测评一款LED电脑灯

时间：2024-05-19

[美]迈克·伍德施端

【摘要】检测Robe T1Profile，解析其构成、功能、性能和特点。

【关键词】T1Profile;发光二极管;显色性;色温;TM-30;青柠光;雾化

文章编号：10.3969/j.issn.1674-8239.2019.10.004

在加色法基础上制造切割电脑灯的厂家可谓屈指可数，Robe是其中一家。主要原因在于，很难获得与“白光LED+二向色性滤色片”这种减色法方式一样的白光输出功率。虽然与减色法相比，加色法在白光输出方面稍显逊色，但在色光的控制和亮度方面却要略胜一筹。就个人来说，笔者对加色法有着崇高的信仰，在所有注重颜色的领域内，它肯定会大有作为。也许现在还没有，但这一天一定会到來。Robe已经研制出4色和7色的加色法LED灯具，显然，本文的主题T1Profile也来自同一个系列。

和往常一样，笔者会尽可能做全面检测，从电源输入一直到光输出，报告第一手数据，读者可以凭借这些信息做出自己的判断。

本文提供的检测结果是基于一台T1Profile电脑灯（图1），它是由Robe提供给笔者的，检测时在120V、60Hz标称电压下运行。该灯具的电源电压是自动调整的，可在100V～240V、50Hz/60Hz电压下运行。

1光源

T1Profile采用Appotronics公司的Atria光引擎的同系列产品作为光源，它里面装有5种光色的LED，并不是单颗或双颗的白光LED。该光引擎中含有红光、绿光、蓝光、琥珀光和青柠光（1ime）LED光源。大部分的光通量是由青柠光LED光源发出的，就像其他灯具所采用的薄荷光（mint）一样，因为它们的光输出与人眼的光谱光视效率曲线相一致。单看时它是绿光，但将其与一定量的红光和蓝光相混合后，就能得到高品质的白光。琥珀光的加入提升了低色温时的色质和显色性。青柠光和薄荷光之间的区别在于：青柠光中只含有宽广的绿光峰值（由一些不透明荧光粉所发出），并且只含少量蓝光，而薄荷光中含有蓝光峰值（由LED泵所发出），这与白色荧光粉LED很类似。

Appotronics引擎组件是通过常见的热管阵列、大号鳍形散热片和4个风扇来散热，散热片的上下两面各装两个风扇（图2）。从光引擎发出的光直接透过一个中继透镜，其作用是进一步校准光线路径，使其通过光闸和光学系统。从图3可以看到，中继透镜附着在图案模块后面的孔径处。

2调光与频闪

T1Profile提供一些调光曲线，以供选择使用。在本次检测中，笔者采用自己最喜欢的曲线——平方曲线。图4展示了所得到的调光曲线。调光过程十分平滑，在低亮度段，没有看到跳变现象。可通过选项让灯具在钨丝灯仿真模式下运行，以模拟各种白炽灯的热惯性。在这个模式中，还把“红移”引入调光过程中，这样当灯光变暗时，光色也会随之变暖。就像笔者检测过的其他Robe灯具一样。PWM波形很有意思，Robe似乎采用两个PWM频率，或者说是两个相位，即在一个频率之上叠加了另一个频率。默认频率为600Hz，但当灯光变暗时，会在上面叠加上高频成分。也许只是有多串LED，它们在不同的相位下运行，但也不好说。有44-基本频率：300Hz、600Hz、1200Hz和2400Hz。以那些基本频率为基准，可通过一个DMx通道来对PWM频率进行微调。通过这些控制方式，应该能找到一个合适的范围和选项，这大大简化了摄像机的设置。频闪频率是可调的，其范围在0.5Hz～27Hz之间。从灯具满光输出一直到其达到稳定的工作温度，需时约5min，此后，光输出下降约13%。笔者所提供的所有结果都是等灯具达到稳定的工作温度后所测得的，因此把热降效应也涵盖在内。

3颜色系统

与其他加色法灯具一样，在混色系统的控制方面，Robe除了可以让用户直接控制5个LED通道外，还提供标准的RGB/CMY控制方式。可通过虚拟色轮通道获得66种内置色，它们是从常用的滤色片颜色中挑选而来的。用户还可以自己定义10种用户色，并通过这个通道使用这10种颜色。

