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成、功能及其性能和特點。

【關鍵詞】 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燈具的測評文章發表一年之后（編者注：本文原文發表于2015年11月），市場已發生了一點變化，使用非常小的短弧HID燈泡產生緊湊光束的燈具再度興起新浪潮。在這類產品市場中，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。這與光學系統的光學擴展量（Etendue或譯為“集光率”）有關，筆者多次提到它，有興趣可以參考有關文章（編者注：見本刊2012年4月刊登的編譯稿《解析光學擴展量》）。

最近，原本僅僅是光束投射的燈具又擴展其功能，以提供圖案投影和染色功能。筆者認為，多功能燈具永遠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，產自主要制造商的當下新一代燈具做得相當良好，各項功能并沒有許多折衷或妥協。

這次將考評來自Elation Professional公司的產品：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品，之所以如此命名，推測起來是因為該產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整好相關檢測工作，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常規電源下進行的；然而，該燈具被規定在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，可以看見燈泡室內的燈泡。燈泡更換很簡單：移除3個螺絲，便可進入燈泡組件，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，因而很容易丟失。迄今為止，這種做法是相當標準的。然而，看一下圖3左側的齒輪，它們是用來干什么的？進一步觀察，發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電機。這塊金屬板有3個不同尺寸的開口，通過通風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密控制（后面再續說）。Elation公司告訴筆者，當燈具的方向發生改變時，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苛——它們沒有外層泡殼，對周圍環境空氣溫度非常敏感。

2 調光器與頻閃器

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器件是能提供調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，圖中熱鏡和調光板清晰可見。圖5展示按圖案和染色模式運行時的調光曲線。其曲線合理地接近于平方定律曲線，并且在后面勻光系統就位的情況下，在整個行程內提供平滑、無干擾調光。按空中光束模式運行時，其調光就不那么平滑了，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運行良好。關于這個系統，剛剛討論過。溫度的小變化常常會引起這類電流閃爍，由于調光板將能量反射回來并阻擋空氣流動，這種機械調光器常常會非故意地引發這類問題。

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，光路的下一個光學器件是混色系統；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入新的光學位置。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系統中，當看到從光束一側邊緣移動過來的濾色片時，它表現得并不很好；然而該燈具包含一個均質化系統，能使光束的光分布平滑變化。均質器是一個短的多邊形管子，包含有內置的平面鏡，被復眼透鏡所覆蓋。它是混色系統組件的一部分，當燈具運作從光束模式切換到圖案和染色模式時，它也將移進光路或從光路移出。混色濾色片和均質系統的末端在圖4中可見。

這是一樁由Elation公司決策的有趣而靈巧的設計。在光束模式中，通過將混色系統移出光路，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的均質器部件的運作，在圖案模式中，該燈具能防護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，但是筆者認為這是合理折衷的手段。盡管在之前，筆者已經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。

該燈具也包含傳統的色輪。它被安裝在離圖案輪較遠的一側，但是現在是將它作為顏色控制的部分而加以談論。它配置有10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，混色系統被移出光路，所以其混色系統是不可被利用的，然而色輪總是可進入的）。色彩范圍是寬廣的，擁有不連續的高飽和度色彩。突然的色彩變化是快捷的。

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

顏色混合是平滑的，這多虧均質系統的作用。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色以及淡黃色。CTO能調整色溫，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，即旋轉圖案輪和固定圖案輪。如前所述，旋轉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！旋轉圖案輪配置有8個片位和一個開孔，可以應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個分立而不連續的圖案，而另一半則設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，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并不被注意。程序設計這個系統將要求來自操控者的一些規劃和思考，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），但是它在與旋轉圖案輪結合中能產生一些有用的效果。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焦質量極好的。圖10展示旋轉輪（左）和固定輪（右）的實例；圖11展示當筆者從固定圖案片向旋轉圖案片調焦時圖案投影的變體。旋轉圖案輪顯示其旋轉定位滯后約為0.17°。這相當于在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，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組件。第一第二兩個透鏡組件可在燈內移動以提供變焦和調焦，而第三個透鏡組件則是固定的，設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。對于這樣平坦的光斑，再一次多虧均質器的作用。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°，當然這樣會相當地減少光輸出。

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，它提供優質的光，筆者能夠看到它的功用。

7 水平與垂直旋轉

該燈具水平和垂直全程旋轉范圍分別為540°和270°。水平全速旋轉540°全程需時4 s，而更常見的180°旋轉則需時2.4 s。垂直旋轉全程270°需時2.6 s，而180°旋轉則需時2.1 s。兩個軸向運轉是平滑的，以低速運行時有非常小的步進現象，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展示一個燈弓臂內側的機械和旋轉譯碼器。

8 噪聲

該燈具大部分噪聲來自于風扇，而風扇是低噪聲型的。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。垂直運轉是馬達噪聲最大的功能，離燈1 m處測得其噪聲為56.7 dBA。

9 復位/初始化時間

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

10 功率、電子設備與控制

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，此時的功率因數是0.99。控制電機的電子設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。

該燈具配置有可通過彩色LCD進入的綜合菜單和控制系統并實施操控，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經由etherCON連接器或經由使用標準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 結構與可維修性

該燈具實際上并不應用模塊化結構；然而，所有組件看上去都可直截了當地進入以便清潔和維修保養。筆者在任何一段時間內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品。Elation將一些聰明設計和一些工程妥協結合起來開發一款新型燈具，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是被保持低價的理念所驅動。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）