测评一款HID电脑灯

原文/[美]迈克·伍德+编译/姚涵春

【摘 要】通过对VL4000 BeamWash的检测，详尽剖析和评价该HID电脑灯的构成、功能及其性能和特点。

【关键词】 测评；电脑灯；多用途灯具；Vari-Lite

【Abstract】Through the VL4000 BeamWash detection， detailed analysis and evaluation of the HID amount of structure， functions and its performance and characteristics.

【Key Words】evaluation； moving Light； multi-purpose luminaries； Vari-Lite

在笔者检测采用小包装箱装载的小型LED光源灯具仅仅约一年之后，灯具趋势似乎又转回装载在坚实的航空箱中的大型灯具。笔者年轻时，就偏好即将发生的趋势，因而筆者将顺其自然。这次考察将检测这样一款灯具，它的制造商名称是电脑灯演变的同义词，即Philips Vari-Lite，最近它提供了VL4000 系列中的VL4000 BeamWash。这是一款体量非常大的灯具，重达101 lb（46 kg），需要两个人将它抬起来才能安放在试验工作台上。

大约在去年（编者注：2014年）内，似乎也有一种向多用途灯具发展的趋势，这种灯具能执行图案投影、染色和紧凑型空中光束三种灯光功能。VL4000 BeamWash也进入了这个灯具竞技场。那么，该灯具表现得如何？它与其他竞争产品相比较又将如何？笔者依旧将竭尽全力做好测量和报告，以帮助读者作出自己的结论。

笔者先以一些命名的解释作为开始。Vari-Lite使用稍稍不同于其他制造商的术语以描述VL4000 BeamWash的功能，笔者认为它具有一些解释说明，读者可以理解笔者正在思考什么。当Vari-Lite将VL4000 BeamWash描述成可提供“光束”（beam）模式时，它们意味着一种能投射图案影像的灯具。这是一种灯具的功能，笔者和许多其他制造商，包括Vari-Lite的其他灯具，都称其为“图案”（spot）。而相反的，其他人称为“光束”（beam）的，即一支用作空中效果的狭窄、几乎平行的光束，Vari-Lite将它称为“箭杆”模式（“shaft”mode）。最后，读者全都同意“染色”模式意味着什么，对此共识毫无疑问。在这次考察中，笔者将使用Vari-Lite公司专属术语，而在圆括号内则使用更常用的术语。例如，Vari-Lite BeamWash是一款多用途的灯具，它提供光束（spot）、染色和箭杆（beam）功能。当笔者向Vari-Lite公司询问这个问题时被告知，“我们将其称为光束模式而不是图案模式，是因为VL4000 BeamWash并不被设计为一款精致的图案型灯具（如同VL4000 Spot或VL3000 Spot），但是，更有意识地将其用作一款空中效果灯具（类似于VL3500 Wash FX）”。它的影像和一般光束的性能有目的性地被设计成峰值型的，具有高亮度的中心光束，而不拥有平坦、均匀的光斑。

本文所表述的结果全基于这次测试，被测试灯具在AC 230 V 60 Hz常规电源下运行，这是Philips提供给笔者的唯一的VL4000 BeamWash电脑灯（以下简称该灯具），见图1。

1 光源与灯泡操作通道

该灯具使用Philips MSR Gold 1200 FastFit灯泡。它被提供足够的冷却和控制，所以，在其按标准模式运行时，灯泡的功耗可高达1 400 W（飞利浦公司规定这款灯泡的运行功率为800 W～1 400 W）。其灯泡的更换是简单的，因为它们全都配置了FsatFit灯泡。图2展示灯泡及其灯泡通道。灯泡以1 200 W运行时，它的标称光通量是95 000 lm，色温为6 000 K。被温控的灯泡室被预期的热镜所覆盖，并将光线导向主光路。

2 调光器与频闪光闸

紧挨着灯泡室之后，该灯具配置有使用指状切口图形的调光器和频闪旗形片。其后在两个色轮之间，设置有另一个器件，即场镜/孔径光阑，它有利于均质光的分布。它们完成了一项很好的工作，因为灯具的调光表现得非常平滑，而光束分布整体上是很均匀的，甚至在其调光的最低端，也只有很小的光束不匀的人为痕迹。图3展示灯具的调光曲线。它是平方定律型调光曲线，整个曲线显得有一点头重脚轻，大多数调光效果发生在100%和60%之间。频闪功能通过旗形片提供机械光闸的运作而实现，笔者测得其频闪速度范围是0.47 Hz～9.9 Hz。

3 颜色系统

该灯具配置有4色CMY/CTO混色系统和两个色轮。光学链中，紧接着调光器的第一个光学器件是混色系统中的旗形片。这些旗形片是4对窗帘式线性运作的二向色性滤色片，可提供常见的青色、品红色、黄色和CTO滤色片的控制。正如笔者之前所阐述的，与灯光产业中过去常用的单个二向色性滤色片混色轮相比较，这个方法的效果似乎更优。产生于这个系统（也设置于场镜之前）的颜色混合是平滑均匀的，在试图混合浅淡彩色时只出现小量的可察觉的有色边缘现象。颜色混合数据见表1。

