Интеллектуальное освещение - Intelligent lighting

Интеллектуальный светильник Martin MAC 550

Интеллектуальное освещение относится к освещению, которое имеет автоматические или механические возможности, превосходящие возможности традиционного стационарного освещения. Хотя самые продвинутые интеллектуальные источники света могут производить чрезвычайно сложные эффекты, разум принадлежит проектировщику освещения, программисту системы управления или оператору освещения , а не самому устройству. По этой причине интеллектуальное освещение (ILS) также известно как автоматическое освещение , движущиеся огни , движущиеся головы или просто движители .

Совсем недавно этот термин вышел из употребления, поскольку способности, которые ранее были зарезервированы для определенной категории осветительных приборов (в первую очередь, с изменением цвета и переменным фокусом), стали широко использоваться в целом ряде осветительных приборов. Это различие стало еще более размытым с появлением машин, которые не будут считаться источниками света, но имеют общую способность изменять свою ориентацию и управляются одним и тем же протоколом управления DMX512 , например, проекторы с подвижным ярмом.

История

Есть много патентов на интеллектуальное освещение, датируемых 1906 годом, Эдмонд Зольберг из Канзас-Сити, США. В фонаре использовалась лампа с угольной дугой, и он управлялся не двигателями или какой-либо другой электроникой, а шнурами, которые управлялись вручную для управления панорамированием, наклоном и масштабированием.

В 1925 году Хербет Ф. Кинг впервые использовал электрические двигатели для перемещения приспособления, а вместе с ним и положения луча (номер патента США: 1 680 685). В 1936 году патент США № 2 054 224 был выдан на аналогичное устройство, в котором панорамирование и наклон управлялись с помощью джойстика, а не переключателей. С этого момента и до 1969 года другие изобретатели создавали аналогичные фонари и улучшали технологию, но без каких-либо серьезных достижений. В этот период Century Lighting (ныне Strand) начала продавать такие устройства, специально сделанные на заказ, модернизированные на любые из существующих фонарей мощностью до 750 Вт для управления панорамированием и наклоном.

Джордж Изенур совершил следующий прорыв в 1969 году, выпустив первый в истории прибор, в котором на конце эллипсоида использовалось зеркало для дистанционного перенаправления луча света. В 1969 году Жюль Фишер из театра Casa Mañana в Техасе стал свидетелем изобретения и использования 12 фонарей PAR 64 с лампами мощностью 120 Вт, 12 В, панорамированием на 360 градусов и наклоном 270 градусов, стандартом, который просуществовал до 1990-х годов. Эта лампа также была известна как Mac-Spot.

В Бристоле в 1968 году также был достигнут прогресс, в основном для использования в живой музыке. Питер Винн Уилсон ссылается на использование профилей мощностью 1 кВт со слайдами, на которых были напечатаны гобо , которые вставляются с катушки, как в слайд-проекторе. Светильники также имели радужную оболочку и разноцветное гелевое колесо. Эти фонари были также оснащены зеркалами и были созданы для впечатляющего светового шоу на концерте Pink Floyd в Лондоне. Другой прибор, известный как Cycklops, также использовался для музыки в США, хотя его возможности были ограничены. Имея только функции панорамирования, наклона и цвета, при длине 1,2 метра и весе 97 кг, включая балласт, они были тяжелыми и громоздкими. Эти устройства были разработаны для замены когда-либо ненадежных операторов местного прожектора.

В 1978 году компания Showco, занимающаяся освещением и звуком, из Далласа, штат Техас, начала разработку осветительного прибора, который менял цвет с помощью вращающихся дихроичных фильтров. Во время его разработки конструкторы решили добавить моторы для моторизации панорамирования и наклона. Они продемонстрировали приспособление для группы Genesis в сарае в Англии в 1980 году. Группа решила оказать финансовую поддержку проекту. Showco выделила свой проект освещения в компанию под названием Vari-Lite , и первое устройство также называлось Vari-lite. Он также использовал один из первых световых пультов с цифровым ядром, что позволяло программировать состояния освещения.

