Интеллектуальное освещение — это освещение , которое имеет автоматизированные или механические возможности, выходящие за рамки обычного стационарного освещения. Хотя самые продвинутые интеллектуальные светильники могут создавать чрезвычайно сложные эффекты, интеллект принадлежит дизайнеру освещения, программисту системы управления (например, Chamsys и Avolites) или оператору освещения , а не самому светильнику. По этой причине интеллектуальное освещение (ILS) также известно как автоматическое освещение , движущиеся фонари , движущиеся головы или просто движители .
Совсем недавно этот термин вышел из употребления, поскольку возможности, которые когда-то были присущи определенной категории осветительных приборов (в первую очередь изменение цвета и переменная фокусировка), стали широко распространены во многих светильниках. Различие стало более размытым с появлением машин, которые не будут считаться источниками света, но имеют возможность изменять свою ориентацию и управляются по одному и тому же протоколу управления DMX512 , например, проекторы с подвижным ярмом.
Существует множество патентов на интеллектуальное освещение, датированных 1906 годом Эдмондом Сольбергом из Канзас-Сити, США. В фонаре использовалась угольно-дуговая лампа , и он приводился в действие не двигателями или какой-либо электроникой, а шнурами, которые приводились в действие вручную для управления панорамированием, наклоном и масштабированием.
В 1925 году Гербет Ф. Кинг впервые использовал электродвигатели для перемещения приспособления, а вместе с ним и положения луча (номер патента США: 1 680 685). В 1936 году на аналогичное устройство был выдан патент США № 2054224, в котором поворот и наклон осуществлялись с помощью джойстика, а не переключателей. С этого момента и до 1969 года другие изобретатели создавали аналогичные фонари и улучшали технологию, но без серьезных прорывов. В этот период компания Century Lighting (ныне Strand) начала продавать в розницу такие устройства, специально изготовленные на заказ, которые устанавливаются на любой из существующих фонарей мощностью до 750 Вт для управления панорамированием и наклоном.
Следующий прорыв Джордж Изенур совершил в 1969 году, создав первый в истории прибор, в котором использовалось зеркало на конце эллипсоида для дистанционного перенаправления луча света. В 1969 году Жюль Фишер из местного театра Каса-Маньяна в Техасе увидел изобретение и использование 12 фонарей PAR 64 с установленными лампами мощностью 120 Вт, 12 В, поворотом на 360 градусов и наклоном на 270 градусов - стандарт, который действовал до 1990-х годов. Эта лампа была также известна как «Mac-Spot» [1].
В Бристоле в 1968 году также наблюдался прогресс, в основном в области использования в живой музыке. Питер Винн Уилсон ссылается на использование профилей мощностью 1 кВт со слайдами, на которых были напечатаны гобо , вставленными с катушки, как в слайд-проекторе. Светильники также имели диафрагму и разноцветное гелевое колесо. Эти светильники также были оснащены зеркалами и создавали впечатляющее световое шоу на концерте Pink Floyd в Лондоне. Другой прибор, известный как «Циклоп», также использовался для музыки в США, хотя его возможности были ограничены. Имея только функции панорамирования, наклона и цвета, длину 1,2 метра и вес 97 килограммов, включая балласт, они были тяжелыми и громоздкими. Эти устройства были разработаны больше для замены всегда ненадежных местных операторов прожекторов.
В 1978 году осветительная и звуковая компания Showco из Далласа, штат Техас, начала разработку осветительного прибора, который менял цвет за счет вращения дихроичных фильтров. Во время его разработки дизайнеры решили добавить моторы для моторизации поворота и наклона. Они продемонстрировали приспособление для группы Genesis в сарае в Англии в 1980 году. Группа решила финансово поддержать проект. Showco выделила свой проект освещения в компанию под названием Vari-Lite , и первый светильник также назывался Vari-lite. Здесь также использовался один из первых пультов освещения с цифровым ядром, что позволяло программировать состояния освещения.
