Управляемая голова JB-lighting JBLED A7

Немецкая компания JB-Lighting уже более двадцати лет занимается изготовлением автоматизированного светового оборудования. За это время компания заслужила высокое доверие и стала хорошо знакома всем европейским заказчикам, однако в Соединенных Штатах она не получила такого широкого распространения. Тем не менее, в этом году на международной выставке PLASA в Лондоне JB-Lighting представила новый прибор заливного света на светодиодах с инновационной функцией, которая, несомненно, поможет им исправить эту несправедливую ситуацию...

Этот новый продукт – JBLED A7, а функция – управляемый угол расходимости пучка света или, иначе, зум. По моему мнению, регулируемая расходимость пучка света является критически необходимой функцией любого прибора заливного света, превращающей его из простого декоративного элемента в удобный и полезный инструмент. Приборы заливного света имеют эту функцию уже довольно давно, и практически в каждом из них она присутствует в той или иной реализации. И хотя светодиодные приборы имеют ряд преимуществ, таких как реальная яркость и насыщенность цвета, контролируемая расходимость пучка может стать определяющим фактором в признании светодиодных приборов как основных рабочих лошадок осветительной аппаратуры.

Процесс развития светодиодных приборов носит лавинообразный характер. И, несмотря на то, что светодиоды стали достаточно яркими для использования в освещении лишь год назад или около того, сейчас мы имеем дело уже с третьим поколением светодиодных приборов. Быстрая замена самих светодиодов на более яркие и развитие оптики и систем управления превратили эту индустрию в круговорот новинок с коротким сроком службы. Итак, каков же JBLED A7 в сравнении с его предшественниками и может ли он полноценно заменить своих дальних родственников на основе разрядных ламп и ламп накаливания?

Как всегда в подобных обзорах я рассмотрел все возможные параметры прибора, предоставленного мне производителем, – от источника света до выходной яркости – и изложил эти результаты здесь, чтобы помочь вам составить собственное мнение о приборе. JBLED A7 имеет встроенный универсальный источник питания с автовыбором напряжения питания в диапазоне 100-240 В и частоты 50/60 Гц, и в этих тестах работал от сети 115 В, 60 Гц. (Рисунок 1 – Внешний вид прибора)

Источник света

В JBLED A7 равномерно распределены 108 светодиодов Luxeon красного, зеленого и синего цветов. Светодиоды Luxeon давно заслужили признание производителей осветительной техники и сейчас используются чаще других светодиодов. В данном случае, они упорядочены в трехцветных триадах по круглой поверхности прибора, что, на первый взгляд, выглядит как вполне обычное и повсеместное упорядочение, но на самом деле, на данный момент это нечто большее. (Рисунок 2 – Упорядочение светодиодов, конфигурация узкого пучка)

Одним из наиболее важных параметров светодиодных приборов является управление отводом тепла или, иначе, охлаждение, поскольку светодиоды критически чувствительны к температуре: небольшое ее изменение приводит к изменению интенсивности и оттенка света, поэтому поддержание постоянной температуры всех элементов абсолютно необходимо. В приборе JBLED A7 эта проблема решена благодаря тому, что кристаллы светодиодов и их драйверов (еще один источник тепла) расположены на двух параллельных платах так, что между ними есть воздушный зазор. Если же вы посмотрите на голову со стороны (Рисунок 3 – Щели воздухозаборника), то сможете увидеть прямо через щели воздухозаборника сквозные отверстия. Между двумя платами располагается большой литой алюминиевый проводник тепла, который видно на рисунке 3, охлаждаемый одним внешним вентилятором, контролирующим его температуру. Вентилятор установлен в задней части головы на армированной пластиком литой крышке. (Рисунок 4 – Задняя часть головы и вентилятор) Прибор прошел множество тестов и работал непрерывно в течение многих часов, и хотя я заметил небольшие температурные изменения света, они были не довольно высоком уровне – в пределах 7-10% от уровня разогретого прибора. Это очень высокий показатель для светодиодных приборов.

