解析一款新型光束电脑灯——Clay Paky Sharpy Wash 3300

文/[美]迈克·伍德 编译/姚涵春

（1.上海戏剧学院，上海 200040）

在过去几年，Sharpy给百奇公司（Clay Paky）带来了巨大的成功。虽然该公司未证实，但笔者确信，这款产品一定曾是它最畅销的产品，或许稍逊于在过去的迪斯科年代中该公司风靡市场的Golden Scans（编者注：即中国上世纪90年代流行的“黄金电脑灯”）产品。像Sharpy那样的巨大成功，对于制造商可以说是一把双刃剑，这种强势不可能经久不衰，但是如何保持这个势头继续下去并乘势壮大公司实力，是一个关键的考验。2013年，百奇公司制造出新的LED系列产品。本文考察的Sharpy产品——Sharpy Wash 330（以下简称该灯具），见图1，也表明它正承续着Sharpy成功的强势。

初看，这款灯具的名称好像有点自相矛盾。染色灯又如何能体现强烈而锐利的灯光效果？然而笔者认为，我们不应该望文生义，而应该以产品系列名称来考虑它的内涵。这款灯具采用的是类似于Sharpy的灯泡，它是功率更大、且非常小巧、轻便、自动化的染色灯。它具有类似的灯体尺寸，并配置能产生非常狭窄光束的光学系统，尽管光束边缘柔和，这也赋予了它与Sharpy聚光型产品的血缘关系。它也被设计成空中效果灯具，而且该灯具还能够借助于变焦和混色系统提供远射程染色。这次考察遵循笔者特有的工作程序：从光源开始，并顺着光学链运作，尽可能客观地测量每一个参数，直至光输出镜头。这次考察的所有数据都来自于对制造商提供的一台样灯所做的测试。如同笔者在测试原型Sharpy和其他窄光束效果灯一样，对这次考察笔者也需要给出相同的告诫：测量值不会告诉用户这类灯具的全部内涵。因为它的主要功能是用作空中的效果而不是用作表演者的照明，所以它与人眼和摄像机的关系更为紧密，而不仅仅只是与数值有关。所以，最终判断只能由用户自己试用这款灯具才能做出。所有测试都是该灯具运行在标称电源115 V 60 Hz之下进行的；Sharpy Wash 330的额定电压为115 V～230 V，50 Hz/60 Hz。

1 光源

该灯具采用Philips MSD Platinum 16R灯泡，见图2。它是应用于原型Sharpy所采用灯泡的近亲，然而它的功率为330 W，而前者的功率是189 W。因此，它具有更长的电弧——1.3 mm，而前者仅为1.0 mm，其光输出提高约30%，然而电弧长度也增大了30%。染色灯的光学系统通常能够处理好较长的电弧而获得较高的光展量；其间没有小孔径的图案片阻挡光线通过，所以，可以预料该灯具的光输出要比原型Sharpy的光输出更多。Platinum 16R灯泡的寿命是1 500 h，标称光输出为14 550 lm，而色温为8 000 K。

因为所有紧固件都是固定紧锁的，所以灯泡更换有点复杂。首先，必须卸掉顶盖和底盘，显露出灯泡室及其相关联的冷却系统，如图3所示。于是，图3右边的小风扇可以和顶部的金属板一起被拔去和拧开，而后金属板被提起以显露灯泡，见图4。最后，可以从周边的金属部件上卸下两个螺丝，然后再借助压缩弹簧夹，灯泡可以从一侧滑落并成角度地从灯具中取出。笔者发现，最后一个操作步骤稍稍有点棘手，因为必须推压的金属部件边缘非常锋利，它几乎割伤笔者的拇指。或者百奇公司需要磨掉锋利的边缘，或者笔者应该戴上手套（建议用户不要用裸露的手指去接触灯泡泡壳）。

