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2018年火热LED摇头灯

日期:2018/1/6 来源:演艺科技传媒

现在,基于LED光源的自动化聚光灯具业已成为现实。的确,笔者知道它们多年来一直很有效用,但是,它们无法用于要求小型光源的聚光电脑灯。这次笔者测试最新进入这个市场的一款新型LED灯具:Robe ROBIN DL7S Profile(简称该灯具)。


这款灯具必定是笔者测试过的最大LED电脑灯之一。该灯具体重达80 lb,具有Robe研发部门在过去几年中所思考的许多创新和特色,其中包括造型光闸。但是不用担心该灯具的机械特性,该灯具出名的主要原因必定是7色LED的应用,可提供颜色混合更为宽广的光谱。


就笔者所知,在当今市场中没有别的灯具如同该灯具一样,所以,进行比较是件很棘手的事。虽然如此,笔者仍一如既往试图检验和测量所能做的每一个项目,从电输入到光输出,并报告原始数据,提供这些信息以帮助用户做出决定。


本文所提供的结果是基于对Robe公司提供给笔者的惟一一台Robin DL7S Profile的测试,在测试中灯具运行于120 V 60 Hz标称电压,见图1。该灯具的电源电压是自动调整的,可运行于100~240 V 50/60 Hz电压范围。


2018年火热LED摇头灯效果图

图1 被检测灯具


1 光源


与采用其前身的4色LED灯具Robin DLS Profile一样,该灯具采用密封的“黑盒”光引擎。正如已经提及的,其主要变化是Robe工程师增加了3种彩色LED,新款灯具总计达到7种彩色LED。Robe列出7种彩色:红、绿、蓝、琥珀、青、淡绿和刚果蓝。笔者推测淡绿色实际上是绿黄色(lime酸橙色、亮绿色),而刚果蓝实际上是深蓝或宝蓝色(刚果蓝与深蓝一样在光输出中包含有红色成分)。运用这么多彩色的诀窍在于将光输出均匀混合成一个光束,而避免通过透镜产生有色阴影或色点。该灯具光引擎中交叉的二向色性滤光镜和复眼透镜系统对此起到了很好的作用,将混合光聚集紧缩成25 mm口径的均匀光斑,虽然不可避免地会引发一些光损失。Robe的文件陈述它是一个800 W的LED光引擎,然而实际上它在拥有真正的光混合时,笔者估算其平均值约为650 W。因为它是一个密封的黑盒子,笔者不能精确地知道它采用了哪些发射器,以及每个发射器有多少个LED灯珠;但是必须要测量其光输出,并看看是否喜欢它运作的状况。图2展示光引擎的出光端,在它的下面装有一些LED驱动器。(整个组件通过热管阵列、大风扇散热的热沉,以及安装在热沉上部和底部的2个风扇以保持冷却效果。这些部件在图3中能被看见。图4中热影像展示热量被排出的灯具后部。)


2018年火热LED摇头灯效果图



当然,灯具并没有安装热镜,因为LED光源在其输出的光谱中很少红外线,因此,可立即进入各个光学模块。


2 调光与频闪


如用户所预料,其亮度控制是由该灯具以电子方式完成的。大多数功能都采用16 bit精度控制,其中包括常平滑的,没有明显的步进现象,甚至下调至调光低端时也是如此。用户也可选择将该灯具设置于仿钨丝灯模式,这个模式增加模拟灯丝热延迟调光以匹配白炽灯的渐暗曲线。在这个模式中也产生调光曲线的红移效果,所以,光源被调暗时其光输出变暖了。其PMW波形是有趣的:它似乎是Robe采用两个PMW频率,即在一个频率之上叠加另一个频率。其基础频率是300 Hz,就如同笔者测量过的Robe ROBIN DLS的一样,在波形的上端看它拥有更高的频率1 200 Hz,当用户将灯光渐渐暗下来时,它就被引入。笔者不知道它将在电视摄像机上表现如何,但是在笔者的苹果照相机上看有些奇怪,常常很难测试过关,因为苹果照相机采用慢扫描卷帘式快门CMOS探测器。其频率范围可在0.3 Hz~19 Hz之间进行调整。


2018年火热LED摇头灯效果图   


3 色彩系统


Robe提供一个选项,即通过标准RGB或CMY控制可以控制色彩混合系统,也提供在其中一个操作模式中可直接进入7色LED通道的每一个通道。笔者推荐用户让灯具执行色彩混合,并建议使用RGB或CMY,除非实在需要亲自动手混合色彩。同时,灯具也配置有虚拟色轮通道,它提供即时接入约90个预混合色彩,其中66个色彩被选择以匹配流行彩色滤色片的色彩。用户也可进入这同一个通道预编程10个用户色彩。


如同DLS一样,Robe提供一系列经校正色温的白光,其色温变化范围为2 700 K~8 000 K。笔者使用Sekonic C7000光谱仪测量这些色温如表1:


2018年火热LED摇头灯效果图


最后一列显示白光色温降低时,其光输出是如何减少的。图6和7展示2 700 K和8 500 K时所测得的光谱。7种色彩中的6种色彩清晰可见它们的波峰;仅有青色隐匿着,大概是位于宽广的黄绿色波峰之下。(编者注:Lime酸橙色LED是激发荧光粉的高效LED宽光谱光源,近年使用普遍。)色彩系统拥有极多的选项。除了前面阐述的模拟钨丝灯模式,可以选择开启或关闭时实行色彩校正,最为重要的,是在使用混合白光时选择光输出最大化还是选择它们的显色性最优化。笔者按CRI 70的模式运行灯具,这是它交货时的模式,这似乎是在光输出和显色性之间达成很好的妥协。选择CRI模式并持续提升至90+是可能的,但是,提高显色性同时不可避免地损失一些光输出。图8展示灯具的信息屏幕,显示笔者使用的特定模式。作为此案例,在底线一行显示使用了CRI 70模式的8 500 K白光。转换至最大光强模式,则能增加10%额外的光输出;相反,按CRI 90模式(显色性最优化)运行灯具则降低30%光输出。笔者喜欢有这种选择机会,很多时候需要良好的显色性,但并不是总是如此。在按CRI 70模式以3 200 K运行时,笔者测得其CRI为68,而TM-30指数:Rf为80、Rg为111。(注意:笔者其他的考察中,已切换到使用TM-30替代CRI。对于如LED那样的非连续光谱的光源,它是更好的显色性度量指数。两个不同的参数Rf和Rg分别描述光源的色彩保真度和色域指数。Rf则如实地告之光如何重现0~100数值范围的色彩,其使用方法几乎如同使用CRI一样。Rg则告之光趋向于过于饱和还是欠饱和的色彩,通常给予大于或小于100的数值。笔者也极力推荐转换使用TM-30,要求供应商提供有关数据。停止使用CRI,它不适合LED光源!)



2018年火热LED摇头灯效果图


表2为笔者给出各种标准色彩光输出的常用列表,只是带来色彩混合的概念。注意,这些数值并不是单个发射器的光输出,而是使用虚拟色轮的色彩之一所产生特定色彩时的光输出。光引擎极好地均匀色彩;在整个光束中拥有均衡的色彩,没有可察觉的有色阴影。



2018年火热LED摇头灯效果图

现在进入光学链的成像部分。该灯具具有所有主要的光学组件,它们被安装在容易拆卸的3个模块上。这些模块是图案模块、造型光闸模块和透镜模块。笔者将依次阐述这些模块。


4 图案模块


图9和10展示图案模块的正反两面。不需要卸除模块即可更换两个图案轮上的图案片;笔者只是为拍照而卸下模块。第一个是动画轮。它应用大的可拆卸图形的图案片,对覆盖角度和旋转可进行调整,插入或移除模块需时0.3 s。除了程序设计员可以进入动画轮以编制设计自己需要的效果外,Robe提供动画轮和图案组合的一组预编程宏指令,并能展现一些可能的结果。


2018年火热LED摇头灯效果图


其后紧接着的器件是旋转图案轮,它设置有6个可更换的玻璃图案片和一个开孔。图11展示被重置于卡盘上弹簧锁轮上的图案片。旋转和固定图案速度分别见表3、表4。


2018年火热LED摇头灯效果图




旋转和索引是非常平滑的,且具有很好的速度变化范围。当旋转方向改变时,其运动也是干净利落的,仅有非常小的滞后。笔者测得其滞后误差的精度极好,仅为0.02°,这相当于在20英尺射距上偏差0.1英寸。所有转轮都采用快捷算法以使变化时间最小化。固定图案轮设置有8个可更换的图案片和一个开孔。


图12展示从一个图案轮改变至另一个图案轮时调焦的效果。这个影像也显示静态图案(左)和旋转图案(右)的聚焦品质。两者都非常好,只带有非常微小的有色边缘。静态图案显示在广角时很小的枕形失真。


2018年火热LED摇头灯效果图


5 造型光闸模块


图13展示造型光闸模块,它也包括光圈。图中所有10个微型电机清晰可见,其中8个用于各个光闸切光片,一个(右上的黑色齿轮)旋转整个造型光闸组件,最后一个,即光圈电机则位于底部左边。每一个光闸切光片能旋转约+/-25°,并能移入而覆盖约60%的光束。整个光闸组件则能被旋转约+/-45°。切光片运作非常快捷,从全开放到全关闭约需时0.1 s,所以它们能被用作动态效果以及光造型。旋转有点慢,全程90°旋转需时0.9 s。光闸切光非常好且干脆利落;笔者看见不太明显的枕形和桶形失真。最后一项是光圈。14个叶片组成的光圈完全关闭时将光圈孔径减小至全孔径的17%,此时,最小变焦时产生1.2°光斑角,而最大变焦时则产生6.2°光斑角。笔者测得其打开/关闭需时约0.3 s。


