System sterowania DMX512 dla każdego (1). Podstawy interfejsu DMX, oprogramowanie i sprzęt

Andrzej Biliński

Kursy

26 sierpnia 2024

Coraz częściej do oświetlenia służą diody LED. Jedni czynią to ze względów oszczędnościowych, inni z powodów czysto estetycznych, ponieważ tego typu źródła światła umożliwiają wykreowanie przestrzeni przez odpowiednie oświetlenie poszczególnych jej elementów w sposób, który przy użyciu konwencjonalnych źródeł byłby niemożliwy. O ile zapanowanie nad kierunkiem strumienia świetlnego jest sprawą prostą, bo wymaga tylko odpowiedniego umieszczenia i ukierunkowania źródła światła w stosunku do obiektu, który chcemy oświetlić i jest czynnością czysto mechaniczną, o tyle ustalenie koloru w źródłach światła typu RGB oraz jego natężenia wymaga zastosowania odpowiednich sterowników oraz kontrolującego interfejsu.

Poprzednia część

Spis treści

Następna część

1. System sterowania DMX512 dla każdego (1). Podstawy interfejsu DMX, oprogramowanie i sprzęt 2. System sterowania DMX512 dla każdego (2). Konfigurowanie urządzeń oraz okablowanie sieci 3. System sterowania DMX512 dla każdego (3). Adresowanie urządzeń

Główną przeszkodą w oświetleniu obiektu za pomocą typowych żarowych źródeł światła jest wysoka temperatura, którą wytwarzają żarówki, co zmusza użytkownika do zachowania pewnych odległości źródła światła od oświetlanego obiektu. Jest to warunek konieczny, tak ze względu na bezpieczeństwo przeciwpożarowe, jak i ochronę obiektu, który jest oświetlany. Ponadto, ze względu na właściwości źródła światła, oświetlimy większą powierzchnię, a przecież chcieliśmy zaakcentować za pomocą światła tylko niewielki jej fragment. A tu nie dość, że oświetlamy go w całości, to widać część ściany, która miała pozostać w ciemności. I albo pogodzimy się z tym, albo musimy zastosować reflektor dający możliwość regulacji wielkości plamy świetlnej. Jednak takie rozwiązanie podwyższa koszty, zwłaszcza gdy będziemy chcieli oświetlić obiekt, stosując kilka źródeł światła o różnym natężeniu a często i barwie.

Reflektor o dobrej jakości jest urządzeniem drogim, ale zastosowanie podróbek może mieć przykre konsekwencje. Z jakiego powodu? Jeśli włókno żarówki ulegnie przepaleniu, to chociaż zwykle nie towarzyszą temu żadne niebezpieczne zjawiska, zdarza się, że w momencie przerwania włókna wystąpi łuk elektryczny. Jego wysoka temperatura spowoduje odparowanie włókna oraz metalowych elementów konstrukcyjnych żarówki, co wywoła nagły wzrost ciśnienia wewnątrz bańki i w rezultacie jej rozerwanie. Co się wówczas dzieje wewnątrz reflektora? Z żarówki typu CP90 o mocy 1200 W pozostał tylko trzonek, a szkło z rozerwanej bańki przebiło masywną soczewkę, powodując jej stłuczenie. Jeśli obudowę reflektora wykonano z cienkiego materiału, to przypuszczalnie zostanie przebita, a gorące odłamki wydostaną się na zewnątrz.

Producenci tanich reflektorów bardzo często w ramach oszczędności stosują również zbyt duże, a przy tym niezabezpieczone otwory wentylacyjne, przez które odłamki mogą wydostać się na zewnątrz, co w najlepszym razie może skończyć się wypalonymi dziurami, a w najgorszym – poparzeniem lub pożarem. W takiej sytuacji warto wykorzystać bezpieczną alternatywę, jaką jest zastosowanie oświetlenia opartego na LED-ach, zwłaszcza że mamy spory wybór, tak pod względem koloru, jak i kąta wiązki. Dodatkowe możliwości dają diody RGB.

Dla wielu instalacji scenicznych nie bez znaczenia jest też fakt, że diody LED zużywają znacznie mniej energii od tradycyjnych źródeł światła. Dodatkowo, mają też znacznie większą trwałość. Należy jednak zwrócić uwagę, aby nie czynić pozornych oszczędności, wybierając diody najtańsze i nieznanego producenta. Może się okazać, że są nietrwałe, każda z diod ma inną barwę świetlną i oprócz tego mogą one różnić się jasnością. Będzie to szczególnie widoczne przy próbie równomiernego oświetlenia większej powierzchni – wówczas można będzie zauważyć rozrzut parametrów poszczególnych diod LED. Dlatego czasami lepiej kupić mniej diod, ale za to o dobrej jakości.

Zmysł wzroku ma ponad 80-procentowy udział w odbiorze otaczającego nas świata, więc jakość docierającego do niego obrazu będzie w znacznym stopniu oddziaływała na nasze samopoczucie i doznania estetyczne. Ciekawie zaaranżowana przestrzeń, a równocześnie w interesujący sposób oświetlona, będzie przyciągała uwagę. Ta sama przestrzeń, oświetlona w sposób niedbały, bez pomysłu i niezgodnie z przeznaczeniem, będzie odpychała potencjalnego odbiorcę, czyli – jak powiada przysłowie – nie zwróci na nią uwagi nawet „pies z kulawą nogą”.