Позже Genesis заказали 55 Vari-lite для использования в следующей серии концертов по всей Великобритании. Светильники поставлялись с консолью Vari-Lite, которая имела 32 канала, пять процессоров 1802 и была значительно улучшенной версией 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 с новыми светильниками, обозначенными как «Точечный светильник VL-2» и «Промывной светильник VL-3». Система Series 200 управлялась с помощью консоли Artisan. Vari-Lite задним числом назвал исходную систему «серией-100». Оригинальная консоль Vari-Lite задним числом была названа «консолью серии 100», а оригинальная консоль Vari-Lite задним числом получила название «Точечный светильник VL-1». Прототип светильника, показанный Genesis в 1980 году, в середине 1990-х годов был переименован в «VL-zero», чтобы сохранить единообразие названия.
В 1985 году компания Summa Technologies выпустила первую движущуюся головку, использующую протокол DMX512 . До этого движущиеся фонари использовали другие протоколы связи, такие как DIN8, AMX, D54, а также собственные протоколы других компаний, таких как VariLite, Tasco, High End и Coemar. Summa HTI имела лампу HTI мощностью 250 Вт, два цветовых колеса, колесо гобо, механический диммер и функции масштабирования.
Первым сканером, который можно было приобрести/серийно производить, был робот Coemar, впервые выпущенный в 1986 году. Первоначально он производился либо с лампой GE MARC350, либо с лампой Philips SN250. Более поздние версии были оснащены на заводе Osram HTI400, модификацией, которую High End Systems производила с 1987 года. Робот использовал серводвигатели моделей самолетов для управления панорамированием, наклоном, цветом и гобо, а колесо гобо также обеспечивало функцию затвора. Цветовое колесо имело 4 дихроичных цветовых фильтра (красный, синий, желтый и зеленый), а колесо гобо содержало четыре штампованных рисунка (незаменяемые). Робот обменивался данными по собственному 8-битному протоколу, но не имел микропроцессоров, компьютеров, изображений, оперативной памяти, операционной системы или других современных логических устройств.
В 1987 году Clay Paky начала производство своих первых сканеров Golden Scan 1 и Crystal Scan. Они использовали шаговые двигатели вместо сервоприводов и 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 стало ближе благодаря датской компании Martin, производившей дымовые машины . Они начали производить линейку сканеров, известных как Робосканы, с различными характеристиками для разных пользователей. Они были названы в честь мощности, диапазон которых начинался с 1004 и 1016. Позже появились 804 и 805, предназначенные для небольших площадок. Другими моделями были модели 218, 518, 812, 918 и 1200Pro. Мартин также выпустил совершенно новую линейку движущихся головок под названием Martin MAC Series. Эта серия по-прежнему популярна сегодня благодаря новым светильникам, таким как MAC III и MAC Viper, которые относятся к числу движущихся светильников высочайшего качества.
Последней разработкой в области интеллектуального освещения является цифровое освещение с такими светильниками, как DL3 от High End Systems. Эти устройства состоят из яркого ЖК- или DLP-проектора , установленного на подвижной стойке, очень похожей на обыкновенную подвижную головку. Эти устройства также содержат встроенный медиасервер, который позволяет выбирать миллионы цветов, использовать бесконечные библиотеки изображений, похожих на гобо, а также проецировать изображения и видео.
Автоматизированный свет, правильно называемый светильником , приспособлением (или иногда подвижной головкой), представляет собой универсальный и многофункциональный инструмент, предназначенный для замены нескольких обычных неподвижных светильников. В зависимости от места и применения автоматизированные светильники могут быть универсальным и экономичным дополнением к ряду традиционных светильников, поскольку при правильном программировании они могут быстро изменять многие аспекты своей оптики, очень быстро меняя «индивидуальность» света. Освещение обычно заранее программируется и воспроизводится с использованием только простых команд, хотя движущимися головками можно управлять «вживую», если оператор достаточно опытен.
Большинство движущихся головок обладают всеми или некоторыми из следующих особенностей. Каждому из них присвоен номер канала.
Движущиеся огни контролируются разными способами. Обычно светильники подключаются к пульту управления освещением , на который выводится управляющий сигнал. Этот управляющий сигнал отправляет данные на прибор обычно одним из трех способов: аналоговый (который в значительной степени выведен из употребления), DMX (что означает «цифровой мультиплекс», также являющийся отраслевым стандартным протоколом управления) или управление через Ethernet (например, ArtNet). или САЦН). Затем прибор принимает этот сигнал и преобразует его во внутренние сигналы, которые отправляются на множество шаговых двигателей, расположенных внутри.
