解析Alpha Spot HPE 700图案电脑灯

文/［美］迈克·伍德

编译/ 施 端1 审校/姚涵春1

（1. 上海戏剧学院 舞台美术系灯光设计与技术专业，上海 200040）

Alpha Spot HPE 700图案电脑灯是Clay Paky公司Alpha Spot家族的新成员，作为功率为700 W的电脑灯，它体积非常小，结构比较紧凑。测试工作从光源开始，循着光学链逐项进行，以光输出透镜的测试为终点。虽然，笔者在以往的考察中总是避免受测灯具与其他灯具的比较，但该灯具与Clay Paky公司此前的Alpha Spot HPE 300有很大的关联（Alpha Spot HPE 300的测评文章见本刊2008年第六期——编者注），笔者会将二者作一些比较，从中总结出Alpha Spot HPE 700在Alpha Spot HPE 300的基础上进行了哪些改进。为叙述方便，在本文中，受测灯具简称为“HPE 700”，Alpha Spot HPE 300电脑灯简称为“HPE 300”。图1为受测灯具外观。

同以往的测试工作一样，此次测试的灯具由厂家提供。Alpha Apot HPE 700装配有多功能电源，并能在国际标准电压100 V～240 V、50/60Hz下正常运行。在本次测试工作中，电源电压在常规的115 V，频率为60 Hz，电流为7.8 A，功率为896 W，总输入视在功率为902 VA，功率因素为0.99。

1 光源

图2为受测灯具的光源Philips MSR Gold 700/2，该光源使用了迷你型速装灯头，在电脑灯中这种灯头越来越普及，更换光源比以前容易得多。通过一个可移动的盖板就可获得光源，如图3所示。盖板上有三颗用于调整光源位置、状态的螺丝，如图4所示。盖板装有安全链，保证灯具在吊挂使用时，也可以安全地卸下盖板。这种速装型结构的好处在于不会因为更换光源而改变灯座与反光碗和光学系统其余部分之间的相对位置关系。因此，不但更换光源更方便、更安全，而且不会因更换光源而弄乱其他部件。

光源安装在椭球玻璃冷反光碗内，反光碗被一块劈成两半的吸热镜所封闭。此前的HPE 300不需要吸热镜，但HPE 700光源的额外功率需要Clay Paky公司添加吸热镜。图5为受测灯具的吸热镜。另外，与HPE 300不同的是，触发器已从靠近光源的位置移到一个灯弓臂中去。吸热镜的添加有效地创造了一个封闭的灯室，而这些器件由一个专用的风扇冷却，如图6所示。在测试过程中，灯体温度良好。

2 调光

光学链的下一个器件是调光/CMY模块，首先是一对调光旗形片，如图7所示。沿袭以往的设计理念，旗形片采用一对带锯齿边的旗形金属板，在锯齿边缘上镶嵌着一片雾化玻璃以柔化调光效果。图8的一系列图片展示了这对旗形片是如何运行并重叠来有效地减少光的输出。调光过程分成两个阶段，光输出从100%～50%通过电子调光来完成，从50%到切光由机械调光完成。HPE 700提供“线性”和“传统”两条调光曲线。所用的名称有点奇怪，因为这两条曲线没有一条是线性的或是传统的。如图9中所示，缺省的“线性”选项比真正的线性更接近平方定律曲线，并在整个范围内表现优良。从椭球反光碗获得的光的峰值分布来看，要设计出好的机械调光设备非常困难，特别是尝试设计紧凑型的灯具，因为每个器件都非常靠近。从调光曲线来看，该灯具的调光设计在同类灯具中已经很出色了。

通过一个控制通道，可以调节光源的实际功率。光输出从100%降到54%之后，测得灯具的降功率为322 W。这方面它表现得相当出色，在长时间的演出中，需要灯具处于待机状态时，这是当之无愧的“绿色”选项。

3 色彩混合

在光学链上，下一个器件是一组三片CMY旗形片，这组CMY旗形片与HPE 300电脑灯所采用的CMY旗形片看上去非常相似。经蚀刻并涂覆二向色性膜层的滤色片像窗帘一样线性移动变化，单个步进电机驱动三片减色片中的一片。该系统运行情况良好，色彩混合平滑、可控。但在白色屏幕上会看到少许图案，这是由于靠近CMY旗形片锯齿之间的光学干扰而形成的，在实际使用过程中应该不会注意到。图10显示了一系列靠近通光孔处的CMY旗形片。

如人们期望的那样，该灯的色彩饱和度相当得高。表1为色彩混合的相关参数测试结果。从测得的数据来看，蓝色输出较低，似乎这一色彩较浅，但实际上这是非常深的蓝色，几乎已进入紫色色域。结合以往的测试情况，笔者认为光度测量仪很有可能没能真实反映出人眼的视觉感知。就实际的人眼视觉而言，笔者认为该电脑灯的实际蓝色输出更接近5%。品红看上去比测得的6.6要明亮得多，这一点也可以说明测试仪器与人眼判断的差距。如果用户相当重视色彩属性，笔者建议用户在购买灯具时亲自考察，有时，人眼的视觉感知比光度测量仪更能获良好的判断。

