测评一款LED条灯<br/>——Philips Showline SL BAR 640

测评一款LED条灯
——Philips Showline SL BAR 640

2014-05-15迈克伍德编译姚涵春

演艺科技 2014年2期

关键词：调光色温白光

文/[美]迈克·伍德编译/姚涵春

（1.上海戏剧学院，上海 200040）

测评一款LED条灯
——Philips Showline SL BAR 640

文/[美]迈克·伍德编译/姚涵春1

（1.上海戏剧学院，上海 200040）

通过测试，解析一款LED条灯的构成、性能及特点。

LED条灯；测评；RGBW LED；远程设备管理；发光效能；热滞后

这一次，笔者考察的是产自飞利浦娱乐（Philips Entertainment）旗下的一款新产品——Showline SL BAR 640。Showline是飞利浦娱乐整合了Vari-lite、Strand和Selecon公司之后，组成的新团队所使用的新品牌。Showline属下的人员就是美国达拉斯Vari-lite公司工作的相同员工，但是Showline的灯具是在亚洲的一家飞利浦娱乐灯光设备制造厂生产。Showline是一个特定的LED产品系列，它们被整体设计，用于协同工作、共享相同的LED调试系统。笔者理解，其产品应该在色彩和色域方面可以相互匹配；但是不能轻易给出这个结论，因为笔者只测试了它们中的一款灯具。

这次测试的灯具是Showline SL BAR 640（以下简称该灯具），一款替代传统条灯、顶光灯、脚灯和对称型天幕灯的LED条灯。它是一款简单明了的RGBW LED灯具，可提供几个不同的配置。像往常考察一样，笔者测试飞利浦公司提供的一台样灯，并测量笔者考虑到的每一个项目，从电源直至光输出，尽可能提供客观的测量值。笔者还首次测试了RDM（远程设备管理）的基本功能。

所有测试都在AC 115 V 60 Hz常规电压下运行。这款灯具配置有自动侦测功能的通用电源，它的额定电压范围是AC 90 V～240 V，±10%。

1 光源及其光学系统

受检测灯具的整体照片见图1。从中可见，该灯具配置了24个独特的LED模组，排成两行，每行12个模组。每个模组包含8个LED模块：红色、绿色、蓝色和白色各2个。其总量为192个LED模块，每一种颜色的LED为48个。LED模块被安装在电路板上，排列成小的圆形阵列，并被配置于小平面的塑料反光镜内。图2为已移除灯具机壳前盖的模组。图3为模组正面的视图，是透过安装在反光镜正面的磨砂塑料均化滤光片拍摄的照片。此滤光片是塑料制品，与反光镜熔接在一起，所以笔者不能为了拍照而移除滤光片。每对LED模块被相互对应安装：两个红色、两个绿色、两个蓝色和两个白色。

图4和图5为LED模组正面和背面的视图。模组是密封的，显而易见，被设计成单一器件就是为了便于更换。拆下模组是非常容易的，但是要更换模组内的任何部件则并不简单。模组的后面是一个铝质成型散热器，围边有开口槽。电路板与此散热器直接连接，而开口槽可以让横向空气流经它的鳍片。三只风扇被安装在该灯具的后板上，吸入空气并通过整个模组。散热器铝型材的内部设计很有趣：它的一些功能在这个产品中用不到，所以笔者认为这个散热器可能是也可用于其他4产品的通用组件。它的光学系统非常简单，小平面型反光镜均化8个LED模块的光输出和提供准直。笔者观察，在LED模块上，没有附加的初级透镜。这是一个宽角度的泛光系统，所以其光学要求相当明确，目的是要使整个光束中有良好的颜色混合和光分布，以使邻接灯具的光输出可以很好地融合在一起。

光学器件将RGBW LED模块阵列的光很好地均化混合，而合成的光输出则表现为单一颜色的泛光，没有有色阴影或光束的人为假象。图6显示天幕上蓝色泛光的例子。给有色泛光拍照以使照片恰当地表现人眼看见的情形，这总是困难的。所以，笔者通常试图避开它，但是此时笔者需要显示某些值得重视的事情。

模组被成对地连接，模组纵列可用作单一可控单元或像素。DMX 512选项使用户能够给12对模组中的每一对单独编址，或将其作为单一的组合器件编址（也可以将它们分组成2个、3个或其他多种组合）。这款灯具不仅可以用作匀质泛光灯，也能用作效果灯，使其每一个单元或像素拥有不同的颜色。