Оптика

Это то самое место, где все становится гораздо интереснее. Вместо стандартной линзовой системы на основе полного внутреннего отражения с фиксированной фокальной длиной, так часто используемой многими изготовителями, у каждого из 108 светодиодов в JBLED A7 установлена собственная двухэлементная оптическая система с трансфокацией. Первый элемент – это куполообразные фиксированные линзы, каждая из которых располагается прямо над своим кристаллом светодиода (Рисунок 5). Второй элемент системы сформирован из цельной пластмассовой пластины, имеющей 108 вогнуто-выпуклых линз, равномерно распределенных по поверхности (Рисунок 6). Этот модуль прикреплен к перфорированной алюминиевой пластине (Рисунок 7), которая, в свою очередь, установлена на осях четырех небольших шаговых двигателей с линейной подачей (Рисунок 8). Все моторы работают синхронно, что приводит к поступательному перемещению линзового модуля на величину порядка 10 мм. Такого смещения оказывается достаточно для довольно значительной (3:1) трансфокации пучка света. Когда линзовый модуль расположен наиболее близко к светодиодам, пучок света имеет широкий угол расходимости, а при его удалении от светодиодов угол расходимости уменьшается. Я уверен, что такая система менее эффективна, чем любая другая с фиксированной оптической системой, однако это тот недостаток, с которым приходится мириться, если вы хотите иметь возможность контролировать трансфокацию. На Рисунке 9 показан общий вид всей системы.

Output Производительность

Насколько же эффективна эта оптическая система? Я измерил максимальную яркость прибора (все светодиоды на 100% по яркости) и получил 3,418 люмен при расходимости пучка 35,6° и незначительно меньше – 2,936 люмен – при узком угле 12,9° (обратите внимание: я всегда указываю углы расходимости, то есть то значение угла, при котором свет ослабевает до 10% от максимальной яркости). Профили пучка оказались очень гладкими, что показано на Рисунках 10 и 11. Смешение трех цветов реализовано так же на высоком уровне, особенно на расстояниях более 3,5-4,5 м, где тени практически не окрашены. Я подозреваю, что большой вклад в такие хорошие показатели внесла оптическая система. Однако, как я говорил выше, ничего не дается бесплатно, и дополнительная линзовая система неизбежно снижает общий уровень яркости по сравнению с приборами на аналогичных светодиодах. Тем не менее, появляется возможность трансфокации. Какое решение выбрать – зависит от ваших задач и конкретного мероприятия.

Как это обычно бывает со светодиодными приборам, на полной яркости свет имеет розоватый оттенок, поскольку зеленые светодиоды имеют меньшую эффективность по сравнению с красными и синими. В приборе же JBLED A7, как кажется, применены некоторые предустановки, поскольку прибор дает голубоватый оттенок. Цветовые координаты белого света оказались слишком далеки от прямой линии абсолютно черного тела для вычисления хоть сколько-нибудь обоснованной цветовой температуры. Однако, используя канал цветовой температуры, я смог приблизить координаты к прямой линии и получил измеряемый диапазон температур от 12000К до 2900К. Конечно, при понижении цветовой температуры снижается и общая яркость, и я наблюдал от 10% до 55% уменьшения яркости при переходе от начальной температуры света до 2900К. Функция зум играет решающую роль в гомогенизации пучка света по цветам. Однако три кристалла светодиодов разных цветов имеют небольшие различия в форме, размерах и профилях расходимости так же, как, очевидно, и различные длины волн. Все эти небольшие отличия вместе приводят к тому, что конечная расходимость зависит от цвета светодиода, и, таким образом, качество смешения цветов зависит от угла трансфокации. Для средненасыщенных цветов это практически не заметно. Однако в пастельных тонах и оттенках белого центр пучка и внешняя его часть подкрашены в красные тона, что заметно при некоторых определенных углах расходимости.

