文/[美]邁克·伍德 編譯/姚涵春

（1.上海戲劇學(xué)院，上海 200040）

2009年，筆者首次測評德國制造商JB-Lighting公司（以下簡稱“JB公司”）的產(chǎn)品，并曾發(fā)表測評JBLED A7燈具的文章，該燈具是能夠提供切實(shí)可行和有效的自動(dòng)變焦功能的第一批產(chǎn)品。在那篇測評文章發(fā)表之后不久，如同Martin Professional MAC 301（丹麥公司注冊的新商標(biāo)）的一些同類產(chǎn)品相繼問世。

3年來，JB公司仍在繼續(xù)開發(fā)LED染色電腦燈。本文將考察該公司上市的最新型號產(chǎn)品——JB-Lighting A12（以下簡稱“A12”），見圖1。A12進(jìn)入了LED染色電腦燈大行其道的市場，這里的所有產(chǎn)品幾乎都具有光束角控制，所以，A12并不具有A7當(dāng)初所擁有的優(yōu)勢。A12能勝過它的競爭者嗎？額外的能力表現(xiàn)出來了嗎？顏色混合表現(xiàn)得有多好呢？本文用數(shù)據(jù)來說話。

同以往一樣，筆者測量制造商提供燈具的相關(guān)參數(shù)，試圖測量所有可以測量的參數(shù)，從光源直至燈具的光輸出，將這些測量結(jié)果提供給讀者。A12配置有通用的電源，其額定電壓范圍為100 V ～ 250 V 47/63 Hz，在這次測試工作中，燈具均在115 V 60 Hz常規(guī)電壓下運(yùn)行。

圖1 受測燈具

1 光源

本次測試從光源開始。JB公司在JBLED A7運(yùn)用的混光中增加了白光LED管芯，A12采用61顆LED光源，每一顆光源都包含有紅、綠、藍(lán)和白光芯片。JB公司將這些LED光源歸類于15 W一檔的光源，光源陣列總功率最大為830 W。每一個(gè)LED光源配備有各自的初級光學(xué)組件，它由小型TIR透鏡和正方形反光器組件所構(gòu)成。圖2顯示主電路板和附有初級光學(xué)組件的LED光源。

這些LED管芯的冷卻系統(tǒng)稍稍有點(diǎn)與眾不同。在電路板的背面，每個(gè)LED后面的右邊，每個(gè)光源都配備有各自的長圓柱形帶翅片的鋁質(zhì)散熱器。每個(gè)散熱器都被裝入各自的管子中，管子形成強(qiáng)迫風(fēng)冷的導(dǎo)向管。圖3顯示每個(gè)LED后面的黑色冷卻管；圖4顯示這些冷卻管的另一個(gè)端口，風(fēng)流從這里排出，能夠看見每個(gè)管子內(nèi)的多重鋁質(zhì)翅片。在鄰近管子排風(fēng)口安裝了兩只溫控風(fēng)扇，它們通過搖頭后部的空氣過濾器抽進(jìn)冷風(fēng)，而后強(qiáng)迫冷風(fēng)流過所有這些管子，見圖5。JB公司告訴筆者，這種系統(tǒng)的每個(gè)LED配備有各自散熱器，其優(yōu)點(diǎn)是能使每一個(gè)LED都保持獨(dú)立和相同的冷卻；而原來采用一只大型散熱器時(shí)，往往對靠近冷卻風(fēng)扇的那些LED管芯最有利。這種設(shè)計(jì)使LED重量減輕，并能使每個(gè)LED與各自的散熱器緊緊關(guān)聯(lián)，以構(gòu)成能夠被退出運(yùn)行的單獨(dú)部件。為實(shí)現(xiàn)效果，A12的管芯被安裝于能快速嚙合在主板上的小的子板上。

兩只風(fēng)扇也冷卻LED驅(qū)動(dòng)器，這些驅(qū)動(dòng)器被安裝在主電路板的外圍。對于要冷卻的LED管芯的800 W能量，這些風(fēng)扇有許多事情要做。筆者測試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)滿功率運(yùn)行所有4種顏色LED時(shí)，運(yùn)行30 min后所有器件都升溫時(shí)，光輸出下降了20 %。

2 光學(xué)