Подавляющее большинство движущихся головок управляются по протоколу DMX , обычно с использованием выделенной витой пары, экранированного кабеля [1] с 5-контактными разъемами XLR на концах. [2] Каждому прибору назначается блок каналов DMX в одной из DMX- вселенных объекта (автономный набор кабелей и приборов, который может работать максимум с 512 отдельными каналами). Центральный пульт освещения передает данные по этим каналам, которые интеллектуальный прибор интерпретирует как настройки значений для каждой из своих многочисленных переменных, включая цвет , узор , фокус , призму , панорамирование (горизонтальное качание), наклон (вертикальное качание), скорость вращения и анимацию. .
Поскольку движущиеся головы не получили известности до тех пор, пока предшественник DMX, AMX или Analog Multiplex, не прошел зенит своей популярности. Очень немногие движущиеся головки используют аналоговое управление из-за серьезных ограничений на полосу пропускания, скорости передачи данных и потенциальной неточности. Некоторые из самых современных интеллектуальных приборов используют кабели RJ-45 или Ethernet для передачи данных из-за увеличенной пропускной способности, доступной для управления все более сложными эффектами. Используя новую технологию Ethernet, панели управления теперь могут управлять гораздо большим количеством автоматизированных приборов.
Последней разработкой в области управления освещением является RDM (освещение) или удаленное управление устройствами. Этот протокол обеспечивает связь между контроллером освещения и светильниками. С помощью RDM пользователи могут устранять неполадки, адресовать, настраивать и идентифицировать светильники с помощью осветительного пульта с поддержкой RDM.
Движущиеся источники света гораздо сложнее программировать, чем их обычные собратья, поскольку у каждого прибора больше атрибутов, которыми необходимо управлять. Простой традиционный осветительный прибор использует только один канал управления на единицу: интенсивность. Все остальное, что должен делать свет, заранее задается 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. Платы освещения по-прежнему являются наиболее распространенным механизмом управления, но многие программисты используют для выполнения этой работы компьютерное программное обеспечение. Теперь доступно программное обеспечение, которое обеспечивает предварительный просмотр выходного сигнала, создаваемого установкой, после подключения приборов к программе или консоли. Это позволяет программистам работать над своим шоу еще до того, как они войдут в театр, и знать, чего ожидать, когда освещение будет подключено к их контроллеру. В этих продуктах обычно используется какой-либо метод преобразования выхода USB компьютера в выход DMX .
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, для управления светом до того, как он выйдет из передней линзы прибора. Примеры таких внутренних устройств:
В этих светильниках также используются двигатели для обеспечения физического перемещения светового луча одним из следующих способов:
Обратите внимание, что светильники, использующие первый метод, технически не являются «подвижными головками», поскольку сам источник света не перемещается. Однако в этой статье термин «подвижная головка» используется как взаимозаменяемый. На движущейся головке стеклянные гобо могут иметь некоторые неисправности, вызванные обратным отражением света на линзе. Чтобы устранить этот дефект, можно использовать антиотражающие гобо.
Интеллектуальные источники света (теперь их обычно называют автоматическими или движущимися головками) можно использовать везде, где есть потребность в мощном освещении, которое должно обеспечивать быстрые и резкие изменения настроения и эффектов. Поэтому перемещение голов было бы неуместно в обстановке, которая не требует сильного освещения (например, дома) или где «качество» требуемого света не сильно меняется (хотя для такого места, как стадион). Естественно, из этого правила есть исключения, в первую очередь использование большого количества движущихся головок на международных спортивных мероприятиях, таких как Игры Содружества [5] или Олимпийские игры [6] , где часто используются многие тысячи отдельных автоматических приспособлений для осветить церемонии открытия и закрытия. На летних Олимпийских играх 2008 года в Пекине было установлено около 2300 интеллектуальных приборов, что является «крупнейшей автоматизированной системой освещения, когда-либо собранной для одного мероприятия» [7].
Однако обычно использование интеллектуальных светильников ограничивается театрами , концертами , ночными клубами и церквями , где универсальность этих светильников может быть использована в максимальной степени. В этих приложениях использование светильников можно неофициально сгруппировать в две категории: активные и пассивные (хотя это не стандартизированные термины).