值得注意，该灯具的光输出是匀称的，它不是一款非对称型的天幕灯，而是一款条灯。

测量诸如该灯具非径向对称型单元的光通量输出总是有点儿棘手，好在单个模组的控制帮助了笔者。笔者仅仅点亮居中的4个模组，它们构成对称的正方形，而后测量它们的光输出值。以它们的光通量为基数，乘以系数6，就得出全部24个模组的总光通量值。然而要注意，笔者传达的是那4个模组的水平和垂直方向上的发光强度分布曲线；这是显示数据的更好途径，因为它描述了运行灯具中的模组最终是如何表现的。

图2 模组

图3 模组内视图

图4 RGBW模组正面

图5 RGBW模组背面

图6 混合效果

图7显示该灯具所有LED模块满功率运行时的光输出。笔者测得其光通量为12 046 lm，此时其光斑角为87º，光束角为50º。正如所见，其光输出曲线是对称和平滑的，并伴有斜边，可以使邻接灯具间的光很好地混合。这时灯具的发光效能是26 lm/W。所有光发射器满功率运行时，灯具的光色有点偏粉红色，因为红色和蓝色光超过绿色光，它的色度点远离黑体辐射轨迹以致不能测量其相关色温。对于RGBW混合型灯具，这是正常的现象，因为总是需要将红色和蓝色光减少以获得混合的白光。这款灯具拥有色温从2 500 K到10 000 K变化范围白光的预编程序。这些白光利用了内置的LED校准系统，致使LED不再满功率运行，所以这些被校准了的白光的光通量将下降到满功率光输出的50%左右。

图8、图9和图10显示受检测颜色点的光谱分布。图8显示所有发光管满功率运行时的峰值型光输出，清楚地显示出在绿色波段上典型的较低的光输出。（绿色是一种难以处理的颜色。人的眼睛对绿色具有最高的灵敏度。我们很少想要在舞台上独立使用它，但它是混合亮白色和淡色的关键成分。）在波长约450 nm的蓝色区域，可以看见不止一个波峰；一个波峰来自于蓝光LED，而其余的则来自于白光LED中的蓝光。绿光的波峰位于波长525 nm，而红色的波峰则位于波长约635 nm。这些是众多制造商使用的非常典型的波长，显示Showline适应其他的产品。图9和图10显示白光的两个极端例子，图9显示红色有一个最高峰值，此时色温最低，约为2 500 K；而图10显示蓝色有一个最高峰值，此时色温最高，约为10 000 K。

2 调光与频闪

该灯具的调光操控是极好的。笔者以16-bit模式进行调光，其变光是平滑流畅的，即使在调光范围的最底部，也没有步进现象。飞利浦给予灯具类似于白炽光源热滞后特性的一个响应时间作为默认设置，这产生了很好的调光感觉。可以通过DMX 512控制通道调整滞后时间，以满足用户需要的更长或更短的时间。

图11显示其调光曲线，它非常接近线性调光曲线。笔者了解该灯具将提供各种不同调光曲线的选项，包括平方定律和S型调光曲线，但是笔者测试的这款灯具并不具有此选项。只要灯具能提供，笔者更喜欢使用平方定律调光曲线。笔者测得PWM频率为3.9 kHz，它的速度应该是足够快的，以致可避免大多数摄像机中的闪烁问题。

图7 光输出

图8 所有光发射器满功率运行时的光谱

笔者测得，经由专用频闪通道操控的频闪速度范围为0.39 Hz～30 Hz。

3 颜色系统

正如笔者所预料，该灯具混色范围来自于RGBW LED模块，接近3个光发射器饱和色彩的混合色有很好的表现，而在某些微妙的中间色方面则表现得稍许差些。笔者不但喜欢使用RGB彩色光发光管，而且也喜欢使用白光发光管，因为在用户想要用它们照明表演者时，它实际上很有用。（笔者的个人偏见是：从不单独使用RGB灯具照明人体皮肤，因为其效果看上去非常不好。）表1显示了该灯具混色系统中主要颜色的光输出比例。

RGBW的总和为100%，这显示该灯具没有运用任何方式的负载共享。

如前所述，对于灯具配置的LED模组，DMX 512控制提供许多不同的选项。在大部分时间里，笔者将这台灯具当作所有模组一起共同受控的单一灯具来运行。飞利浦公司称之为“1组”模式。然而，用户可以选择以2组、3组、4组、6组或12组模式控制它，实现越来越精细的模组控制。

和RGBW颜色混合一样，这款灯具也提供HSIC（色调、饱和度、亮度和色温）控制的选项。这可以适用于快速存取颜色和混合。也可以返璞归真，使用单一的颜色通道快速调用44个预编的白色和彩色效果，以及让用户编程的调色板、色轮和颜色追逐效果。