Dimming Управление яркостью

На Рисунке 12 показана кривая яркости прибора JBLED A7. Как видно, она максимально приближена к линейной. Компания JB-Lighting очевидно использовала сложные алгоритмы для повышения плавности смены яркости по входящему сигналу DMX512, поскольку при очень медленнои регулировке яркость меняется чрезвычайно плавно, и не наблюдается никаких скачков за исключением, быть может, двух или трех шагов до полного затемнения. Лично мне кажется, что канал интенсивности интерполируется до 12 или 16 бит по одному 8-битному DMX каналу. (Прибор A7 имеет опционально 16-битный канал для настройки цвета, что доказывает такое предположение.)

Интерполяция и предиктивные алгоритмы не идеальны, и мне удавалось заставить их ошибиться пару раз, однако общий результат практически идеален – очень сложно создать сглаживающий алгоритм, безошибочно работающий одновременно со строб-эффектами и другими быстрыми изменениями. Это действительно полезный результат для светодиодных приборов, и компания JB- lighting достигла здесь большого успеха. Канал стробирования имеет целый набор различных строб- эффектов на частотах, как я измерил, от примерно 20 Гц до 1,9 Гц. Прибор так же показывает высокую стабильность оттенков при уменьшении общей яркости. Этого трудно добиться в основном для бледных цветов, но результат говорит об одном: JB-lighting проделала большую работу для достижения этой функции.

Color System Цветовая система

Конечно, любой светодиодныий прибор имеет функцию смешения цветов. JBLED A7 показывает хороший диапазон настраиваемых цветов в гамме RGB. Так же, как и вполне ожидаемые DMX каналы RGB интенсивности, прибор имеет канал цветового колеса, который позволяет выбрать цвета радуги или эффекты смены цвета, используя предустановки. Мне показалось, что из всех предустановленных цветов янтарный особенно полезен. Как я упоминал выше, наблюдается небольшая неравномерность по пучку при смешении ненасыщенных цветов, но в средних и насыщенных тонах такой проблемы нет. (На Рисунке 13 показан спектр источника света с максимальной яркостью, а на Рисунке 14 – с настроенной цветовой температурой белого 3000К.) Яркость основных цветов в процентах от полной мощности составила:

Смешение цветов
Цвет Голубоий Розовыий Желтыий Красныий Зеленыий Синиий Яркость 90% 21% 89% 10% 79% 11% Эти значения подтверждают то, что я предполагал: прибор контролирует
конечный цвет так, чтобы зеленого цвета было достаточно для достижения хорошего белого. Зеленый цвет всегда самый слабый в системе RGB, и часто его недостаточно, что приводит к появлению розового оттенка. Как упоминалось выше, JBLED A7 имеет контроль цветовой температуры СТС, что дает дополнительную степень свободы для настройки цвета.
Я измерил так же частоту широтно-импульсной модуляции приборов JBLED A7 на частотах 120Гц (при работе камер 60Гц) и 100Гц (камеры 50Гц) и обнаружил, что эти низкие частоты приводят к заметному мерцанию в камере, и когда прибор быстро перемещается, и когда объект двигается в его луче. Это может привести к некоторым проблемам с цифровыми камерами, например, мой цифровой фотоаппарат был в замешательстве, когда я делал снимки для этого обзора. Я так же предположил существование помех дискретизации с сигналом DMX512 на частоте 44Гц, но в процессе тестирования я их не обнаружил. Я подозреваю, что фирма JB-lighting повысила разрешение для достижения чрезвычайно плавной регулировки яркости за счет частоты ШИМ. И это решение принять было трудно.

Панорамное и вертикальное вращение

JBLED A7 имеет диапазон панорамного вращения 450° и вертикального – 332°. Весь диапазон по панораме прибор проходит за 3,2 секунды, а более типичное вращение – на 180° – за 2,3 секунды. По вертикальному вращению прибор проходит весь диапазон за 2,3 секунды, а вращение на 180° – за 1,8 секунды. Установка позиции по обоим типам вращения практически идеальна – с точностью 0,09°, что соответствует 10мм ошибки на расстоянии 6м.