在其他Robe灯具中还有另一个功能是一系列的校准白光（calibrated white）。T1Profile提供了一些校准白光，其色温范围在2700K～8000K2_间。笔者使用一台Sekonic C-800测光表测量色温、相对光输出率和显色性，见表1。

这些读数是在默认的低显色性模式下测得的。注意：在所有色温下，Ra值都要略大于100，这说明颜色的饱和度偏高。这未必是一件坏事，人眼更喜欢看饱和一点的颜色。这也解释了为什么TM-30值会高于CRI值。后者对于过饱和的惩罚要比TM-30更严厉，这种做法是不对的。笔者觉得如果Robe采用的不是CR/（已过时）而是TM-30的话，就会发现显色性要比预期得更好。读者也能从TM-30图中看到，大部分的显色性问题都出在绿色和品红色域中。当灯具在高显色性模式下运行时，光输出略有下降，而显色性得到提升。图5给出一个实例，左图展示了它在5600K、常规模式下的光输出，右图也处于这个状态，但在高显色性模式下。在本例中，TM-30R值提高3分，CR/R。值提高10分。除了这些选项外，该灯具还提供一个色温校正通道和一个绿色校正（Green correction）通道，前者用来获得不同色温的白光，后者是同一色温时沿绿色/品红色等色温线来偏移光色，这对有摄像要求的用户是有用的。

图6、图7展示了在内置的3200K和5600K选项下所测得的光谱分布。位于图中央的是宽广的绿光峰值，它是由青柠光LED光源发出的。表2为3200K和5600K时的显色性控制。

表3给出5色LED的相对光输出率。正如所料，大部分的光是由青柠光LED光源发出的。该光引擎把这些光色完美地融合到一起。所投出的光色非常均匀，不会产生令人讨厌的有色阴影。

下面进入光学链的成像部分。T1Profile中有两个可拆卸的模块，绝大部分的光学效果组件都位于这两个模块上。

4图案模块

首先是图案模块。上面有一个动感轮和一个旋转图案轮（图8），还有上文提到的中继透镜。动感轮是铝制的，上面有一个很大的breakup（本义：支离破碎）图案，可在光束中摆动。动感轮的位置是可调的，但旋转轴的角度是不可调的。把这个转轮插入光路（或从光路中移除）需时0.3s，到位后就能旋转起来，转速在0.08rpm～50rpm之间。虽然它与图案轮之间有一段很长的距离，其虚实状态相差很大，但是仍然能得到这两个转轮的叠加效果。

紧随其后的是旋转图案轮，上面有7个可更换的玻璃图案片和一个开孔。图9展示了一个图案片，它位于其弹簧锁定片上。

旋转和定位都非常平滑，旋转速度的可调范围很广。旋转图案轮及其图案转速见表4。当改变转向时，动作干净利落，只有一点点滞后。笔者测得滞后误差为0.03°，这相当于在20ft射距处有0.1in误差（在10m射距处约有5mm误差）。该图案轮采用快速路径算法，以把切换时间降到最低。

5切割模块

图10、图11展示了切割模块的正反两面，上面还有一个光圈。这套切割系统的机械结构与之前的Robe灯具是一样的。每一块切割片都能旋转约±25°，并能切掉约75%的光束。整个组件还能旋转约±60°。切割片很小，因而动作相当快，从全开到全关最多需时约0.4s。旋转速度则慢得多，全程120°旋转需时2.3s。切割片把光斑切得很直，只有一点点枕形畸变和桶形畸变。与动感轮一样，切割片组件与图案轮之间有一段距离，其虚实状态相差很大。然而，依然能对图案进行适当的切割，得到一个边缘柔和的光斑。

最后，在成像效果组件方面，T1Profile中还有一个光圈。可把光圈孔径缩至全孔径的15%，此时，若变焦值最小，则光斑角为1.10，若变焦值最大，则光斑角为6.3°。笔者测得从全开到全关需时约0.25s。

6棱镜与雾化

T1Profile中最后的光学效果组件是棱镜和雾化镜。有一个可旋转的六棱镜和两个雾化镜，前者被安装在后透镜组的光输出侧，后者被安装在前透镜组的光输入侧。图12是从灯具后部看过去，左边是棱镜，右边是雾化镜。