所有针对灯泡的处置都是为了使其能被充分地冷却。这类裸露的短弧灯泡有很高的要求，必须被准确地冷却。配置一只大风扇将空气吸进灯内并通过灯泡室，另外还配置一只小风扇将空气直接吹向灯泡夹和内部的泡壳。这个小风扇将气流通过倾斜安装的热镜下面的小管导向，见图5。笔者花费了一些时间描述了配置反光镜的灯泡组件，因为它是决定其余光学部分设计的关键组件，可以说，它几乎就是灯具光学系统的全部。此时，若暂且忽略色彩和效果配置部分，那么Sharpy Wash 330光学系统其实是非常简单的，仅包含灯泡、光圈和光输出的菲涅尔透镜。

2 调光器

调光器被紧接安装在热镜之后。这是一个略微有点与众不同的设计。它应用一般的原理，但是它的布排则展示出稍微有点不同寻常，见图6。调光器是一个围绕着铝合金圆盘弧线的锥形切割槽。在其一端是一个全尺寸的开孔，然后切割槽越来越多地被削减成锥形，直至仅是一条窄缝，透过切割槽的光线被越来越多地消减以达到调光的目的。由此而形成的调光曲线是很光滑的，而且非常接近于线性调光，见图7。然而它确实明显地将光弥漫晕化了。从图7可见光斑的边线收进，因而随着调光的进展，光斑沿着对角线轴逐渐呈现为椭圆形。这个效果随着灯具所处变焦位置的不同以及扩散的程度而发生变化，在实际应用中这种光学现象总是以某种程度呈现出来。

3 色彩

光学链的下一个器件是色彩系统。该灯具配置有三轮组合的CMY混色系统以及一个二色向性固定色轮。这两个部件在图6中可以看得很清楚。CMY混色系统使用蚀刻有熟悉的指型图案的常规二向色性色轮。当该灯具设置于染色模式，而旗形扩散片定位于两个适当位置中的一个时，那么其色彩混合是均匀的，拥有良好的平滑覆盖和混合。如果色彩混合设置于空中效果模式而没使用扩散片时，则色彩混合结果是色斑更为明显，即可见有些混色区域色彩并不充分均匀的混合效果。当然，这对于空中效果模式实际上并不是太要紧。使用者必须小心设置和应用这个系统以适合特定的任务。对于窄角和空中特效应用，笔者会运用色轮以追求它快捷、爽快的色彩变化；而对于广角及柔和染色应用，其色彩混合是良好的。超窄角度的光学系统不能提供很好的色彩混合，而制造商说他们的意图是给用户提供尽可能多的色彩选择。

设置于染色模式时，Sharpy Wash 330可以借助菜单选择，预置色彩混合轮，以使它们始终处于光路上，因而用户绝不会看见玻璃色轮横越影像时的色轮边缘。这带来了一种漫长、缓慢而平滑的色彩淡入淡出。色彩混合的光输出如表1。其色彩饱和度非常高，正如用户期望从效果灯具所获得的那样。

固定色轮被安装在CMY色轮之后。它包含11个固定的梯形二向色性滤色片，这些滤色片紧紧黏贴在色轮上。这个色轮没有配置Sharpy应用的相同的速释磁力耦合器，所以这些滤色片不能轻易更换。然而这个色轮拥有Sharpy中色轮一样的特性：良好的半色彩效果和运转速度，如表2所示。因为它也是一台染色灯，所以半色彩效果就不可避免地不如聚光灯的效果那样清新鲜明；然而，它们适用于较宽的光束角应用中，在窄角设置中这种半色彩效果是难以看见的。

该灯具未加滤色片时，笔者测得白光的色温是7 100 K。TC260滤色片使色温降低到2 520 K，而TC190滤色片则使色温降低至3 240 K。该灯具与其同系列的其他灯具一样拥有良好的色彩范围；红色不可避免地偏橙色，因为灯泡的光谱中缺少红光成分，但是所有色彩都是强劲有力的。笔者前面提到色轮运转是快速的。小小的平衡色轮运转非常畅快，因而在色彩转换过程中用户可以获得色彩“闪变”的卓越效果。