Панорамное и вертикальное вращение осуществляется двумя трехфазными шаговыми двигателями, имеющими небольшой датчик положения, прикрепленный к задней части двигателя. Датчики используются для сброса позиции на случай, если прибор будет случайно сдвинут или заблокирован. На Рисунке 15 показан привод ременной передачи, а на Рисунке 16 – один из моторов с датчиком положения. Эти трехфазные двигатели
обеспечивают очень плавное движение без каких- либо заметных подергиваний. К слову, у меня появился очень удобный инструмент для измерения углов поворота – мой iPod Touch! Маленькое недорогое приложение для iPod (или iPhone) использует показания встроенного измерителя ускорения, что превращает его в очень точный клинометр. Это намного проще, чем комбинация транспортиров и угольников, которую я использовал ранее.

Noise Шум

В приборе всего шесть моторов: панорамного и вертикального вращения, а так же четыре линейных двигателя для трансфокации. Кроме того, есть один охлаждающий вентилятор. Самым громким из них является панорамное вращение,
но при этом шум относительно небольшой.

Уровень шума
Нормальный режим

• Фоновый шум <35 дБ на 1м

• Стационарный 38 дБ на 1м

• Инициализация 40 дБ на 1м

• Панорамное варщение 45 дБ на 1м

• Вертикальное вращение 40 дБ на 1м

• Трансфокация 41 дБ на 1м

Электрические параметры

JBLED A7 имеет блок питания с полной коррекцией коэффициента мощности и автовыбором напряжения и частоты рабочей сети (100-240 В, 50/60 Гц). Прибор потребляет 2,75 А, или 330 Вт с коэффициентом мощности 0,99 при максимальной нагрузке.

Время инициализации после включения или после подачи команды перезагрузки составляет 51 секунду. Поведение прибора хорошо продумано: он уходит в полное затемнение и не излучает свет до тех пор, пока загрузка не будет полностью завершена.

Электроника и управление

Вся электроника распределена по прибору. В основании располагается блок питания, плата управления DMX512, дисплей и система работы со встроенным меню. Плата управления двигателем расположена в одном из плеч лиры, а основная плата драйверов светодиодов находится в задней части головы. Встроенный ЖК-дисплей имеет довольно большой размер, а система меню имеет стандартный набор настроек и диагностических инструментов (Рисунок 19). Занимательно, что компания JB-lighting сделала два ряда кнопок навигации: при смене ориентации прибора дисплей автоматически переворачивается, так что вы всегда используете клавиши под дисплеем.

У пробора есть возможность подключения как трех-, так и пятиконтактного разъема XLR (Рисунок 20).

Конструкция

Конструкция JBLED A7 тщательно продумана – это комбинация листового металла, алюминиевых литых деталей и пластика. Прибор устойчиво стоит на ровной поверхности, что можно видеть на фотографиях, а так же может быть подвешен на ферме, благодаря двум надежным креплениям с фиксаторами Camloc. Доступ к голове и лире довольно простой для чистки и сервиса; основание разобрать несколько сложнее. Общий вид дискообразной головы и небольшого основания, кажется, становится действующим стандартом для светодиодных приборов заливного
света.

Заключение

Как я упоминал в начале этой статьи, этот прибор – первая светодиодная голова заливного света с контролируемой трансфокацией, но, я уверен, далеко не последняя. Зум 3:1 дает прибору JBLED A7 потенциал полезной рабочей лошадки. Как всегда, я бы советовал вам самим испробовать этот прибор на конкретных сценах, поскольку параметры светодиодных приборов с трудом поддаются однозначному измерению, и, что более важно, вы сможете испробовать их в актуальных условиях – в тех, при которых они будут в дальнейшем работать. И как всегда, моей целью в этой статье было помочь вам сделать выбор, но если мои графики и ваш взгляд находятся в несогласии, то ваш взгляд имеет приоритет.
Майк Вуд проводит исследования, а так же консультирует по развитию, техническим и интеллектуальным особенностям технологии индустрии шоу-бизнеса. С ним можно связаться по адресу: [email protected]

Расскажи друзьям