4 柔光镜片

在柔光镜片的设置方面， HPE 700不同于HPE 300。HPE 300的柔光镜片在光学链的前部，位于色彩混合系统前面，是一片中央开孔并经柔化处理的玻璃片。在HPE 700电脑灯中该过滤片位于色彩混合系统后面，是一片中央没有开孔的实心过滤片。这样做的目的是实现同样的功能——使光斑的照度能够均匀分布，投射出更美的图案投影效果。但笔者认为这并没有使HPE 700在光斑的照度均匀分布方面做得比HPE 300更好。笔者猜想这种改动是由HPE 700的紧凑型结构引起的，在光学链上要找到一个好的位置来实现柔化功能相当困难。尽管会有一些光的损失，然而光斑的均匀分布是相当有用的。当插入柔光镜片后，光输出降至原输出量的85%左右，比HPE 300降得少。

5 固定色轮

图11显示了受测灯具的固定色轮，它看上去同HPE 300的固定色轮一样，包含8个永久粘贴的色彩。除了提供减绿色和难以通过色彩混合系统混合得到的一些色彩之外，也提供色温校正功能以获得不同的色温。表2为固定色轮的相关数据。

对于色轮上色彩的选择和定位，研发人员是经过深思熟虑的。除提供色温校正功能之外也提供一些好的效果。测得未校正的HPE 700的色温为6 800 K（比HPE 300低一些），使用CTO2500滤色片输出光的色温为2 650 K，使用CTO3200滤色片输出光的色温为3 550 K。两者都比较实用，比起使用CMY混色系统通常能获得更好的效果。色轮在光学链上的定位功能意味着可以获得两个色彩之间的半色效果。

运行速度可以非常快是色轮突出的优点之一，几乎很难看到两邻近色之间的色彩变换。同时，它也可以极其缓慢地旋转，慢到每隔几秒都能察觉到明显的“嘀哒”声。色轮旋转的慢速运动尤其引人注目，只是略有一些像差，但几乎不会留意到（极其严格的使用者除外）。表3列出了色轮运行速度的数据。

图11 色轮与旗形频闪片

表2 固定色轮不同色彩的透射率

表3 色轮运行速度

图12 光阑与旋转图案轮

图13 图案轮上的图案样片

表4 图案片的旋转速度

6 频闪光闸

旗形频闪器在设计与表现方面都与HPE 300相一致，运行情况良好，测得频闪频率范围为1 Hz ～ 12 Hz。值得注意的是，它在运行时几乎是宁静的。

7 光阑

如图12所示，光阑是图案轮模块的一个组成部分，安装在与旋转图案轮非常靠近的位置。光阑的运行非常平滑，从光阑全开到孔径最小最快只需0.2 s。当光阑完全闭合时，光束角减小至全光束角的15.4%；当变焦调整为最小光束角时，此时的最小光阑光束角是2.3°；当变焦调整为最大光束角时，此时的最小光阑光束角是5.2°。

(1)黄铁矿化：是区内广泛分布的蚀变，早期阶段生成的黄铁矿大都为不规则状和立方体状，部分具裂纹构造，导致金初始矿化；成矿阶段生成的黄铁矿为菱形十二面体、八面体聚晶和五角十二面体，粒度一般为0.1～0.5mm，呈浸染状产于蚀变岩中，与金矿化关系密切。

8 图案

该灯具有两个图案轮，一个可安装7个可更换的转位/自转图案轮，其后是一个可更换8个的固定图案轮。图13显示从图案轮上卸下的两片图案样片。图案片的更换简捷容易，旋转图案片采用按扣式卡盘。目前，这种机构在电脑灯的设计中渐渐得到普及。

Clay Paky公司在HPE 300的基础上，对旋转图案片的精确度方面做出了重大改进。HPE 700在旋转图案轮的定位和转位精确度方面得到大大改善，没有出现早期电脑灯存在的跳跃和颤抖现象。从图12可看到一个可控的缓冲设备，它控制旋转的滞后和超前——特别是在图案轮改变方向时，测试结果显示仅有0.04°的偏差，相当于投射距离为20英尺时，偏差约为0.2英寸。值得注意的是，该旋转图案轮不提供快速的路径运行，总是避免在变换图案轮时空开。

固定图案轮上邻近图案的变换时间少于0.2 s，相当不错。该图案轮自转速度变化范围可从0.6 s /转（100转/分）到12 s /转（5转/分）。两个图案轮足够靠近，使用户可以在它们之间获得一些变形效果。表4列出了图案片的旋转速度。受测灯具的的聚焦效果良好，只存在少量的球差。

9 透镜与光输出

HPE 700设置了三组变焦系统，两组是可移动的透镜组，产生调焦和变焦效果，雾镜和棱镜安装在这两组透镜组之间，第三组是固定不动的光输出透镜组。如前面所提到的，光输出的质量非常优良，几乎没有色差，只存在少量的球差（这是由于中心和边缘的焦距有细微差别而引起的）。从一端到另一端的变焦时间为1.3 s、调焦时间为1 s，变焦和调焦速度都比HPE 300快。