緊挨著每個(gè)LED模塊及其初級光學(xué)組件的器件是六邊形的二次透鏡，它提供色彩勻化作用和光束角控制。六邊形透鏡的整個(gè)陣列被膠黏合成一個(gè)蜂窩狀透鏡，并被安裝在一個(gè)圓形支撐板上。這塊支撐板又被依托在滑動(dòng)軸承上，并能夠被3個(gè)小型線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)使做往返運(yùn)動(dòng)，以提供光束角控制。圖6顯示變焦透鏡陣列；圖7顯示3個(gè)小型線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)之一。請注意，線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)是步進(jìn)馬達(dá)的另一種形式。大圓柱體本質(zhì)上是一只常規(guī)的旋轉(zhuǎn)式步進(jìn)馬達(dá)，它驅(qū)動(dòng)一只內(nèi)螺紋螺母，而螺母環(huán)繞著連接輸出軸的絲杠。馬達(dá)旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺母也一起旋轉(zhuǎn)，由于螺母受制于軸向移動(dòng)，所以它引發(fā)絲杠直線方式運(yùn)動(dòng)。

光學(xué)系統(tǒng)中最后一個(gè)器件是一塊大的漫射鏡片，被安裝在整個(gè)透鏡陣列的前面。推測起來，這塊漫射鏡片能改善燈具的顏色均勻性。圖8顯示漫射鏡片部分移開的情形。

在運(yùn)行中，變焦透鏡產(chǎn)生一系列光斑角，窄角度可達(dá)12.4°，寬角度可達(dá)62 °。變焦范圍為5:1，非常大。

圖2 LED光源及組件（管芯和透鏡）

圖3 冷卻管

圖4 冷卻管出口

圖5 風(fēng)扇

圖6 變焦透鏡

圖7 線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)

圖8 漫射鏡片

3 光輸出

在所有4色LED都滿功率運(yùn)行時(shí)，筆者測量燈具的光輸出，測得寬角度（62°）時(shí)的光輸出是16 450 lm，而在窄角度（12.4°）時(shí)的光輸出則下降為5 650 lm。通常，光學(xué)系統(tǒng)在寬角度時(shí)比窄角度時(shí)有更高的效率，光輸出平滑，光混合良好，為舞臺提供上佳的布光、染色效果。圖9和10分別顯示最大和最小變焦時(shí)的光輸出及其光強(qiáng)分布。寬角度時(shí)光束呈現(xiàn)出良好的平坦型光分布。

在寬角度時(shí)，光束均勻性非常好，僅帶有最小限度的有色陰影；在非常窄小的角度時(shí)，表現(xiàn)就并非如此良好，光束表現(xiàn)出有色邊緣。當(dāng)混合紅色和藍(lán)色時(shí)，這種現(xiàn)象就特別明顯；最窄角度的光束顯現(xiàn)出藍(lán)邊紅心的情形。注意：在光學(xué)系統(tǒng)中保持紅藍(lán)光彼此緊挨著是非常困難的，這是因?yàn)椴煌ㄩL的光受透鏡偏折的作用不同。通常，藍(lán)光被單透鏡偏折的作用要比紅光大些；這就是透鏡的色像差效應(yīng)，就如同用戶看到的來自橢球成像燈的圖案片投影效果一樣，圖案投影帶有紅色或藍(lán)色邊緣。

4 調(diào)光

圖11顯示A12的調(diào)光曲線。圖形中的這條曲線可能不易看清，因?yàn)樗『弥丿B在理論上的平方定律曲線上。這非常完美。

其調(diào)光性能同樣是優(yōu)異的，所有漸變都非常平滑、無跳變現(xiàn)象。雖然JB公司只提供8 bit的調(diào)光模式，但是它已做了極好的工作，通過插值和平滑DMX512信號以獲得良好的調(diào)光性能。尤其是，趨向全暗的最后變光階段極為平滑。通常，在調(diào)光低端很難得到這種平滑度；JB公司在其LED控制方面所做的工作令人印象深刻。調(diào)光時(shí)，色彩控制達(dá)到相同的情況，當(dāng)A12亮度改變時(shí)呈現(xiàn)出微乎其微的色調(diào)改變，因而混合色自始至終保持恒定如一。A12配備有單獨(dú)的頻閃通道，它提供各種不同類型的頻閃方式，其中包括漸變和跳變方式。筆者測得常規(guī)的頻閃速率范圍為6 Hz!20 Hz。