4 噪声

该灯具后部安装有3只风扇。它们吸入空气穿越LED模组和驱动器电子器件。风扇默认设置于自动模式，它们将根据需要加速和减速，以使这些部件保持冷却。为了使灯具总是能安静地运转，用户也可以选择将风扇关闭，笔者估计这样做将限制光输出。这些风扇是这款灯具惟一的噪声源。在环境温度25ºC中满功率运行灯具时，它们产生的声强增加至44.3 dB（A），而在离灯具3.3英尺（1 006.3 mm）的周围环境的声强小于35 dB（A）。笔者发现，风扇在某些功率档会频繁地打开和关闭。笔者曾建议飞利浦公司增加一点滞后以控制系统的运行，因为这个效果是相当显著的。对观众而言，频繁变化的噪声比恒定的噪声往往更令人难以接受。

图9 低色温白光的光谱

图10 高色温白光的光谱

图11 调光曲线

5 电参数

该灯具应用两个内置、完全功率因数校正的自动切换范围（AC 90 V～264 V 50/60 Hz ±10%）的电源，功耗值见表2。

从通电到光输出的初始化时间不超过2 s。

表2 功耗（测试电压120 V）

6 电子设备与控制

电源输入和输出是通过菊花链Neutrik PowerCon接口，而DMX 512则通过标准的5针XLRs接口。图12显示灯具输入端的连接器，它紧挨着一只风扇。输出接口安装在灯具的另一端。该灯具借助彩色LCD显示器和10个相应的按钮提供一个综合控制菜单，如图13所示。这让你能设置所有的控制参数以及按独立模式运行灯具和检查诊断。

在灯具内，配置有单一的控制和显示电路板，以及运行整个灯具的两个LED驱动器电路板，见图14和图15。最后，灯具还配置有两个完全相同的240 VA电源，如图16所示。要进入所有这些部件内相当简单，尽管需拆卸大量的螺丝。

7 结构

该灯具结构是可靠而简单的，由铝挤压制品、型材和装配板构建而成。它具有清晰的轮廓，配置有各种各样的索具以提供在吊杆和地板上安装方式的选择。其规格是长48英寸、宽7.1英寸和高8.9英寸，其重量为39.6磅（约18 kg）。

8 RDM

图12 连接器和风扇

图13 显示器

图14 主要电子设备

图15 驱动器

图16 电源

图17 RDM测试设备

尽管RDM（Remote Device Management，远程设备管理）问世相当长的一段时间，而且在笔者检测过的许多灯具中存在，但它不是笔者能以客观方式测试的项目。凭借PLASA有关标准ANSI E1.20-2006 Entertainment Technology-RDM-Remote Device Management over USITT DMX512，RDM是定义明确的。RDM工作组成员斯科特·布莱尔（Scott Blair）和彼得·威利斯（Peter Willis）一直要求笔者将它包括在这些考察和测试中，但是没有笔者可使用的标准测试套件和测试设备。然而，这次有所改变，西蒙·牛顿（Ximon Newton）（PLASA技术标准控制和协议技术标准工作组与RDM工作组的成员）和其他人将基于Raspberry Pi电脑平台的开放源代码RDM测试套件组合在一起。在他的援助下，笔者应用Raspberry Pi电脑和Robe公司借给笔者的USB-to-DMX转接器装配了一个测试系统。图17显示一个简单的测试装置。这套系统运行用户定制的Linux操作系统，给予基于网络的GUI（图形用户界面），并借助连接的RDM响应器以运行E1.20标准的200多项测试的综合套件。在www.opendmx.net可以获得更多的相关信息以及Open Lighting Project的其余信息。PLASA的RDM 标准ANSI E1.20在PLASA网址plasa.me/67×d0上可得到。

图18 RDM信息OLA

图19 RDM测试结果OLA

令人欣喜的是，这项测试工作进行得很顺利。图18 显示该灯具的RDM基本概况，而图19则显示测试的结果。这款灯具通过了常规操作的所有RDM测试；失效是在非重要的区域中，例如差错处理上（灯具要获得100%通过是稀有的）。对于这次常规测试，笔者也应用这个系统和RDM以设置灯具的特性和起始地址，所以笔者意识到它已进入现实生活中。所有的个性化模式通过RDM测试GUI列出表格；在测试过程中，笔者很容易在1组模式和12组模式之间切换。RDM测试的最后一个特点是，RDM配置文件在RDM网站上公布。因此，笔者在SL BAR 640上获取的数据现在已登上网站plasa.me/ pu4bd.。