Позже Genesis заказал 55 Vari-lite для их следующей сети концертов по всей Великобритании. Светильники поставлялись с консолью Vari-Lite с 32 каналами, пятью процессорами 1802 и значительным улучшением первой консоли, которая была очень простой и имела внешний процессор.

В 1986 году Vari-Lite представила новую серию осветительных приборов и пультов управления. Они назвали новую систему своей серией 200, а новые лампы получили обозначения «Точечный светильник VL-2» и «Светильник для мытья посуды VL-3». Система Series 200 управлялась с пульта Artisan. Вари-Лайт задним числом назвал оригинальную систему «серия-100». Оригинальная консоль Vari-Lite была задним числом названа «консолью серии 100», а исходная Vari-Lite задним числом была названа «точечный светильник VL-1». Прототип прибора, показанный Genesis в 1980 году, был переименован в «VL-zero» в середине 1990-х, чтобы сохранить единообразие наименования.

В 1985 году Summa Technologies выпустила первую подвижную головку, использующую протокол DMX. До этого времени движущиеся огни использовали другие протоколы связи, такие как DIN8, AMX, D54 и проприетарные протоколы других компаний, таких как VariLite, Tasco, High End и Coemar. Summa HTI имела лампу HTI 250 Вт, два цветных колеса, колесо гобо, механический диммер и функции масштабирования.

Первым покупным / массовым сканером был Coemar Robot, впервые выпущенный в 1986 году. Первоначально производился либо с лампой GE MARC350, либо с Philips SN250. Более поздние версии были оснащены на заводе Osram HTI400, модификацией, которую High End Systems производили с 1987 года. Робот использовал серводвигатели модели самолета для управления панорамированием, наклоном, цветом и гобо, а колесо гобо также выполняло функцию затвора. Цветовое колесо имело 4 дихроичных цветовых фильтра (красный, синий, желтый и зеленый), а колесо гобо содержало четыре штампованных образца (незаменимых). Робот взаимодействовал с запатентованным 8-битным протоколом, но не имел микропроцессоров / приятелей / фото / оперативной памяти, O / S или другого современного логического устройства.

В 1987 году Clay Paky начала производить свои первые сканеры Golden Scan 1 и Crystal Scan. Они использовали шаговые двигатели вместо сервоприводов и использовали лампу HMI 575, яркую и с гораздо более равномерной яркостью луча. За этим последовал Intellabeam в 1989 году, выпущенный компанией High End, которая в то время была дистрибьютором Clay Paky.

В 1990-е годы будущее приблизилось к датской компании Martin, которая производила дымовые машины . Они начали производить линейку сканеров, известных как Робосканы, с множеством различных спецификаций для разных пользователей. Они были названы в честь их мощности, диапазон которых начинается с 1004 и 1016. Позже появились модели 804 и 805, предназначенные для небольших помещений. Другими моделями были 218, 518, 812, 918 и 1200Pro. Мартин также произвел совершенно новую серию подвижных головок, названную серией Martin MAC. Эта серия по-прежнему популярна сегодня с новыми светильниками, такими как MAC III и MAC Viper, которые являются одними из самых качественных движущихся фонарей.

Самой последней разработкой в ​​области интеллектуального освещения является цифровое освещение с такими приборами, как DL3 от High End Systems. Эти приспособления состоят из яркого ЖК- проектора или DLP-проектора, установленного на подвижной вилке, как у обычной подвижной головы. Эти устройства также содержат интегрированный медиа-сервер, который позволяет выбирать миллионы цветов, бесконечные библиотеки изображений, похожих на гобо, и проецировать изображения и видео.

особенности

Несколько интеллектуальных фонарей используются на концерте. Обратите внимание на белые лучи, которые они производят

Автоматизированный свет, правильно называемый светильником , приспособлением (или иногда движущейся головкой), представляет собой универсальный и многофункциональный инструмент, предназначенный для замены нескольких обычных неподвижных источников света. В зависимости от места проведения и применения автоматизированные светильники могут быть универсальным и экономичным дополнением к традиционным светильникам, поскольку при правильном программировании они могут быстро изменить многие аспекты своей оптики, очень быстро изменив «индивидуальность» света. Освещение обычно предварительно программируется и воспроизводится с использованием только простых команд, хотя движущимися головками можно управлять «вживую», если оператор достаточно опытен.