圖9 最大變焦時(shí)光強(qiáng)分布

圖10 最小變焦時(shí)光強(qiáng)分布

圖11 調(diào)光曲線

JB公司通過菜單系統(tǒng)提供一些PWM速率選項(xiàng)。提供200 Hz和240 Hz兩個(gè)TV等級選項(xiàng)，它們分別為50 Hz和60 Hz系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的。該公司也提供“Flex”模式，它似乎以600 Hz運(yùn)行。然而，這僅僅是一部分情況。從筆者所能看到的，JB公司運(yùn)用改進(jìn)了的PWM形式，它對不同的色彩運(yùn)用不同的相位角，并且也特意采用變化的時(shí)間區(qū)段以使信號有所隨機(jī)化，并使攝像機(jī)中閃爍混淆現(xiàn)象最小化。筆者無法使用高質(zhì)量攝像機(jī)對這個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行測試，但是它看起來很有趣。

5 色彩系統(tǒng)

來自RGBW LED燈具輔助系統(tǒng)的顏色混合正成為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，而A12正如預(yù)期的那樣運(yùn)行得很好。JB公司也提供CTC通道，即色溫控制通道，它在其他4個(gè)通道上修改混合設(shè)置以仿真改變光源的色溫。筆者測量白光的一系列色溫，當(dāng)CTC通道被調(diào)整時(shí)，色溫從2 780 K變化到剛好超過10 000 K。圖12、圖13和圖14顯示一些樣品光譜。圖12顯示所有發(fā)射器滿功率運(yùn)行時(shí)的光譜分布。在這個(gè)模式中，光不是純白色光，但是用戶可以在白光LED基本光上仍然能對RGB發(fā)射器的光色做很好的調(diào)整。圖13顯示CTC通道滿程時(shí)光譜分布，產(chǎn)生2 780 K最低色溫的白光，從中清晰可見，在這個(gè)模式中峰值為640 nm的紅光LED占有支配地位。相反地，圖14顯示CTC通道設(shè)置為0時(shí)色溫為10 100 K的光譜分布。此時(shí)，峰值為450 nm的藍(lán)光是占據(jù)優(yōu)勢的色彩。如同JBLED A7一樣，在A12中，JB公司也提供一個(gè)模擬色輪通道。它提供預(yù)混合色彩的即時(shí)選擇，例如彩虹和不同速度的色彩追逐效果。

主要的基本色彩的光輸出占整個(gè)光輸出的百分比如表1所示。

正如筆者此前文章所述，藍(lán)光比例在人眼看來要比表1的數(shù)據(jù)高得多。JB公司采用一種相當(dāng)深的藍(lán)色，因而照度計(jì)多少低估了人眼能夠感知到的光成分。

A12也能夠按直視圖案模式運(yùn)行，即61個(gè)發(fā)射器的陣列被分割成6個(gè)群組，每個(gè)群組能被獨(dú)立地控制。最外面的兩個(gè)LED圓環(huán)分成兩個(gè)組，其他兩個(gè)小圓環(huán)構(gòu)成第5組，而中心6個(gè)LED則構(gòu)成第6組。圖15顯示預(yù)編程效果類的一些實(shí)例，它們可以通過圖案通道來實(shí)現(xiàn)。

表1 色彩混合

圖12 所有發(fā)射器滿功率時(shí)光譜分布

圖13 2 780 K白光光譜分布

圖14 10 100 K白光光譜分布

6 水平與垂直旋轉(zhuǎn)

A12可以水平旋轉(zhuǎn)430 o和垂直旋轉(zhuǎn)330 o。水平全程旋轉(zhuǎn)需時(shí)3 s，而更典型的180 o旋轉(zhuǎn)則需時(shí)2.6 s。全程垂直旋轉(zhuǎn)需時(shí)1.9 s，而180 o垂直旋轉(zhuǎn)則需時(shí)1.6 s。水平位置重復(fù)精度是0.35 o，即在20英尺（6 099 mm）射距上的偏差約為1.4英寸（35.56 mm）。而垂直位置重復(fù)精度是0.21 o，表現(xiàn)得稍微好些，即在20 英尺射距上的偏差約為0.9英寸（22.86 mm）。機(jī)械系統(tǒng)被加上恰當(dāng)?shù)淖枘幔靡云椒€(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)到目標(biāo)，只有非常微小的反彈或過沖。低速運(yùn)轉(zhuǎn)也很好，能平滑、精確地運(yùn)轉(zhuǎn)。與最近出品的許多燈具一樣，由于馬達(dá)安裝在燈弓臂內(nèi)，其置頂盒體積已被最小化了。圖16顯示其中一個(gè)燈弓臂，其內(nèi)安裝著垂直旋轉(zhuǎn)馬達(dá)和傳動(dòng)皮帶，并連同著用作皮帶調(diào)整的兩只彈簧的調(diào)壓螺釘。