测得光斑角为15°（窄角端）时，光输出为11 483 lm；当光斑角变为34°时，光输出为11 308 lm。光输出不到HPE 300电脑灯的两倍。考虑到灯体如此紧凑，这样的光输出是完全可以接受的。这显示了经过多年使用透镜型聚光光学系统之后，Clay Paky公司已逐渐掌握椭球型光学系统。

通常的光输出曲线如图14、图15所示。图16显示了插入柔光镜片后光斑均匀分布的效果，同时光输出减少到9 753 lm，光输出略有损失。（注意：所有测试都基于已工作了大约70小时的光源。）

10 棱镜与雾化效果

棱镜和雾镜机构安装在两组可移动的变焦和调焦透镜组之间，如图17所示。这需要极好地定位电机以保证它们运行时不碰到这两组透镜。当然，这一切都由灯具自动完成，无需用户干涉，它们不可能碰撞在一起。棱镜和雾镜共享同一光学位置，因此，它们不能同时使用。测得棱镜插入的最慢时间是0.8 s，而雾镜非常快，只需0.2 s。与HPE 300相比，该灯在这方面做了许多改进工作，看起来Clay Paky公司已经能够调节光学链，以避免旗形片和透镜之间潜在的干扰，当然，这也意味着透镜的运动范围降到了最低限度。

如果只选用棱镜机构——一个可旋转的五棱镜，旋转速度变化范围可从70转/分到非常低的1转/小时。

雾镜机构是一个开/关选项（没有中间过渡状态），它是一块厚的滤光镜。笔者认为，它的功能是柔化（wash）而非雾化（frost）。这是一个非常有用的效果，笔者只是认为“雾化” 这个术语不够准确。图18为雾镜滤色片。

11 水平与垂直旋转

该灯的水平和垂直旋转范围分别是540°和250°。全程540°水平旋转需3.6 s，180°水平旋转需1.8 s；全程250°垂直旋转需2.1 s，180°旋转则需1.8 s。两根轴都有编码器，当灯具碰撞到障碍物时能重新定位。

水平和垂直两个方向上的定位精度是0.17°，即在20英尺投射距离上，偏差约为0.7英寸。运动时的平滑度、来回自由的运动以及优良的降速和停止性能令人满意。

12 噪声

Clay Paky公司的确在HPE 300的基础上改善了HPE 700水平旋转时的噪声问题。静止时来自风扇的地面噪声稍稍高于44.6 dBA（离灯1 m处，但这是不可避免的，因为700 W的电脑灯比同样体积的300 W电脑灯需要更多风扇散热）。表5是受测灯具噪声水平的相关数据。

13 复位/初始化时间

灯具接通电源时，全程初始化的时间为51 s；在运行状态下，复位时间为42 s。

14 电子设备与控制

Clay Paky公司继续这种分离结构设计——把所有的电机驱动电子设备安装在灯弓臂内，把光源和电机电源放在机顶盒中。图19为主电机控制部件。两个灯弓臂有足够的空间容纳主电机控制电子设备、其他光源触发器和垂直旋转驱动电机。图20显示了光源触发器与垂直臂的位置关系。这样很容易进入维修并把通过水平轴的电线数量降到了最低限度。（注意：从长期耐用角度来看，把通过水平轴的电线数量降到最低限度是一个不错的想法。因为它的运动范围最大可达到540°，可能存在由于缠绕而损坏电线的风险。）

图21显示了不同于早期电脑灯的一套全新的菜单和控制系统。显示屏更换成多线图形带有背光的液晶显示屏，旁边有一组模塑的控制按钮。总体效果比以前更实用，看起来更优雅。菜单系统提供所有常用的功能并继续提供内部电池电源功能（当灯具切断电源时，允许用户设置地址码和其他参数）。Alpha Spot HPE 700为DMX512提供3芯和5芯XLR两种接口，为主电源提供Powercon接口。

15 结构和维护保养

图22显示了灯头内部光学系统和机械系统的全貌。结构基于周围一系列的模块，所有模块都可以从主机架上卸下维修。更换图案片没有必要卸下模块，当然，假如用户有许多图案片要更换的话，这样做可以更加便捷。过程是：拔掉电源，拧松几颗螺丝，卸下模块并小心地取出模块。图案模块相对复杂，因为用户需要移动透镜组，但操作起来仍然是简捷容易的。

Alpha Spot HPE 700明显脱胎于Alpha Spot HPE 300，但它同时在HPE 300电脑灯的基础上做了许多细微的改进。把700 W电脑灯浓缩成300 W电脑灯相同的体积，这本身就是一项艰巨的任务，因而，难免会存在一些妥协。那么，Clay Paky公司是否研发了令人满意的电脑灯，还请广大用户在具体应用中给出更多的评价与建议。

（本文根据《Lighting&Sound international》2009年10月刊《Clay Paky's Alpha Spot HPE 700 》一文编译。）