測評一款LED電腦燈

[美]邁克·伍德 施端

【摘要】檢測Robe T1Profile，解析其構成、功能、性能和特點。

【關鍵詞】T1Profile;發(fā)光二極管;顯色性;色溫;TM-30;青檸光;霧化

文章編號：10.3969/j.issn.1674-8239.2019.10.004

在加色法基礎上制造切割電腦燈的廠家可謂屈指可數(shù)，Robe是其中一家。主要原因在于，很難獲得與“白光LED+二向色性濾色片”這種減色法方式一樣的白光輸出功率。雖然與減色法相比，加色法在白光輸出方面稍顯遜色，但在色光的控制和亮度方面卻要略勝一籌。就個人來說，筆者對加色法有著崇高的信仰，在所有注重顏色的領域內，它肯定會大有作為。也許現(xiàn)在還沒有，但這一天一定會到來。Robe已經研制出4色和7色的加色法LED燈具，顯然，本文的主題T1Profile也來自同一個系列。

和往常一樣，筆者會盡可能做全面檢測，從電源輸入一直到光輸出，報告第一手數(shù)據(jù)，讀者可以憑借這些信息做出自己的判斷。

本文提供的檢測結果是基于一臺T1Profile電腦燈（圖1），它是由Robe提供給筆者的，檢測時在120V、60Hz標稱電壓下運行。該燈具的電源電壓是自動調整的，可在100V～240V、50Hz/60Hz電壓下運行。

1光源

T1Profile采用Appotronics公司的Atria光引擎的同系列產品作為光源，它里面裝有5種光色的LED，并不是單顆或雙顆的白光LED。該光引擎中含有紅光、綠光、藍光、琥珀光和青檸光（1ime）LED光源。大部分的光通量是由青檸光LED光源發(fā)出的，就像其他燈具所采用的薄荷光（mint）一樣，因為它們的光輸出與人眼的光譜光視效率曲線相一致。單看時它是綠光，但將其與一定量的紅光和藍光相混合后，就能得到高品質的白光。琥珀光的加入提升了低色溫時的色質和顯色性。青檸光和薄荷光之間的區(qū)別在于：青檸光中只含有寬廣的綠光峰值（由一些不透明熒光粉所發(fā)出），并且只含少量藍光，而薄荷光中含有藍光峰值（由LED泵所發(fā)出），這與白色熒光粉LED很類似。

Appotronics引擎組件是通過常見的熱管陣列、大號鰭形散熱片和4個風扇來散熱，散熱片的上下兩面各裝兩個風扇（圖2）。從光引擎發(fā)出的光直接透過一個中繼透鏡，其作用是進一步校準光線路徑，使其通過光閘和光學系統(tǒng)。從圖3可以看到，中繼透鏡附著在圖案模塊后面的孔徑處。

2調光與頻閃

T1Profile提供一些調光曲線，以供選擇使用。在本次檢測中，筆者采用自己最喜歡的曲線——平方曲線。圖4展示了所得到的調光曲線。調光過程十分平滑，在低亮度段，沒有看到跳變現(xiàn)象?？赏ㄟ^選項讓燈具在鎢絲燈仿真模式下運行，以模擬各種白熾燈的熱慣性。在這個模式中，還把“紅移”引入調光過程中，這樣當燈光變暗時，光色也會隨之變暖。就像筆者檢測過的其他Robe燈具一樣。PWM波形很有意思，Robe似乎采用兩個PWM頻率，或者說是兩個相位，即在一個頻率之上疊加了另一個頻率。默認頻率為600Hz，但當燈光變暗時，會在上面疊加上高頻成分。也許只是有多串LED，它們在不同的相位下運行，但也不好說。有44-基本頻率：300Hz、600Hz、1200Hz和2400Hz。以那些基本頻率為基準，可通過一個DMx通道來對PWM頻率進行微調。通過這些控制方式，應該能找到一個合適的范圍和選項，這大大簡化了攝像機的設置。頻閃頻率是可調的，其范圍在0.5Hz～27Hz之間。從燈具滿光輸出一直到其達到穩(wěn)定的工作溫度，需時約5min，此后，光輸出下降約13%。筆者所提供的所有結果都是等燈具達到穩(wěn)定的工作溫度后所測得的，因此把熱降效應也涵蓋在內。

3顏色系統(tǒng)

與其他加色法燈具一樣，在混色系統(tǒng)的控制方面，Robe除了可以讓用戶直接控制5個LED通道外，還提供標準的RGB/CMY控制方式?？赏ㄟ^虛擬色輪通道獲得66種內置色，它們是從常用的濾色片顏色中挑選而來的。用戶還可以自己定義10種用戶色，并通過這個通道使用這10種顏色。

在其他Robe燈具中還有另一個功能是一系列的校準白光（calibrated white）。T1Profile提供了一些校準白光，其色溫范圍在2700K～8000K2_間。筆者使用一臺Sekonic C-800測光表測量色溫、相對光輸出率和顯色性，見表1。