CMY和固定色轮的旋转与色彩选择的运行都非常平稳流畅，没有可察觉的步进或跳步现象。

图7 调光曲线

表1 色彩混合比例

表2 固定色轮色彩比例

表3 色轮运行速度

4 光闸

紧接着色彩系统之后的器件是频闪光闸。这是一个简单的镜面般旗形金属板，在图6中通过光圈可以看见它。其频闪是锐利而快速的，测得其频闪速度范围是1 Hz～12 Hz。制造商提供常规范围的频闪类型，由于它是一个单独的部件，所以在调光时能够同时运用频闪效果。

5 雾化系统与光束造型器

该灯具配置有两个单独的雾化片。在图8中能看见这些雾化片。它们可单独或一起被插入光路以产生三种不同等级的雾化效果。位于图8右边的光雾化镜是一个常规的磨砂玻璃滤光镜；图8中央的浓重磨砂的雾化镜实际上是起扩散作用的微透镜阵列，而不是一般的雾化镜。这提供更加显著的效果，并有利于改善色彩混合和光束均化效果。笔者认为，其广角均化的效果比雾化镜的效果更好。如果用户想运用色彩混合和获得柔滑的光束边缘，实际上始终需要这样配置。插入或移开两个雾化镜需时0.2 s。

光束造型器和雾化系统共同组成一个模块。事实上，造型器与光雾化镜设置于同一个平面上，所以两者不能同时使用。在图8左边可以看见，光束造型器是一个圆形的透镜状玻璃器件，它可以跨越光束并按需旋转。这种效果很常见，它能将光束形状从圆形转变成椭圆形，并可自转以及使椭圆有角度的定位。无论扩散透镜（浓重雾化镜）是否处于适当位置上，其效果的大小随其光束角而变化。没有使用扩散透镜时这种效果是最为显著的，因而在整个变焦范围内都是有用的。如附加雾化镜，其光束造型就更不明显了。笔者测得光束造型器插入/移开需时0.3 s，一经插入到位，它提供旋转速度的变化范围是86 r/min～0.63 r/min。

6 透镜与光输出

如前所述，该灯具的光学系统非常简单。如果该灯具没在适当位置配置扩散透镜，那么它只包含灯泡和最后的菲涅尔透镜，如图9和10所示。菲涅尔透镜可以被来回移动以改变光束角，全程移动需时0.8 s。

在该灯具不使用雾化片或扩散透镜情况下变焦时，其光斑角的变化范围是7.7°～27°，其比值约为3.5:1。如附加雾化镜和/或扩散透镜，可使光斑角增加至约55°，当然也伴随着光的损失。

图11、图12和图13显示在使用和没使用雾化镜时最小变焦与没使用雾化镜时最大变焦的光强分布曲线。图12中可见，没使用雾化镜的情况下其最宽光束的中心有一个凹点。然而，如果这个凹点会使灯光效果不佳的话，那么，使用雾化滤光片会有助于填补凹点以改善灯光效果。比较图11和图13（使用和没使用雾化镜情况下最小变焦时，以相同比例尺分别所作的曲线），可以看出使用雾化镜的作用。

图11 最小变焦的光强分布曲线（无雾化片时）

正如先前在考察窄角灯具时笔者提到过，要搞清楚这类灯具总光通量的测量值是非常困难的。该灯具在没有使用雾化镜的情况下，笔者测得大角度时其光通量在13 000 lm和15 000 lm之间（这也暗示了灯泡的光输出比Philips所引用的数值更多），但是不规则的光束轮廓使得这些读数稍微有点值得怀疑。尽管如此，这款新型光束灯仍是一种非常明亮的灯具。它有多么明亮？笔者认为需要由用户按照应用需求来决定。最后一点：菲涅尔透镜配置有一个镜头筒，透镜在其间前后来回移动。在整个光束角内，镜头筒前端的筒帽提供了良好的光溢出控制，它对剧场（戏剧）用户特别有吸引力。