Te uwagi powinni sobie wziąć do serca zwłaszcza właściciele kafejek, klubów i sklepów, ponieważ odpowiednie oświetlenie będzie miało bezpośredni wpływ na to, czy klient zdecyduje się przekroczyć próg ich lokalu, czy też nie, i dlatego warto w nie zainwestować. Oświetlenie powinno być również adekwatne do warunków panujących na zewnątrz. Na pewno chętniej wejdziemy do lokalu oświetlonego przyjemnym, ciepłym światłem, gdy na zewnątrz jest chłodno i deszczowo. I odwrotnie, w upalny duszny wieczór wybierzemy pomieszczenie, gdzie światło ma barwę chłodną, ponieważ podświadomie wydawać nam się będzie, że we wnętrzu jest chłodniej i znajdziemy tam spokój i świeże powietrze. Ten krótki wstęp powinien nam uświadomić, jak ważną sprawą jest możliwość „panowania” nad światłem, czyli jego kierunkiem, natężeniem, barwą.

Sterowanie oświetleniem

O ile zapanowanie nad kierunkiem strumienia świetlnego jest łatwe, ponieważ wymaga jedynie odpowiedniego umieszczenia i ukierunkowania źródła światła w stosunku do obiektu, który chcemy oświetlić, o tyle ustalenie koloru w źródłach światła RGB oraz jego natężenia wymaga zastosowania odpowiednich sterowników. Oczywiście, znajdziemy na rynku wiele gotowych sterowników LED, np. sterowanych ręcznie lub takich, które zapewnią sterowanie bezprzewodowe za pomocą podczerwieni lub fal radiowych. Jest to dobre i tanie rozwiązanie przy niewielkiej liczbie elementów LED, którymi będziemy sterowali. Problem zaczyna się, gdy tych elementów będzie dużo, a każdy z nich będzie musiał być regulowany oddzielnie, niezależnie od innych. Bo trudno nazwać racjonalnym rozwiązaniem system wymagający setki tzw. pilotów, aby go wysterować. Potrzebujemy systemu jak najbardziej elastycznego, który zapewni możliwość dodawania dowolnej liczby jednostek oświetleniowych, zmiany ich konfiguracji lub miejsca zainstalowania, sprawdzonego i łatwego w użyciu. Takim rozwiązaniem jest szeroko stosowany w teatrze i estradzie system DMX512. Zorientowani wiedzą, o co chodzi, a pozostałym nie będzie to potrzebne.

Dlaczego niepotrzebne? Ponieważ chcę pokazać, że profesjonalne narzędzia do sterowania oświetleniem mogą wykorzystać osoby pozbawione zmysłu technicznego. Przecież, aby oglądać telewizję, nie trzeba znać teorii fal i technicznych zawiłości, należy tylko podłączyć odbiornik do źródła zasilania i doprowadzić sygnał do wejścia antenowego. Do wykonania tych czynności wystarczy instrukcja napisana w sposób poprawny i zrozumiały oraz zamieszczenie kilku obrazów, które pomogą laikowi.

Praktycznie nic nie stoi na przeszkodzie, aby wykonać nieomal profesjonalny system sterowania oświetleniem wykorzystujący standard DMX512, pod warunkiem że zastosujemy gotowe moduły, a jedynym naszym zadaniem będzie ich połączenie w całość.

Podstawą jest wybór sterownika, czyli tej części systemu, która będzie generowała sygnał DMX512, za którego pomocą będziemy sterowali całością systemu. Nie mamy tu zbyt dużego wyboru. Co prawda, dostępne są na rynku nieskomplikowane i tanie sterowniki, ale – według mnie – jest to rozwiązanie dla masochistów. Naprawdę trzeba mieć duże samozaparcie i wykonać wiele prób, aby uzyskać za ich pomocą sensowny efekt końcowy. Natomiast te bardziej rozbudowane będą poza zasięgiem większości potencjalnych użytkowników ze względu na cenę, a i gabaryty będą jak na warunki domowe nie do zaakceptowania. Możemy wykorzystać do naszych celów komputer z odpowiednim programem, tyle tylko, że zastosowanie typowego peceta jest rozwiązaniem dość topornym i mało mobilnym, więc zastosujemy system bardziej wyrafinowany oraz całkowicie mobilny. Do tego celu będziemy musieli dysponować tabletem lub telefonem typu smartfon, z tym że te urządzenia powinny pracować pod Androidem oraz mieć interfejs Wi-Fi.

Tu pora na dygresję: wiele osób zawodowo zajmujących się światłem, czy to teatralnym, czy estradowym, twierdzi, że tylko fizyczna konsoleta zapewnia efektywną pracę. Moim zdaniem ten pogląd jest błędny. Jest to tylko kwestia czasu, że i to twierdzenie pójdzie w zapomnienie, jak wiele innych. Niegdyś uważano, że konsoleta bez pola ręcznego nie przyjmie się, a obecnie została prawie całkowicie wyparta z użycia. Już teraz rośnie pokolenie, które nie będzie wiedziało, co to myszka, a widząc na zdjęciach nasze komputery, nie będzie kryło uśmiechu. Dla osób młodych jest rzeczą naturalną, że wszelkie operacje na tablecie czy też na ekranie telefonu wykonuje się za pomocą dotyku. A gdy wejdą w tzw. wiek produkcyjny, już nikt i nic nie zmusi ich do obsługi urządzeń za pomocą jakichś obcych im mechanicznych przycisków czy suwaków. Producenci konsolet prawdopodobnie nie mogą już się doczekać, kiedy z westchnieniem ulgi wyrzucą ten cały mechaniczny złom na śmietnik, zastępując go jednym, pięćdziesięciocalowym (lub większym) ekranem dotykowym, a być może już niedługo trójwymiarową projekcją wirtualnej konsolety w przestrzeni. Na niej będzie można wyświetlić te wszystkie cudowne, nikomu niepotrzebne kolorowe „bajery” i sowicie na tym zarobić.