這些讀數(shù)是在默認的低顯色性模式下測得的。注意：在所有色溫下，Ra值都要略大于100，這說明顏色的飽和度偏高。這未必是一件壞事，人眼更喜歡看飽和一點的顏色。這也解釋了為什么TM-30值會高于CRI值。后者對于過飽和的懲罰要比TM-30更嚴厲，這種做法是不對的。筆者覺得如果Robe采用的不是CR/（已過時）而是TM-30的話，就會發(fā)現(xiàn)顯色性要比預期得更好。讀者也能從TM-30圖中看到，大部分的顯色性問題都出在綠色和品紅色域中。當燈具在高顯色性模式下運行時，光輸出略有下降，而顯色性得到提升。圖5給出一個實例，左圖展示了它在5600K、常規(guī)模式下的光輸出，右圖也處于這個狀態(tài)，但在高顯色性模式下。在本例中，TM-30R值提高3分，CR/R。值提高10分。除了這些選項外，該燈具還提供一個色溫校正通道和一個綠色校正（Green correction）通道，前者用來獲得不同色溫的白光，后者是同一色溫時沿綠色/品紅色等色溫線來偏移光色，這對有攝像要求的用戶是有用的。

圖6、圖7展示了在內置的3200K和5600K選項下所測得的光譜分布。位于圖中央的是寬廣的綠光峰值，它是由青檸光LED光源發(fā)出的。表2為3200K和5600K時的顯色性控制。

表3給出5色LED的相對光輸出率。正如所料，大部分的光是由青檸光LED光源發(fā)出的。該光引擎把這些光色完美地融合到一起。所投出的光色非常均勻，不會產生令人討厭的有色陰影。

下面進入光學鏈的成像部分。T1Profile中有兩個可拆卸的模塊，絕大部分的光學效果組件都位于這兩個模塊上。

4圖案模塊

首先是圖案模塊。上面有一個動感輪和一個旋轉圖案輪（圖8），還有上文提到的中繼透鏡。動感輪是鋁制的，上面有一個很大的breakup（本義：支離破碎）圖案，可在光束中擺動。動感輪的位置是可調的，但旋轉軸的角度是不可調的。把這個轉輪插入光路（或從光路中移除）需時0.3s，到位后就能旋轉起來，轉速在0.08rpm～50rpm之間。雖然它與圖案輪之間有一段很長的距離，其虛實狀態(tài)相差很大，但是仍然能得到這兩個轉輪的疊加效果。

緊隨其后的是旋轉圖案輪，上面有7個可更換的玻璃圖案片和一個開孔。圖9展示了一個圖案片，它位于其彈簧鎖定片上。

旋轉和定位都非常平滑，旋轉速度的可調范圍很廣。旋轉圖案輪及其圖案轉速見表4。當改變轉向時，動作干凈利落，只有一點點滯后。筆者測得滯后誤差為0.03°，這相當于在20ft射距處有0.1in誤差（在10m射距處約有5mm誤差）。該圖案輪采用快速路徑算法，以把切換時間降到最低。

5切割模塊

圖10、圖11展示了切割模塊的正反兩面，上面還有一個光圈。這套切割系統(tǒng)的機械結構與之前的Robe燈具是一樣的。每一塊切割片都能旋轉約±25°，并能切掉約75%的光束。整個組件還能旋轉約±60°。切割片很小，因而動作相當快，從全開到全關最多需時約0.4s。旋轉速度則慢得多，全程120°旋轉需時2.3s。切割片把光斑切得很直，只有一點點枕形畸變和桶形畸變。與動感輪一樣，切割片組件與圖案輪之間有一段距離，其虛實狀態(tài)相差很大。然而，依然能對圖案進行適當?shù)那懈?，得到一個邊緣柔和的光斑。

最后，在成像效果組件方面，T1Profile中還有一個光圈?？砂压馊讖娇s至全孔徑的15%，此時，若變焦值最小，則光斑角為1.10，若變焦值最大，則光斑角為6.3°。筆者測得從全開到全關需時約0.25s。

6棱鏡與霧化

T1Profile中最后的光學效果組件是棱鏡和霧化鏡。有一個可旋轉的六棱鏡和兩個霧化鏡，前者被安裝在后透鏡組的光輸出側，后者被安裝在前透鏡組的光輸入側。圖12是從燈具后部看過去，左邊是棱鏡，右邊是霧化鏡。

把棱鏡插入光路（或從光路中移除）需時約0.5s，其旋轉速度可達120rpm，正反轉均可。在中等變焦狀態(tài)下，圖像分離率約為50%。

接著來說霧化。如上所述，這里有兩個霧化鏡。后面那塊霧化鏡起到重度霧化的作用（heavy frost），它被安裝在磁性連接臂上，很容易更換。在圖13中，這個霧化鏡正在被更換。該霧化鏡是標準配置，上面標有10°，筆者覺得Robe還會提供其他的霧化效果。另一塊霧化鏡起到輕度霧化的作用（1ight frost），它是不可更換的，標有0.5°。