2018年火热LED摇头灯效果图


6 透镜模块


该灯具中最后一个光学组件是雾化镜、棱镜和透镜,如图14所示。它配置有通常的3透镜组,第一和第二组能移动而提供变焦和调焦功能,最后一组透镜则是固定的,并配置大口径的光输出透镜。该灯具设置有一个可旋转和索引的5棱面棱镜以及一个可更换的多种雾化效果的滤光片,它们两个被插入第一和第二透镜组之间。在雾化镜或棱镜被要求处于某些变焦/调焦设置时,这需要系统做一点透镜变动。图15展示雾化镜和棱镜的移动手臂。如果没有透镜挡道,棱镜和雾化镜插入和移出需时约0.3 s,而如果透镜必须被移开,需时则要稍长些。一经到位,棱镜能被旋转,其旋转速度范围:0.25 rev/min~150 rev/min。


2018年火热LED摇头灯效果图


7 光输出


如上所述,笔者按CRI 70模式且灯具色温8 500 K时进行测试,经由这些设置,笔者测得大光斑角37°时的光输出为7 400 lm,在光斑角7°时其光输出下降至5 030 lm。正如图16和17所显示的,光束的光强分布是非常平坦和平滑的。用户可能需要增加或降低这些数值,以适应所操持灯具运行的色温和CRI模式。



2018年火热LED摇头灯效果图


8 水平和垂直旋转


笔者测得该灯具的水平和垂直旋转范围分别为540°和 270°。水平全程540°旋转需时4.6 s,而更为典型的180°旋转则需时2.7 s。垂直全程270°旋转需时3 s,而180°旋转则同样需时2.7 s。水平和垂直系统采用Robe的电子运动稳定器系统,依笔者理解,它结合摇头中的加速器以完成整个运作,并将任何震动和运动信息反馈给控制系统。这保障了灯具非常平滑且精确的运动。在笔者已测量的灯具数据中,该灯具具有最好的精确度性能。水平和垂直移动精准地停止于目标位,没有过冲现象,没有抖动和反弹现象。作为一个重型灯具,这种优良性能让人印象深刻。笔者测得其水平和垂直移动滞后均为0.03°,这相当于在20英尺射距上偏差0.1英寸。


9 噪声


该灯具主要的背景噪声来自于LED光引擎的两个冷却风扇,其声强见表5。与往常一样,变焦和调焦是噪声最大的运动功能,其次是造型光闸快速运作时所产生的噪声。


该灯具也提供剧院(戏剧)模式,此模式中风扇以非常缓慢的速度运行,必然结果是光输出被降低。在光闸全开和白光输出的状态下,笔者测得其静态噪声下降很多,离灯1 m仅为37 dBA(从48.5 dBA下降)。然而,其光输出却下降至全光输出的45%。而色光的光输出相应的下降则较少。色光饱和度越高,其光输出下降则越少。


10 复位/初始化


从冷启动或接受DMX 512重置指令起,完成整个初始化需时很长,长达105 s。笔者不能确定为什么复位如此缓慢。复位运作很好,其间灯具平滑地暗转、重置,并在完成重置运作之后,再一次渐亮之前光闸始终保持关闭状态。


11 结构


该灯具具备模块结构,在3个主模块上设置有绝大部分主要部件,其中所有部件是直截了当、一目了然的,且更换是简单的,只需卸下两个紧固螺丝以及每一个模块的电源数据连接器。


图18展示两个灯弓臂之一,主电源电线穿过红色和绿色标志的灯弓锁以及垂直旋转装置。另一个灯弓臂与此类同,但是包含数据总线和水平旋转电机。


灯具没有光源启动器或触发器,置顶盒仅包含电源和主电子装置。同样,其结构非常简单。


12 电子装置与控制


该灯具采用熟悉的Robe彩色触摸屏系统。它提供访问广泛的设置选项以及服务功能,见图19。它包括RDM、以太网协议、可选择的使用LumenRadio CRMX系统的无线DMX、可独立操作以及自检测模式。配置有灯具未通电时给显示屏供电的可更换的内置电源和菜单,可便于设置操作。在置顶盒另一侧的连接器面板中则包含Neutrik powerCON TRUE1电源输入连同标准5针和3针DMX连接器以及以太网端口,见图20。




笔者测得灯具8 500 K白光全光输出运作时功耗为605 W和615 VA,电流为5.43 A,此时其功率因数为0.99。所有LED光源关闭时的静态功耗是97 W和108 VA,电流为0.9 A,此时其功率因数为0.88。


以上就是Robe Robin DL7S的概貌。正如开始时笔者所阐述的,该灯具真实地运用7种色彩LED,能提供改善了的显色性和色彩混合是其主要性能。您的灯光装置中留有它的位置吗?结论由您自己做出。

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