(zhì)量極好的。圖10展示旋轉(zhuǎn)輪（左）和固定輪（右）的實例；圖11展示當(dāng)筆者從固定圖案片向旋轉(zhuǎn)圖案片調(diào)焦時圖案投影的變體。旋轉(zhuǎn)圖案輪顯示其旋轉(zhuǎn)定位滯后約為0.17°。這相當(dāng)于在20英尺射距上偏差0.7英寸（或在10 m射距上偏差30 mm）。

5 棱鏡與霧化鏡

該燈具配置有兩個分開單立的可旋轉(zhuǎn)棱鏡，可以跨越光束被定位，兩個棱鏡分別是8棱圓棱鏡和5棱線形棱鏡。它們被安裝在同一個平面上，所以在同一時間內(nèi)只能使用其中一個棱鏡。圖12展示其棱鏡。

兩個棱鏡被插入或移除約需1 s，這取決于透鏡的定位，而后能夠被旋轉(zhuǎn)，其速度變化范圍從1 s/rev（60 r/min）下降至332 s/rev（0.18 r/min）。

霧化濾光片（提供染色模式中使用）有單獨的濾光片提供，它可以橫跨整個光束移動。它可被插入或移出光束，其霧化效果是不可變化的。霧化鏡的移動需時0.4 s，見圖13。

6 透鏡與光輸出

Platinum FLX配置有電腦燈中常見的典型的三個透鏡光學(xué)組件。第一第二兩個透鏡組件可在燈內(nèi)移動以提供變焦和調(diào)焦，而第三個透鏡組件則是固定的，設(shè)置于燈頭的前外表面。霧化鏡是第二透鏡組件的一部分，它們一起移動。

在圖案模式中（均質(zhì)器和混色組件加入光路，而燈泡室則后退），燈具完全變焦的光斑角為24°時，筆者測得其光通量剛好不足10 000 lm。圖14展示其極其平坦的光分布狀態(tài)。對于這樣平坦的光斑，再一次多虧均質(zhì)器的作用。依賴于使用的圖案孔徑，可以改變最小光束角度，但是沒用圖案片時其光束角度約為8°，使用圓孔時其光束角度為3°或小于3°。

在光束模式中（均質(zhì)器和混色組件退出光路，而燈泡室向前移動），在最大光束角18°時，其光輸出顯著提升至約19 000 lm，見圖15。使用固定圖案輪上最小孔徑時，能夠獲得的光束角為0.4°，當(dāng)然這樣會相當(dāng)?shù)販p少光輸出。

加入霧化鏡Elation稱為染色模式的概念。它具有良好的變焦范圍，但是使用所有的均質(zhì)和霧化濾光片時，不可避免地要損失光輸出。盡管如此，它提供優(yōu)質(zhì)的光，筆者能夠看到它的功用。

7 水平與垂直旋轉(zhuǎn)

該燈具水平和垂直全程旋轉(zhuǎn)范圍分別為540°和270°。水平全速旋轉(zhuǎn)540°全程需時4 s，而更常見的180°旋轉(zhuǎn)則需時2.4 s。垂直旋轉(zhuǎn)全程270°需時2.6 s，而180°旋轉(zhuǎn)則需時2.1 s。兩個軸向運轉(zhuǎn)是平滑的，以低速運行時有非常小的步進(jìn)現(xiàn)象，雖然在最后定位時有一點過沖和擺動。過沖之后，兩個軸向滯后小于0.1°。這相當(dāng)于在20英尺射程上偏差0.3英寸（或在10 m射程上偏差10 mm）。圖16展示一個燈弓臂內(nèi)側(cè)的機械和旋轉(zhuǎn)譯碼器。

8 噪聲

該燈具大部分噪聲來自于風(fēng)扇，而風(fēng)扇是低噪聲型的。全功率運行燈具靜止時，在離燈1 m處測得其噪聲為53.5 dBA。垂直運轉(zhuǎn)是馬達(dá)噪聲最大的功能，離燈1 m處測得其噪聲為56.7 dBA。

9 復(fù)位/初始化時間

通電初始化時間很長，需時約3 min～4 min。當(dāng)燈泡通電加熱溫升時，該燈具強制實施保持光閘關(guān)閉狀態(tài)以便盡可能快地穩(wěn)固溫度。燈泡不是熱再啟動型的。

10 功率、電子設(shè)備與控制

在118 V 60 Hz電源下運行時，該燈具消耗的電流為5.34 A，功率為630 W，此時的功率因數(shù)是0.99。控制電機的電子設(shè)備安裝在燈具搖頭中的一些電路板上，如圖17所示，而燈泡和電機的電源則安裝在燈具的底座內(nèi)。

該燈具配置有可通過彩色LCD進(jìn)入的綜合菜單和控制系統(tǒng)并實施操控，見圖18。在連接器方面，通過單一的powerCON提供電源，通過Art-Net或KlingNET經(jīng)由etherCON連接器或經(jīng)由使用標(biāo)準(zhǔn)5針XLRs連接器的DMX-512和RDM提供控制。圖19展示這些連接器。

11 結(jié)構(gòu)與可維修性

該燈具實際上并不應(yīng)用模塊化結(jié)構(gòu)；然而，所有組件看上去都可直截了當(dāng)?shù)剡M(jìn)入以便清潔和維修保養(yǎng)。筆者在任何一段時間內(nèi)都沒能有機會運行各個組件，因而不能就其使用壽命及其可靠性發(fā)表評論，但是筆者也沒看見任何須立刻注意的事。

這是一款令人感興趣的產(chǎn)品。Elation將一些聰明設(shè)計和一些工程妥協(xié)結(jié)合起來開發(fā)一款新型燈具，雖然沒有完全具備每一個組件的良好性能，但是擁有了一些主要的性能。筆者確信，在一些性能上的妥協(xié)是被保持低價的理念所驅(qū)動。與以往這些考察一樣，希望筆者能帶來足夠的信息以幫助讀者決定該燈具是否值得購置。

（本文編譯自美國《Lighting & Sound America》雜志2015年11月刊《Elation Professional Platinum FLX》一文，http：//www.lightingandsoundamerica.com/LSA.html）

（編輯 張冠華）