Большинство движущихся голов имеют все или некоторые из следующих характеристик. Каждому из них присваивается номер канала.

Контроль

Движущиеся огни управляются разными способами. Обычно светильники подключаются к пульту управления освещением , который выдает управляющий сигнал. Этот управляющий сигнал обычно отправляет данные в прибор одним из трех способов: аналоговый (который в значительной степени снят с производства), DMX (что означает «цифровой мультиплекс», также стандартный протокол управления) или управление через Ethernet (например, ArtNet или sACN). Затем прибор принимает этот сигнал и преобразует его во внутренние сигналы, которые отправляются на множество шаговых двигателей, расположенных внутри.

Разъемы DMX, наиболее распространенный метод управления движущимися головками. Обратите внимание, что это 3-контактные разъемы DMX, которые используются некоторыми производителями, а не 5-контактные разъемы, указанные в стандарте USITT DMX-512.

Подавляющее большинство движущихся головок управляются с помощью протокола DMX , обычно с использованием выделенной витой пары, экранированного кабеля [2] с 5-контактными разъемами XLR на концах. Каждому устройству назначается блок каналов DMX в одной из вселенных DMX места проведения (автономный набор кабелей и приспособлений, который может управлять максимум 512 отдельными каналами). Центральный пульт освещения передает данные по этим каналам, которые интеллектуальное устройство интерпретирует как настройки значений для каждой из своих многочисленных переменных, включая цвет , узор , фокус , призму , панорамирование (горизонтальное колебание), наклон (вертикальное колебание), скорость вращения и анимацию. .

Поскольку движущиеся головы не получили известности, пока предшественник DMX, AMX, или аналоговый мультиплексор, не преодолел зенит своей популярности. Очень немногие движущиеся головы используют аналоговое управление из-за серьезных ограничений по полосе пропускания, скорости передачи данных и потенциальной неточности. Некоторые из самых современных интеллектуальных устройств используют кабели RJ-45 или Ethernet для передачи данных из-за увеличения пропускной способности, доступной для управления все более сложными эффектами. Используя новую технологию Ethernet, панели управления теперь могут управлять гораздо большим количеством автоматизированных устройств.

Самой последней разработкой в ​​области управления освещением является RDM (освещение) или удаленное управление устройствами. Этот протокол обеспечивает связь между контроллером освещения и приборами. С помощью RDM пользователи могут устранять неполадки, адресовать, настраивать и идентифицировать светильники на панели освещения с поддержкой RDM.

Подвижные огни программируются с помощью монтажной коробки в световых щитах ETC.

Движущиеся источники света намного сложнее запрограммировать, чем их обычные собратья, потому что у них есть больше атрибутов для каждого прибора, которые необходимо контролировать. Простой обычный осветительный прибор использует только один канал управления на единицу: интенсивность. Все остальное, что должен делать свет, предварительно устанавливается руками человека (цвет, положение, фокус и т. Д.). Автоматизированный осветительный прибор может иметь до 30 таких каналов управления. На рынке доступно множество продуктов, позволяющих операторам и программистам легко управлять всеми этими каналами на нескольких устройствах. Световые щиты по-прежнему являются наиболее распространенным механизмом управления, но многие программисты используют компьютерное программное обеспечение для выполнения этой работы. Теперь доступно программное обеспечение, которое обеспечивает предварительный просмотр выходных данных, производимых буровой установкой, после того, как приборы подключены к программе или консоли. Это позволяет программистам работать над своим шоу еще до того, как они войдут в театр, и знать, чего ожидать, когда свет будет подключен к их контроллеру. Эти продукты обычно содержат какой-либо метод преобразования USB- выхода компьютера в DMX- выход.