7 噪聲

作為850 W的燈具，A12是一臺相當(dāng)安靜的燈具。如果使燈具滿功率運(yùn)行后發(fā)出足夠的熱量，那么溫控風(fēng)扇就被啟動(dòng)，并迅速地變成最喧鬧的部件。水平馬達(dá)以某些速度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一點(diǎn)兒哀鳴聲，但是并不令人反感。聲強(qiáng)水平如表2所示。

8 電子參數(shù)

A12能在100 V ～ 250 V AC 47/63 Hz額定電源下運(yùn)行，電壓可自動(dòng)切換。在筆者使用115 V電壓時(shí)，筆者測量4個(gè)顏色滿額光輸出時(shí)，其靜態(tài)功耗為835 W。其功率因數(shù)約為0.99。LED全關(guān)閉、馬達(dá)無動(dòng)作時(shí)的功耗為43 W，而功率因數(shù)為0.81。這個(gè)功耗相當(dāng)于寬角時(shí)20 lm/W和窄角時(shí)6.7 lm/W的滿額光輸出中的功效。

從通電或由DMX512控制通道發(fā)出重置指令起的初始化時(shí)間約為48 s。實(shí)施重置指令時(shí)，燈具表現(xiàn)得很好，其間，開始運(yùn)轉(zhuǎn)之前燈具先漸漸暗轉(zhuǎn)，而在重置動(dòng)作結(jié)束之后又慢慢地亮起來。

9 電子設(shè)備與控制

A12的大部分電子設(shè)備安裝在搖頭內(nèi)，其中包含LED子板和驅(qū)動(dòng)器的一塊大電路板上。DMX電子設(shè)備與電源，連同菜單系統(tǒng)及其顯示器裝配在底座中。圖17顯示拆卸了底座的底板之后的視圖。該燈具配有一個(gè)LCD顯示器和菜單按鈕，使用它們可以設(shè)置所有常用參數(shù)和選項(xiàng)，其中包括用作編制獨(dú)立操作的模式。圖18顯示燈具上的顯示器，注意：它有兩組按鈕，一組按鈕用作各個(gè)方向性操作，依賴于用戶使用哪一個(gè)按鈕，顯示器就會(huì)隨之翻頁。它也配備了JBLighting無線DMX界面作為標(biāo)準(zhǔn)。與公司先前的產(chǎn)品一樣，A12置頂盒上也提供5針和3針XLR接口；它們被安裝在中央，在其兩邊分別安裝有菊花鏈PowerCon接口，見圖19。

10 結(jié)構(gòu)

A12是一款看上去很熟悉的燈具，形體和它先前的產(chǎn)品非常相像，配備有彎曲的燈弓和小巧的置頂盒。內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常整齊；當(dāng)然，與許多LED燈具一樣，普通用戶自己并不能維修。筆者并不試圖拆卸LED模塊。螺釘有內(nèi)梅花頭螺釘和十字頭螺釘，因而用戶必須卸下非常多的螺釘以便能完全進(jìn)入燈具內(nèi)部。關(guān)于燈具安裝選擇方案，底部有4個(gè)安裝點(diǎn)位，在那里，直角回轉(zhuǎn)式歐米茄夾具能用作設(shè)備安裝。

圖15 圖案樣品

圖16 燈弓臂

表2 聲強(qiáng)水平（正常模式）

圖17 底座內(nèi)部

圖18 顯示器

圖19 接口

結(jié)論

3年前，JBLED A7是筆者能夠測評的帶有光束角控制功能的第一款LED染色燈。此后不久，筆者測試了許多這類燈具，因?yàn)樗鼈儤I(yè)已成為許多自動(dòng)照明設(shè)備中穩(wěn)固的主骨干。A12追隨這個(gè)發(fā)展路線，相比原有的燈具產(chǎn)品，它的功率更大，光輸出更多，擁有更寬大的變焦范圍（5:1與A7的3:1相比），這是由于增加了白光LED管芯參與混合而擁有改進(jìn)了的顏色范圍和顯色性。A12在設(shè)備中將會(huì)填充一個(gè)燈位嗎？這個(gè)結(jié)論只能由用戶自己做出。希望筆者提供的這些數(shù)據(jù)能有助于用戶判斷。