Пассивное использование автоматизированного освещения предполагает использование его универсальности для выполнения задач, для выполнения которых в противном случае потребовалось бы использование многих традиционных источников освещения. Например, шесть-восемь 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 светильник может измениться на анимированный красный эффект « огня » для следующей сцены. Попытка такого перехода с использованием традиционных осветительных приборов может потребовать до тридцати инструментов. В этом случае автоматизированные светильники не делают ничего такого, чего нельзя было бы достичь с помощью обычных светильников, но они значительно сокращают количество источников света, необходимых в установке . Другие функции автоматизированных приспособлений, такие как вращающиеся гобо , также возможны с использованием обычных приспособлений, но их гораздо проще реализовать с помощью интеллектуальных приспособлений.
Активное использование автоматизированных светильников предполагает, что светильник используется для выполнения задач, которые в противном случае потребовали бы участия человека или были бы просто невозможны с помощью обычных светильников. Например, несколько движущихся головок, излучающих плотно сфокусированные чисто белые лучи прямо на сцену, произведут фантастический эффект, напоминающий прожекторы с вертолета (особенно если для того, чтобы сделать лучи видимыми , используется дымовая машина или дымоход ). Чтобы воссоздать такой эффект без интеллектуального освещения, потребуется как минимум один человек-оператор, сидящий прямо над сценой со следящим прожектором , что обычно считается слишком дорогим для такого небольшого эффекта.
Светильники с подвижной головкой часто делятся на точечные, заливающие и лучевые. Они различаются по использованию и функциям, но многие компании предлагают профильные и моечные версии одной и той же модели светильника. Профильные светильники обычно содержат такие элементы, как гобо и призмы, тогда как заливные светильники имеют более простую оптику и более широкую апертуру луча, что приводит к более широкому углу луча, который может быть изменен с помощью внутренних линз или «эффекта инея». Светильник с заливкой, скорее всего, будет иметь смешение цветов CMY, хотя такие же функции характерны и для высококлассных точечных светильников. Точечные светильники обычно используются из-за их лучевого эффекта (обычно через дым или дымку) и способности проецировать текстуру, тогда как заливочные светильники, как правило, используются для обеспечения размытия сцены.
Лучевые светильники часто устроены так же, как прожекторы, с точки зрения функциональности, за исключением одного ключевого различия: в лучевых светильниках используется широкая линза, позволяющая создать еще более дальний луч. Типичное пятно имеет угол луча от 15 до 35 градусов, тогда как среднее пятно имеет угол луча от трех до семи градусов, при этом некоторые высококлассные компании производят светильники с лучом в ноль градусов. Такие лучевые эффекты реже встречаются в театральной индустрии и больше в клубной и концертной индустрии.
Не все движущиеся источники света можно назвать интеллектуальными. Базовые недорогие устройства, которые продаются в основном для ди-джеев, клубов или для розничной торговли в магазинах новинок, не поддаются управлению, кроме простого включения или выключения устройства. Отсутствие набора функций или дистанционного управления делает эти светильники лишь небольшим шагом по сравнению с обычными сценическими осветительными приборами .
Появление устройств, получивших название «Авто-хомут», по оригинальному дизайну, созданному компанией City Theatrical, стирает грань между «обычным» и «умным» приспособлением. Автоматизированная траверса, разработанная для замены статического монтажного оборудования в сценических светильниках, обеспечивает функции панорамирования и наклона, встроенные в традиционное автоматизированное приспособление. В сочетании со светодиодным светильником или цветным скроллером можно легко воспроизвести наиболее распространенные функции автоматического освещения. [8] «Авто-ярмо» часто пропагандируются как способ модернизации и повышения гибкости осветительных приборов при снижении затрат по сравнению с заменой на интеллектуальные светильники.
Как правило, движущиеся зеркала регулируют положение света быстрее, чем подвижные головные светильники; однако светильники с подвижной головкой имеют гораздо больший общий диапазон движения. Движение зеркальных светильников имеет тенденцию быть прямолинейным, поскольку центр движения 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 за счет того, что одна ось светильника с подвижной головкой описывает круг (обычно панорамирование), а другая (наклон) изменяет диаметр кругового движения.
В ранних светильниках эффекта псевдовращающегося гобо можно было добиться, перемещая наклон по другой оси, а затем перемещая панораму от конечного упора до конечного упора.