строительство

В интеллектуальных светильниках в качестве источников света обычно используются компактные дуговые лампы . Они используют серводвигатели или, чаще, шаговые двигатели, подключенные к механическим и оптическим внутренним устройствам, чтобы управлять светом до того, как он выйдет из передней линзы прибора. Примеры таких внутренних устройств:

• Механические затемняющие ставни используются для изменения интенсивности светового потока. Механические диммеры обычно представляют собой диск специальной конструкции или механическую заслонку. Жалюзи с высокоскоростными шаговыми двигателями могут использоваться для создания стробоскопических эффектов.
• Цветовые круги с дихроичными цветными фильтрами, используемые для изменения цвета луча.
• Переменные инкрементальные фильтры смешивания голубого , пурпурного и желтого цветов для изменения цвета луча за счет субтрактивного смешивания цветов . Используя этот метод, можно создать гораздо более широкий диапазон цветов, чем это возможно при использовании одноцветных фильтров.
• Автоматические линзы, используемые для увеличения и фокусировки луча; ирисы используются для изменения размера луча. Некоторые приборы имеют до 10 независимо управляемых призм и линз для фокусировки и формирования луча.
• Моделируйте колеса с гобо и ставнями ворот, чтобы изменить форму луча или проецировать изображения. Некоторые приборы имеют двигатели для вращения гобо в его корпусе для создания эффекта вращения или используют свои сложные системы линз для достижения того же эффекта.
• Автоматические ставни для создания формы балки и предотвращения нежелательной утечки.

В этих светильниках также используются двигатели, которые обеспечивают физическое перемещение светового луча либо:

• Поворот автоматического зеркала, отражающего луч по осям X и Y, или
• Крепление всей линейки линз прибора к траверсе с помощью моторизованного панорамирования и наклона

Обратите внимание, что приборы, использующие первый метод, технически не являются «движущимися головками», поскольку сам источник света не движется. Однако термин «движущаяся головка» используется в этой статье как синонимы. На движущейся голове стеклянные гобо могли иметь неисправность, вызванную обратным отражением света на линзе, для устранения этой неисправности можно использовать антиотражающие гобо.

Применение

Шесть движущихся ярмов освещают зеркальный шар

Интеллектуальные источники света (теперь обычно называемые автоматизированными или движущимися головами) можно использовать везде, где есть потребность в мощном освещении, которое должно обеспечивать быстрые и резкие изменения настроения и эффектов. Поэтому перемещение голов было бы неуместным в обстановке, не требующей сильного освещения (например, в доме) или где «качество» требуемого света не слишком сильно меняется (хотя он может быть очень сильным для таких мест, как стадион). Естественно, из этого правила есть исключения, в первую очередь использование большого количества движущихся голов для международных спортивных мероприятий, таких как Игры Содружества или Олимпийские игры , где многие тысячи отдельных автоматизированных светильников часто используются для освещения церемоний открытия и закрытия. . На летних Олимпийских играх 2008 года в Пекине было установлено около 2300 интеллектуальных светильников, что является «крупнейшей отдельной автоматизированной системой освещения, когда-либо собранной для одного мероприятия».

Однако обычно интеллектуальное освещение используется только в театрах , на концертах , в ночных клубах и церквях, где универсальность этих светильников может быть использована в максимальной степени. В этих приложениях использование приспособлений можно неформально разделить на две категории: активные и пассивные (хотя это не стандартизованные термины).

Пассивное использование автоматизированного освещения предполагает использование их универсальности для выполнения задач, для выполнения которых в противном случае потребовалось бы множество обычных источников света. Например, от шести до восьми движущихся голов могут создать текстурированный синий « ночной » эффект на полу сцены, одновременно освещая актеров янтарным светом во время одной сцены - это может создать ощущение сумерек или ночи. Одним щелчком переключателя прибор может переключиться на анимированный красный эффект « огня » для следующей сцены. Попытка этого перехода с традиционными осветительными приборами может потребовать до тридцати инструментов. В этом случае автоматизированные светильники не делают ничего, чего нельзя было бы достичь с помощью обычных приспособлений, но они резко сокращают количество источников света, необходимых в установке . Другие функции автоматизированных приспособлений, такие как вращающиеся гобо , также возможны с обычными приспособлениями, но их гораздо проще произвести с помощью интеллектуальных приспособлений.

Антура Martin MAC 250 (профиль - вверху) и мойка MAC 250 (стирка - внизу).