CTO色轮能平滑地调整色温，从2 800 K提高至色轮完全离开光束时的灯泡初始色温6 100 K。图4展示没有使用色轮和使用色轮时的归一化输出光谱。

正如前面所提及的，混色系统后的下一个光学器件是两个固定色轮，在这两个色轮之间设置有组合场镜和孔径光阑，见图5。笔者推测，这个组合器件在混色和调光之后将有助于光束的均质化效果。两个色轮都提供5个梯形二向色性滤色片以及一个开孔。其色片是半可更换式的，即色片由中心夹子和边缘使用硅胶脂方式固定。如果用户需要可以更换色片，但是必须卸下色轮。色轮的透过率和速度见表2～表4。

色轮运行是快捷和平滑的。

4 动画轮

在颜色系统之后和图案轮之前，该灯具配置有一个动画轮，它能够被移过光束、被旋转以及在水平和垂直移动之间旋转光轴能被任意移动，见图6。其光学系统运行比可能期待的要稍稍慢一些，所以这个动画轮产生的效果稍稍有点不同于其他电脑灯的效果，但它并不坏，并不失常，仅仅只是不同而已。建议读者亲自考察一番。

色轮插入或移出光束约需1 s。一旦定位，它能被旋转，其旋转速度从最快的每圈0.85秒（每分钟71圈）降低至低速的每圈96秒（每分钟0.63圈）。

5 图案轮

该灯具配置有两个旋转图案轮，每一个图案轮设置有7个可更换的玻璃图案片和一个开口槽。图7展示两个完全相同图案轮中的一个图案轮以及嵌入卡盘内的玻璃图案片。目前，笔者在一些产品中看到的新特点，是在旋转图案轮上有附加的对准标志，以帮助更换了的图案片有正确的旋转对准。图8展示应用于该灯具的图案卡盘以及在中心齿轮和卡盘齿轮上的校准标志。在更换图案卡盘时，操作者应小心地将它们径直取出。

两个图案轮的运行也是完全相同的，具有平滑旋转和索引。在掉头反方向旋转时，其运行呈现稍稍有点跳跃现象，表现出有点滞后。笔者测得其滞后误差精度为0.6°，这相当于20英尺射程上偏差2.5英寸（或在10 m射程上偏差104 mm）。两个图案轮都运用快捷通道算法以获取变化时间最小化。

图9展示灯具按光束（图案）模式运行时两个图案轮上可获得的典型的图案调焦质量。一些球面像差和色彩失真是可以被察觉到的。如上所述，在谈论动画轮时，光阑处的光学系统比可能期待的要缓慢些。好消息是这意味着有较大的调焦深度，所以用户可以叠加图案效果。然而它也意味着图案变形看上去有点不同，因为两个图案在同一时间的调焦中深度不同。当习惯于电脑灯中窄调焦深度的快速光学系统，所以看见灯具具有较慢的光学系统变得稍稍有点不寻常。它们各自具有不同的优点；想叠加图案效果或变形吗？图10展示从一个图案轮向另一个图案轮调焦的效果。

6 光圈

通常就是这样设置，光学链上最后一个成像部件是光圈。完全关闭光圈可将孔径减小至原全尺寸的20%；笔者测得打开/关闭的时间约需0.2 s。

7 光束造型器与棱镜

该灯具提供光束造型器（大多数被运用于染色模式中，但是也可运用于任何模式中，以创造效果）和棱镜（主要在光束[图案]或箭杆[光束]模式中）。它们被相继安装在3组件透镜系统的中间。它们被安置在透镜1（调焦透镜）和透镜2（变焦透镜）之间，或被安置在透镜2和最后的光输出透镜之间，这取决于用户运用的变焦角度。为了有利于这种运行定位，该灯具在其固件中设置有一些奇特的防碰撞程序，自动缩回棱镜或光束造型器以避免碰撞，让透镜2移动过去，而后可在透镜的另一侧再一次将它们重新安置在光路上。这个过程是难以用言语说清楚的，但是卸掉盖子，观察运作中的灯具时，就容易理解了。用心仔细分析它很重要，因为它是光学系统如何运作的主要部分。如果不使用棱镜或光束造型器，那么将得到一个从窄角度至寬角度的不间断的变焦范围。但如果使用棱镜和光束造型器或使用其中一个器件，那么实际上将得到两个分段的变焦范围，其中一个在透镜2的一侧，另一个则在使用中的那个效果器件的另一侧。整个变焦范围是相同的；只是在中间的某个点位有间断，此处透镜必须从效果器的一侧翻转到另一侧。图11展示5棱面线型棱镜以及在其后面设置的透镜状玻璃质光束造型器的视图。