图12 最大变焦的光强分布曲线（无雾化片时）

图13 最小变焦的光强分布曲线（加雾化片时）

7 水平和垂直旋转

该灯具水平和垂直旋转范围分别为540°和240°。笔者测得水平旋转全程需时2.6 s，而180°旋转则需时1.3 s。它垂直旋转全程需时1.4 s，而180°旋转则需时1.1 s。水平和垂直旋转都设置有光学编码器以使灯具一旦错位时重新复位。笔者测得水平滞后或重复性偏差为0.23°，而垂直滞后或重复性偏差为0.08°，这相当于在20英尺（6 099 mm）射距上分别偏差约0.9英寸（22.86 mm）和0.3英寸（7.62 mm）。

两个轴向的运动是极好的。高速运转时也非常平滑和紧凑，只有非常轻微的过冲和反弹。图14显示配置编码器轮、拉簧和传感器的垂直运转系统。

8 噪声

恒速风扇产生该灯具的大部分噪声。在进行噪声测量之前，笔者运行灯具1小时以达到热平衡。变焦和水平运转是噪声最大的部分，加点速度就会发出明显的马达啸叫噪声。距离灯具1 m处测得灯具的噪声值如表4所示。

9 复位/初始化时间

表4 灯具噪声

该灯具从接通电源起完成整个初始化运作需时62 s，而在运转过程中执行系统复位则需时45 s。与这个系列的其他产品一样，该灯具的复位运作表现得极其出色。其软件使光缓慢地衰减直至全黑，完成复位运作，然后再一次将光逐渐变亮。复位时间足够长使灯泡有时间充分地冷却，因而在初始化过程中灯泡可以再次触发点燃。

10 功率、电子设备与控制

该灯具在115 V 60 Hz标称电源条件下运行时，静态消耗电流4.1 A，功耗为468 W，此时功率因数为0.99。所有马达都运转起来，其峰值功率将超过500 W。

14 垂直旋转灯弓臂

图15 灯弓臂1

图16 显示器

图17 连接器

主要的马达驱动电子设备被安装在一个灯弓臂中，如图15所示。而控制器和电源则被安装在机顶盒中。机顶盒中还包含一组蓄电池，它可以用于给运输途中或未接电源的灯具编制初始地址码和其他参数。进入所有电路板、连接器和装配是简单的，让人一目了然。

与Sharpy和该公司其他电脑灯一样，该灯具采用图形型液晶显示器和控制面板，运用菜单设置参数；菜单提供所有常用的功能，包括离线操作、设置和维修功能，见图16。

如图17所示，连接器面板也很常规，并提供5针DMX 512 XLRs和3针XLR连接器，电源接口采用powerCON，而以太网接口则采用EtherCON。

11 结构与维修

摇头部分结构围绕两个模块而构建，在图6和图10中可以看见从灯具拆卸出的这两个模块。它们包含所有的色彩、效果和光学系统，几乎囊括了除灯泡之外的一切。它们的拆卸、维修或清洗都很简单。

正如Sharpy和市场上所有其他窄光束灯具一样，当该灯具以超窄角度运行时，用户需要小心谨慎。此时光束非常热，因而能够损毁远距离的纤维织物和布景。

图

以上就是Sharpy Wash 330相关的资料和数据。它是一款难以分类的新产品。称它为一种染色灯，但是将它直接与传统的染色电脑灯比较或许是不公平的。制造商竭力获取更大功率的灯泡和非常简单的光学系统，这种做法有利有弊。如果我们不抱成见，将它当作产品的新种类，那么在进行灯具考察时将它与传统染色灯比较又是不正确的，例如，在色彩混合的质量方面的表现。而相反，需要考虑它自身的长处和价值。这款灯具小巧的灯体和高额的光输出无疑将赢得一些粉丝。在用户拥有了本文的数据后，可以自己做出决定。

（本文编译自美国《Lighting & Sound America》杂志2013年9月刊《Clay Paky Sharpy Wash 330》一文，http://www.lightingandsoundamerica.com/LSA.html）