Активное использование автоматизированного освещения предполагает, что светильник используется для выполнения задач, которые в противном случае потребовали бы участия человека или были бы просто невозможны с обычными светильниками. Например, несколько движущихся голов, производящих четко сфокусированные, чисто белые лучи прямо на сцену, произведут фантастический эффект, напоминающий прожекторы с вертолета (особенно если дымовая машина или дымогенератор используются для того, чтобы сделать лучи видимыми). Чтобы воссоздать такой эффект без интеллектуальных источников света, потребуется по крайней мере один человек-оператор, сидящий прямо над сценой с точкой наблюдения , что обычно считается слишком дорогим для такого небольшого эффекта.

Светильники с подвижной головкой часто делятся на точечные, промывочные и лучевые. Они различаются по использованию и функциям, но многие компании предлагают профильные и размытые версии одной и той же модели света. Профильные светильники обычно содержат такие элементы, как гобо и призмы, тогда как размытые светильники имеют более простую оптику и более широкую апертуру луча, что приводит к более широкому углу луча, который может быть изменен внутренними линзами или «морозными эффектами». Промывочные светильники с большей вероятностью будут иметь смешивание цветов CMY, хотя такие особенности часто встречаются и в прожекторах высокого класса. Точечные блоки обычно используются из-за их лучевого эффекта (обычно через дым или дымку) и способности проецировать текстуру, тогда как размытые огни обычно используются для обеспечения размытия сцены .

Мойка Martin MAC 250 Entour (профиль - вверху) и стирка MAC 250 - внизу). Обратите внимание на разницу в характеристиках луча, вызванную гобо Entour и более широким углом луча размыва.

Лучевые фары часто строятся так же, как споты с точки зрения функциональности, за исключением одного ключевого различия: в лучевых фарах используются широкие линзы, чтобы сделать еще более дальний свет. Типичное пятно имеет угол луча от 15 до 35 градусов, тогда как среднее пятно имеет угол луча от трех до семи градусов, причем некоторые компании высокого класса производят свет с лучами нулевого градуса. Такие эффекты луча менее заметны в театральной индустрии и больше в клубной и концертной индустрии.

Дебаты

Не все источники света, у которых есть движение, можно назвать интеллектуальными. Базовые, недорогие приспособления, которые продаются в основном ди-джеям, клубам или для розничной продажи в магазинах новинок, не поддаются контролю, кроме простого включения или выключения устройства. Отсутствие набора функций или дистанционного управления делает эти светильники лишь на небольшой шаг по сравнению с обычными сценическими осветительными приборами .

Внедрение устройств, называемых «Auto-yokes», в честь оригинального дизайна, созданного компанией City Theatrical, стирает грань между «обычным» и «интеллектуальным» приспособлением. Автоматическая вилка, разработанная для замены статического монтажного оборудования на сценических светильниках, обеспечивает функции панорамирования и наклона, встроенные в традиционный автоматизированный светильник. В сочетании со светодиодной арматурой или цветным скроллером можно легко скопировать наиболее общие функции автоматизированного освещения. «Автоматические ярмы» часто продвигаются как способ модернизации и увеличения гибкости инвентаря осветительных приборов с меньшими затратами до замены интеллектуальным освещением.

Как правило, движущиеся зеркала быстрее регулируют положение источников света, чем движущиеся головные приспособления; однако приспособления в стиле подвижных головок имеют гораздо больший общий диапазон движения. Движение от зеркального света обычно прямолинейное, потому что центр движения для обеих осей обычно находится в одном и том же месте (за центром зеркала). Приспособления с подвижной головкой имеют гораздо более концентрический диапазон движения из-за разделения осей движения. Гораздо более плавной работы можно добиться, если одна ось светильника с подвижной головкой описывает круг (обычно панорамирование), а другая (наклон) изменяет диаметр кругового движения.

В ранних светильниках эффект псевдовращающегося гобо мог быть достигнут путем перемещения наклона в соответствии с другой осью и последующего перемещения панорамирования от упора до упора.

Смотрите также

• Сценический осветительный прибор

использованная литература