筆者在檢測過程中發(fā)現(xiàn)，輕度霧化的效果非常好，這才是真正意義上的霧化（邊緣柔和）效果。然而，重度霧化起到降低對比度的作用，這并不是霧化效果。從圖14可以看出筆者所要表達的意思，從左往右依次是沒有霧化、100%的輕度霧化、80%的重度霧化、100%的輕度霧化+80%的重度霧化、100%的重度霧化。讀者可以看到，輕度霧化（左二）很好地柔化了圖案的邊緣，而在重度霧化（中間）的作用下，圖案邊緣依然很清晰，它降低的是整個光斑的對比度，更像是一臺Wash燈。然而，這兩種霧化效果都很好——一種是真正意義上的霧化，另一種則起到降低對比度或者說wash的作用。

7透鏡與光輸出

圖15是一張俯視圖，它展示了兩個可移動的透鏡組。輸出透鏡是固定不動的，它位于這張圖的上半部分（由于視角原因未能顯示出鏡片）。通過透鏡組的移動來實現(xiàn)變焦和調焦功能。筆者測得變焦組從一端移動到另一端需時1s，對于調焦組，需時0.5s。Robe給出的光度數(shù)據(jù)是在該燈具輸出8000K、低顯指的白光時得到的，因此，筆者也在同樣的狀態(tài)下來檢測。當光斑角為41°（寬光束）時，筆者測得其光通量為8830lm，當光斑角為7。時，下降至6440lm。如圖16、圖17所示，光分布十分平坦、平滑。對于不同的色溫，還要采用表1中的數(shù)據(jù)來算，那么，光通量是有所下降的。

8水平與垂直旋轉

筆者測得T1Profile的水平和垂直旋轉的范圍分別為540°和280°。水平全程540°旋轉需時4.3s，水平180°旋轉需時2.6s。垂直全程280°旋轉需時2.9s，垂直180°旋轉需時2.5s。水平和垂直旋轉系統(tǒng)采用Robe的電子運動穩(wěn)定（Electronic Motion Stabiliser）系統(tǒng)，它結合燈頭中的加速器，以偵查由外部誘發(fā)的振動，并在控制系統(tǒng)中將其排除掉。這提高了旋轉精度。筆者測得水平和垂直旋轉的滯后均為0.06°，相當于在20ft射距處有0.2in誤差（10m射距處約有10mm誤差）。

9噪聲

在T1Profile中，背景噪聲主要是由4個LED散熱風扇發(fā)出的。通常，變焦和調焦是最大的噪聲源，其次是水平和垂直旋轉。

當風扇在自動模式下運行時，所測得的聲級見表5。如果用戶愿意的話，也能對風扇進行直接控制，那么，此時光輸出會有所下降。10復位/初始化

從冷啟動或接收到DMX 512復位（reset）指令起，完成整個初始化過程需時65s。復位過程很順利，燈具先是漸漸收光，然后開始復位，在所有的復位動作完成以后，LED都保持收光狀態(tài)，直至再次起光。

11結構

T1Profile采用標準的Robe模型。它是模塊化結構，絕大部分燈頭組件都位于主模塊上。只要擰松兩個固定螺絲，并斷開每個模塊上的電源和數(shù)據(jù)連接線后，這些模塊就能直接被拆卸下來。

圖18展示了兩個燈弓臂。其中一個里面有電線和電機驅動板，以實現(xiàn)水平和垂直旋轉，另一個里面有Tilt傳送帶和編碼器。

T1Profile中還配備很多接口和機械裝置，用于安裝該公司的RoboSpot攝像機，把它當遠程追光使用。

12電子器件與控制

T1Profile采用大家所熟知的彩色觸屏系統(tǒng)，很多Robe產品都采用這套系統(tǒng)。它提供大量的設置和服務功能（圖19）。它包括RDM、以太網協(xié)議、采用LumenRadio CRMX系統(tǒng)的無線DMX（可選）、單機運行以及自檢測模式。

在置頂盒另一側的接口面板上有Neutrik TRUEl電源輸入接口、標準的5芯和3芯DMX512接口以及一個以太網接口（圖20）。

當該燈具在8000 K白光的滿光狀態(tài)下運行時，筆者測得其功耗為550w和555VA，電流為4.58A，功率因數(shù)為0.99。當所有LED都不出光時的靜態(tài)功耗為78w和79.4VA、電流為0.65A，功率因數(shù)為0.97。

以上就是Robe T1 Profile的概貌。它很有意思，也更明亮，是以該廠家的DL4和DL7電腦燈為藍本研制的，它們也采用基于LED的加色法。這款T1 Profile是否令人滿意？還是老樣子，如果感興趣的話，建議親手試一試，自己做出判斷。