把棱镜插入光路（或从光路中移除）需时约0.5s，其旋转速度可达120rpm，正反转均可。在中等变焦状态下，图像分离率约为50%。

接着来说雾化。如上所述，这里有两个雾化镜。后面那块雾化镜起到重度雾化的作用（heavy frost），它被安装在磁性连接臂上，很容易更换。在图13中，这个雾化镜正在被更换。该雾化镜是标准配置，上面标有10°，笔者觉得Robe还会提供其他的雾化效果。另一块雾化镜起到轻度雾化的作用（1ight frost），它是不可更换的，标有0.5°。

笔者在检测过程中发现，轻度雾化的效果非常好，这才是真正意义上的雾化（边缘柔和）效果。然而，重度雾化起到降低对比度的作用，这并不是雾化效果。从图14可以看出笔者所要表达的意思，从左往右依次是没有雾化、100%的轻度雾化、80%的重度雾化、100%的轻度雾化+80%的重度雾化、100%的重度雾化。读者可以看到，轻度雾化（左二）很好地柔化了图案的边缘，而在重度雾化（中间）的作用下，图案边缘依然很清晰，它降低的是整个光斑的对比度，更像是一台Wash灯。然而，这两种雾化效果都很好——一种是真正意义上的雾化，另一種则起到降低对比度或者说wash的作用。

7透镜与光输出

图15是一张俯视图，它展示了两个可移动的透镜组。输出透镜是固定不动的，它位于这张图的上半部分（由于视角原因未能显示出镜片）。通过透镜组的移动来实现变焦和调焦功能。笔者测得变焦组从一端移动到另一端需时1s，对于调焦组，需时0.5s。Robe给出的光度数据是在该灯具输出8000K、低显指的白光时得到的，因此，笔者也在同样的状态下来检测。当光斑角为41°（宽光束）时，笔者测得其光通量为8830lm，当光斑角为7。时，下降至6440lm。如图16、图17所示，光分布十分平坦、平滑。对于不同的色温，还要采用表1中的数据来算，那么，光通量是有所下降的。

8水平与垂直旋转

笔者测得T1Profile的水平和垂直旋转的范围分别为540°和280°。水平全程540°旋转需时4.3s，水平180°旋转需时2.6s。垂直全程280°旋转需时2.9s，垂直180°旋转需时2.5s。水平和垂直旋转系统采用Robe的电子运动稳定（Electronic Motion Stabiliser）系统，它结合灯头中的加速器，以侦查由外部诱发的振动，并在控制系统中将其排除掉。这提高了旋转精度。笔者测得水平和垂直旋转的滞后均为0.06°，相当于在20ft射距处有0.2in误差（10m射距处约有10mm误差）。

9噪声

在T1Profile中，背景噪声主要是由4个LED散热风扇发出的。通常，变焦和调焦是最大的噪声源，其次是水平和垂直旋转。

当风扇在自动模式下运行时，所测得的声级见表5。如果用户愿意的话，也能对风扇进行直接控制，那么，此时光输出会有所下降。10复位/初始化

从冷启动或接收到DMX 512复位（reset）指令起，完成整个初始化过程需时65s。复位过程很顺利，灯具先是渐渐收光，然后开始复位，在所有的复位动作完成以后，LED都保持收光状态，直至再次起光。

11结构

T1Profile采用标准的Robe模型。它是模块化结构，绝大部分灯头组件都位于主模块上。只要拧松两个固定螺丝，并断开每个模块上的电源和数据连接线后，这些模块就能直接被拆卸下来。

图18展示了两个灯弓臂。其中一个里面有电线和电机驱动板，以实现水平和垂直旋转，另一个里面有Tilt传送带和编码器。

T1Profile中还配备很多接口和机械装置，用于安装该公司的RoboSpot摄像机，把它当远程追光使用。

12电子器件与控制

T1Profile采用大家所熟知的彩色触屏系统，很多Robe产品都采用这套系统。它提供大量的设置和服务功能（图19）。它包括RDM、以太网协议、采用LumenRadio CRMX系统的无线DMX（可选）、单机运行以及自检测模式。

在置顶盒另一侧的接口面板上有Neutrik TRUEl电源输入接口、标准的5芯和3芯DMX512接口以及一个以太网接口（图20）。

当该灯具在8000 K白光的满光状态下运行时，笔者测得其功耗为550w和555VA，电流为4.58A，功率因数为0.99。当所有LED都不出光时的静态功耗为78w和79.4VA、电流为0.65A，功率因数为0.97。