图12展示按染色模式运行的灯具在使用光束造型器时的典型结果。它产生能被旋转或被编入索引的椭圆形光束。

棱镜名义上是一个5棱面棱镜，尽管这须着手处理在变焦的大角度端仅有3个可见的棱面。影像分离约为50%。插入或移除棱镜或光束造型器的时间取决于透镜2当前的定位，因为它可能必须被移出。插入或移除的平均时间约为1.5 s。一经到位，影像效果就可被旋转，其旋转速度变化从每圈0.8秒（每分钟75圈）降至每圈48秒（每分钟1.25圈）。

8 透镜选择与光输出

从灯具的名称可以看到，该灯具的最终透镜可能的选择是多样和变化的。本质上，它是众所周知的3组件透镜系统，其中前两个组件是可移动的，而最后一个组件是固定的。然而，Vari-Lite试图在光束（图案）和染色模式中提供非常宽泛的光束角范围，同时也提供超窄箭杆（光束）模式以产生平行的空中效果。也有染色模式，其中单独的散射滤光片可被安置于第二透镜组件之后的光路上，见图13。这个滤光片与这个透镜一起后退或前进，其光束角随之被改变。使用染色模式时，将获得一个有趣的特殊效果是借助于移动边缘（变焦）透镜。它不能改变染色光束的变焦，但是它反而能调整光束的光分布，而使得光束变得更为陡峭或较为平缓。

本专栏的老读者会知道笔者是一直有点怀疑多用途透镜系统的功用的。它们完成了任务，实际上做了许多工作，但是作为专业灯具它们又将做得如何呢？笔者将让读者对此做出最后的评判。依笔者的看法，图案投射光束（图案）模式有点柔和，这就是为什么Vari-Lite公司称其为光束效果而不是图案效果的缘由。

至于移动时间测量数据，笔者测得透镜从一端移动到另一端的变焦需时0.8 s，而调焦需时0.5 s。笔者测得在其最大变焦光斑角为39°时，光通量刚好低于30 000 lm。在光束（图案）模式，这是最有效率的模式，其光通量要高出约10 000 lm。在使用同一个模式的中变焦位置光斑角为13.5°时，笔者也测量其光输出，其光通量刚刚超出36 000 lm。窄光束变焦端对光质判别更为困难了，但是笔者测得其光斑角为5°。这些测量工作都是灯泡运行在1 400 W状态下，灯具处于标准模式时进行的，见图14和15。使用染色模式时其光斑角稍稍宽大一些，而光通量稍稍少一些，因为安置了散射滤光片的缘故。

9 水平与垂直旋转

笔者测得该灯具的水平和垂直旋转范围分别为540°和270°。这是一台配置有一个大透镜系统的灯具，因此它完成540°全程水平旋转需时7.5 s，而更典型的180°旋转则需时4.5 s。270°全程垂直旋转需时5.4 s，而180°旋转则需时4.3 s。所有的运转是非常平滑的，只有非常微小的弹跳，没有可察觉的步进现象。笔者测得其水平和垂直滞后均为0.08°，这相当于在20英尺射程上偏差0.3英寸（或在10 m射程上偏差13 mm）。

10 噪声

作为1 400 W大功率灯具，大量的热量需散发，毫无疑问，该灯具的冷却风扇带来了大量的噪声，见表6。几乎总是如此，全程变焦和调焦运行所产生的噪声实际上是惟一超过风扇噪声的运作。

11 复位/初始化时间

从冷启动或从接到DMX512复位指令起，全程复位需时85 s。复位运行非常好，其间灯具平滑地暗转、复位，并在整个复位运行完成之后，在灯具再一次渐亮起来之前，始终保持光闸处于关闭状态。这款灯泡是冷却再启动型的灯泡，即利用了所有的冷却系统，安装了新灯泡，需时35 s使灯泡充分冷却，才能将其重新启动。

12 结构

该灯具采用分布式電子设备系统，两块主电路板安装在摇头中提供所有电机的驱动。图16展示其中一块主电路板，它接受主数据，并将这些主数据处理和分配给12个电机，其中包括透镜系统。第二块主电路板的安装接近摇头的尾部，便于操控颜色系统、调光和图案轮运作。所有系统都可方便地进入以便维护保养。

图17展示安装着相关联的垂直旋转马达、皮带及齿轮的一个灯弓臂。

图18展示已卸掉安全盖并显露出灯泡电子开关电源的机顶盒的一侧。而在另一侧安装着马达的电源。

13 电子设备与控制

该灯具通过彩色液晶显示屏及控制按钮来提供综合菜单和控制系统，见图19。电源和数据连接器包括Newtrik powerCON电源输入和标准5针DMX512连接器以及用于USB的插座，见图20。灯具提供综合RDM功能，在其使用手册上有清晰的解释。

该灯具有一点点背离Vari-Lite。笔者不记得该公司在之前曾经生产过多用途的灯具。这款灯具成功吗？能在读者的灯光设备中有其一席之地吗？一如既往，笔者试图并提供一些数据，但是仍由读者自己做出结论。